骨髓间充质干细胞成脂和成骨分化过程中Wnt信号通路的调控效应

背景:骨髓间充质干细胞的成脂肪分化与成骨分化比例的失衡与许多骨疾病密切相关,而近些年发现Wnt信号通路在调控骨髓间充质干细胞的分化方向中起重要作用。目的:通过Wnt信号通路PCR基因芯片观察大鼠骨髓间充质干细胞分化为脂肪细胞和成骨细胞后相关基因表达的变化,寻找Wnt信号通路中调控骨髓间充质干细胞分化的靶基因。方法:采用大鼠第3代骨髓间充质干细胞分别进行成骨诱导和成脂诱导,7d后用Trizol萃取培养瓶中的细胞总RNA,倒置显微镜下观察骨髓间充质干细胞形态特征及成骨诱导后和成脂诱导后细胞形态特征。采用Wnt信号通路PCR芯片(大鼠)进行基因芯片检测,以未诱导组为对照,计算成脂肪诱导,成骨诱导后相关基因上调/下调的比值。结果与结论:①倒置显微镜下观察,传3代后可获得均一性较高的骨髓间充质干细胞,骨髓间充质干细胞经成骨诱导后向成骨细胞方向分化,经成脂诱导后向脂肪细胞方向分化。②与未诱导组相比,骨髓间充质干细胞成脂诱导后Wnt信号通路表达上调的基因(Dkk-1,kremen,FZD1,FZD7)等15个(ratio2),下调的基因(sFrp5,β-catenin,Dvl3,Tcf7)等16个(ratio0.5)。成骨诱导后,Wnt信号通路表达上调的基因(Dkk1,kremen,β-catenin,Wnt11)6个,表达下调的基因(sFrp5,sFRP4,Fzd1)等15个。提示Wnt信号通路在骨髓间充质干细胞成脂细胞分化和成骨细胞分化中发挥重要作用。     

人脂肪来源间充质干细胞成骨及成软骨的潜能

背景：人脂肪来源间充质干细胞是种具有较强的体外增殖和多系分化能力的成体干细胞,可以从美容吸脂手术中获得,取材方便,原料来源丰富,在生物治疗应用方面蕴藏着巨大的价值。 目的：体外分离、培养人脂肪来源间充质干细胞,探讨其基本生物学特性及成骨成软骨的潜能。 方法：取美容吸脂获得的脂肪组织,采用Ⅱ型胶原酶消化法分离人脂肪来源间充质干细胞并进行体外培养;观察细胞形态、测定细胞周期、流式细胞仪鉴定细胞表面标志;取第3代细胞,分别加入成骨诱导培养基及成软骨诱导培养基行体外成骨及成软骨诱导。 结果与结论：体外培养人脂肪来源间充质干细胞呈纤维样形态,原代细胞24 h内贴壁,培养5~7 d 后开始形成细胞集落;经细胞周期检测显示G₀/G₁,S和G₂/M所占比例分别为(88±2)%,(12±2)%和0.03%。经流式细胞仪检测CD29和CD105呈阳性表达,CD34和CD45呈阴性表达。RT-PCR检测显示,人脂肪间充质干细胞经成骨诱导分化后细胞中骨桥蛋白mRNA呈阳性表达,经软骨诱导分化后细胞中Ⅱ型胶原mRNA呈阳性表达。结果证实,实验成功体外分离、培养人脂肪来源间充质干细胞,其具有向成骨细胞和软骨细胞分化的潜能。     

miR-302对脂肪间充质干细胞向成脂和成骨分化的调控

背景：间充质干细胞具有自我更新能力,在一定条件下能够分化为一定谱系的细胞,但很多机制至今未明。 目的：探究miR-302b对脂肪间充质干细胞向成脂和成骨分化的调控作用。 方法：miR-302模拟物转染作用于脂肪间充质干细胞进行成骨成脂诱导,对照组转染miR-302阴性对照模拟物miR-NC。采用碱性磷酸酶染色及活性分析、茜素红染色、油红O染色和萃取实验观察miR-302上调对脂肪间充质干细胞成骨和成脂分化的影响,以及Western blot检测miR-302上调后成骨分化转录因子Runx2和成骨早期标志物碱性磷酸酶在脂肪间充质干细胞中的表达。 结果与结论：①碱性磷酸酶沉淀物在miR-302过表达细胞中产生的量均明显少于对照组,进一步发现miR-302过表达实验组碱性磷酸酶活性明显低于对照组(P < 0.05)。②miR-302过表达明显抑制了矿物质沉积钙结节的形成,miR-302上调实验组橘红色的钙结节明显少于对照组。③miR-302过表达实验组油红O染色阳性的细胞数明显高于对照组,进一步表明实验组细胞萃取得到的油红O吸光度值明显上升(P < 0.05)。④成骨诱导第6天时成骨分化转录因子Runx2和成骨早期标志物碱性磷酸酶在miR-302过表达的细胞中都有不同程度的下降。⑤以上结果表明miR-302的上调能够抑制脂肪间充质干细胞的成骨分化,同时促进其向成脂分化。miR-302在间充质干细胞向成脂和成骨分化平衡发挥了双向调控作用。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

人脐带间充质干细胞向成骨细胞及脂肪细胞分化过程中nm23-H1基因的表达

背景：nm23-h1基因已被证实与多种细胞的增殖、分化、转移密切相关。 目的：观察人脐带间充质干细胞在体外向成脂及成骨方向诱导分化的过程中nm23-H1基因的表达变化。 方法：采用组织块贴壁法从脐带中分离培养人间充质干细胞,流式细胞术鉴定其表型,之后分别加入成脂肪诱导剂和成骨诱导剂进行体外诱导分化。对照组采用不含诱导因子的培养液进行培养。 结果与结论：在成脂诱导过程的第4天,nm23-H1 mRNA的表达上调,至第7天达到最高(P < 0.01),其后开始逐渐恢复,直至第14天与对照组相比无显著差异(P> 0.05)。而在成骨诱导过程中,nm23-H1 mRNA则一直为低表达状态(P < 0.01),直至第28天恢复为对照组水平(P > 0.05)。结果显示nm23-H1基因表达在成脂分化前期发生上调,而在成骨分化过程中一直下调。     

成人脂肪间充质干细胞的定向成骨诱导

背景：脂肪分离可获得大量的间充质干细胞并成功向骨、软骨、脂肪、心肌等多个方向诱导分化。 目的：建立成人脂肪间充质干细胞体外分离培养、成骨分化方法,并探讨脂肪间充质干细胞作为骨组织工程的种子细胞的前景。 方法：通过胶原酶消化法从成人脂肪中分离间充质干细胞,进行体外培养,流式细胞仪检测细胞表面标记物,CCK8检测细胞活性,成骨诱导液诱导干细胞向骨细胞分化,BCIP/NBT比色法染色检测碱性磷酸酶,茜素红染色检测钙结节形成,RT-PCR检测碱性磷酸酶,骨桥蛋白表达变化。 结果与结论：利用脂肪抽吸液成功培养出脂肪间充质干细胞,且能稳定传代,增殖能力旺盛;流式细胞仪检测证实有特定的间充质干细胞表面标记物表达;成骨诱导脂肪间充质干细胞后呈典型的成骨细胞形态;碱性磷酸酶染色阳性,茜素红染色后可见钙结节形成,成骨诱导培养0,3,7,14,21,28 d,RT-PCR定量检测结果证实碱性磷酸酶、骨桥蛋白阳性表达。说明用酶消化法可以从人脂肪中分离得到脂肪间充质干细胞;脂肪间充质干细胞可向骨细胞诱导分化,阳性表达骨桥蛋白,碱性磷酸酶,是一种优良的骨组织工程的种子细胞。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

脐血间充质干细胞的分离鉴定及其向脂肪和成骨的分化

目的分离鉴定脐血(UCB)中的间充质样干细胞(MLSC),探索其向脂肪和成骨分化的可行性。方法用羟乙基淀粉沉淀法分离脐血有核细胞,利用细胞贴壁生长特性分离纯化脐血间充质样干细胞;流式细胞仪检测其表面标志;多种成分联合诱导其向脂肪、成骨方向分化,细胞化学染色检测诱导后的细胞变化。结果培养得到一组间充质样干细胞,不表达造血细胞的标志(CD34/CD45/CD14)及内皮细胞的标志CD106,强表达间充质细胞的标志CD29、CD44和CD13,在适当的诱导条件下可向脂肪及成骨方向分化。结论脐血中含有间充质样干细胞,表达间充质干细胞的表面标记,并可以向脂肪、成骨方向分化,因此可以作为组织工程的种子细胞。     

酪蛋白激酶2相互作用蛋白1调控骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞的成骨能力北大核心

背景:目前对酪蛋白激酶2相互作用蛋白1(casein kinase 2-interaction protein-1,CKIP-1)分子机制的体外研究主要集中在基因敲除小鼠来源成骨细胞或骨髓间充质干细胞,鲜见报道骨质疏松模型大鼠来源骨髓间充质干细胞中CKIP-1表达的研究。目的:探讨下调CKIP-1基因前后骨质疏松状态骨髓间充质干细胞成骨分化能力的变化。方法:用维甲酸诱导雌性SD大鼠骨质疏松模型,采用全骨髓贴壁法体外培养骨质疏松组、正常组大鼠骨髓间充质干细胞。成骨诱导后进行茜素红染色、碱性磷酸酶染色及实时定量RT-PCR检测骨桥蛋白、Runx2 mRNA的相对表达,实时定量RT-PCR检测成骨诱导过程中2组细胞中CKIP-1的动态表达;通过基因转染沉默CKIP-1基因,成骨诱导后进行茜素红染色、碱性磷酸酶染色及实时定量RT-PCR检测骨桥蛋白、Runx2 mRNA的相对表达。结果与结论:①与正常组相比,骨质疏松组骨髓间充质干细胞茜素红染色钙结节定量、碱性磷酸酶活性及骨桥蛋白、Runx2的mRNA水平降低(P<0.05),骨质疏松组骨髓间充质干细胞中CKIP-1基因动态表达水平总体偏高;②与未下调CKIP-1的骨质疏松组骨髓间充质干细胞相比,下调CKIP-1基因表达后,骨质疏松组骨髓间充质干细胞茜素红染色钙结节定量、碱性磷酸酶活性及骨桥蛋白、Runx2的mRNA水平明显升高(P<0.05);③结果表明,维甲酸诱导的骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞成骨能力降低,下调CKIP-1基因可以部分提高其成骨分化能力。     

人脱落乳牙干细胞骨向分化相关分子Runx2的动态表达

背景:Runx2被认为是成骨基因表达的主要调节因子,是一种向成骨细胞分化的不可或缺的转移因子,在成骨细胞发育、分化、调控、骨钙化形成及骨修复过程中起着极其重要的作用。目的:观察人脱落乳牙干细胞生物学特征,探讨乳牙干细胞骨向分化潜能,以及不同时间点成骨相关转录因子Runx2的动态表达规律。方法:体外分离、培养人脱落乳牙干细胞。流式细胞仪检测乳牙干细胞表面标志。体外脂向诱导分化4周后进行油红O染色,检测脂滴形成情况;矿化诱导21 d进行茜素红染色,检测矿化结节形成情况。于成骨诱导的不同时间点,用RT-PCR技术检测Runx2的动态表达。结果与结论:通过酶消化法和有限稀释法获得了乳牙干细胞,流式细胞仪检测显示CD146和STRO-1均有不同程度的表达。成脂诱导油红O染色可见橙红色阳性颗粒。矿化诱导茜素红染色呈阳性。RT-PCR技术检测Runx2在成骨诱导第0天已有表达,0-6 d成明显增强趋势,6-12 d显著下降,12-18 d表达再次上升,以后相对平稳。结果表明乳牙干细胞可体外分离、培养,表达间充质干细胞表面标志,具有成脂和成骨向分化能力。Runx2在乳牙干细胞成骨分化各阶段均有表达,早期和晚期表达上升,中期表达有下降趋势。     

人骨髓间充质干细胞体外成骨与成脂分化过程中FGF1及其受体表达的变化

目的 研究人骨髓间充质干细胞(hBMSCs)成骨与成脂分化过程中成纤维细胞生长因子1(FGF1)及其受体(FGFRs)的动态表达,探讨FGF1在hBMSCs成骨与成脂分化过程中的作用.方法 密度梯度离心法分离hBMSCs,取第3代细胞分别进行成骨和成脂诱导分化并染色鉴定.通过real-time PCR方法检测成骨和成脂标志基因以及FGF1/FGFRs的表达,免疫荧光染色法检测诱导分化前后FGF1的表达.Real-time PCR及油红O染色鉴定外源性FGF1对hBMSCs成骨与成脂分化的影响.结果 体外诱导hBMSCs成骨和成脂分化后茜素红和油红O染色结果呈阳性;FGF1和FGFRs在诱导过程中呈动态表达;免疫荧光染色结果表明FGF1主要在细胞质中分布,成骨诱导3d后在细胞核中的表达增加;相比对照组,加入外源的FGF1组7d后脂滴数量明显减少,成脂标志基因表达受到抑制(P＜0.01),而加入外源的FGF1 3 d骨桥蛋白(OPN)表达升高(P＜0.05).结论 FGF1能够抑制hBMSCs的成脂分化,并且可能通过促进骨桥蛋白表达而提前hBMSCs的成骨矿化.     

体外培养兔脂肪源性间充质干细胞的成骨成脂分化

背景:脂肪源性间充质干细胞具有自我更新能力且在体外特定条件下具有多向分化潜能,在临床上具有广泛的应用前景。然而,脂肪源性间充质干细胞的分离培养仍存在诸多困难与不足。目的:体外分离培养获得兔脂肪源性间充质干细胞,对其形态学、生物学特性进行观察,并鉴定其向成骨、成脂分化的潜能。方法:切取兔颈背区皮下脂肪,用胶原酶消化法分离兔脂肪源性间充质干细胞,进行体外培养,流式细胞仪检测细胞表面标志物,CCK-8法检测细胞活性并绘制细胞生长曲线。第4代兔脂肪源性间充质干细胞向成脂、成骨诱导分化后进行油红O染色、茜素红染色、碱性磷酸酶染色,观察其成脂、成骨分化潜能。结果与结论:兔脂肪源性间充质干细胞呈长梭形漩涡样贴壁生长,能稳定传代至第10代,增殖能力强;流式细胞仪检测可高表达CD29、CD90及CD44,而CD34和CD45表达较低;成脂诱导后的兔脂肪源性间充质干细胞油红O染色呈阳性;成骨诱导后的兔脂肪源性间充质干细胞碱性磷酸酶和茜素红染色均呈阳性,以上结果显示实验成功分离培养出兔脂肪源性间充质干细胞,获得的细胞生长稳定,增殖活跃,高表达间充质干细胞的表面抗原以及具有向成骨、成脂等多向分化的潜能,有望为骨组织工程提供理想的种子细胞。     

兔骨髓间充质干细胞定向诱导分化为脂肪细胞及成骨细胞的研究

用密度梯度离心和贴壁法分离和纯化兔骨髓间充干细胞，建立诱导兔MSCs向脂肪细胞及成骨细胞表型转化的方法及条件。在成脂诱导剂或成骨诱导剂作用下，对原代和第2代兔MSCs进行成脂和成骨诱导培养，并鉴定成脂及成骨表型。结果表明：原代及第2代兔MSCs均有一定的成脂、成骨能力，且第2代细胞的分化能力较原代低。在诱导培养条件下，原代及第2代兔MSCs均能分化，成脂诱导21d，75％的兔MSCs转化为脂肪细胞；成骨诱导21d，75％的兔MSCs转化为成骨细胞。兔MSCs在适当的诱导条件下可快速分化为脂肪细胞或成骨细胞。     

A comprehensive analysis of the dual roles of BMPs in regulating adipogenic and osteogenic differentiation of mesenchymal progenitor cells

Pluripotent mesenchymal stem cells (MSCs) are bone marrow stromal progenitor cells that can differentiate into osteogenic, chondrogenic, adipogenic, and myogenic lineages. Several signaling pathways have been shown to regulate the lineage commitment and terminal differentiation of MSCs. Here, we conducted a comprehensive analysis of the 14 types of bone morphogenetic protein (BMPs) for their abilities to regulate multilineage specific differentiation of MSCs. We found that most BMPs exhibited distinct abilities to regulate the expression of Runx2, Sox9, MyoD, and PPARgamma2. Further analysis indicated that BMP-2, BMP-4, BMP-6, BMP-7, and BMP-9 effectively induced both adipogenic and osteogenic differentiation in vitro and in vivo. BMP-induced commitment to osteogenic or adipogenic lineage was shown to be mutually exclusive. Overexpression of Runx2 enhanced BMP-induced osteogenic differentiation, whereas knockdown of Runx2 expression diminished BMP-induced bone formation with a decrease in adipocyte accumulation in vivo. Interestingly, overexpression of PPARgamma2 not only promoted adipogenic differentiation, but also enhanced osteogenic differentiation upon BMP-2, BMP-6, and BMP-9 stimulation. Conversely, MSCs with PPARgamma2 knockdown or mouse embryonic fibroblasts derived from PPARgamma2(-/-) mice exhibited a marked decrease in adipogenic differentiation, coupled with reduced osteogenic differentiation and diminished mineralization upon BMP-9 stimulation, suggesting that PPARgamma2 may play a role in BMP-induced osteogenic and adipogenic differentiation. Thus, it is important to understand the molecular mechanism behind BMP-regulated lineage divergence during MSC differentiation, as this knowledge could help us to understand the pathogenesis of skeletal diseases and may lead to the development of strategies for regenerative medicine.     

A Novel Semisynthetic Molecule Icaritin Stimulates Osteogenic Differentiation and Inhibits Adipogenesis of Mesenchymal Stem Cells

Background We previously reported that the constitutional flavonoid glycosides derived from herb Epimedium (EF, composed of seven flavonoid compounds with common nuclear stem) exerted beneficial effects on the bone, including promoting bone formation and inhibiting bone marrow fat deposition. Recent in vivo study showed that Icaritin was a common metabolite of these constitutional flavonoid glycosides, indicating that Icaritin is a bioactive compound. The present study was designed to investigate whether Icaritin could promote osteogenic differentiation and suppress adipogenic differentiation of marrow mesenchymal stem cells (MSCs).Methods Primary MSCs were harvested from adult mice and exposed to Icaritin to evaluate whether it could promote osteogenesis and suppress adipogenesis using the following assays: determination of alkaline phosphatase (ALP) activity and mineralization; mRNA expression of osteogenic differentiation marker Runx2; osteocalcin and bone sialoprotein (BSP) by RT-PCR; quantification of adipocyte-like cells by Oil Red O staining assay and mRNA expression for adipogenic differentiation markers peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ); adipocyte fatty acid binding protein (aP2) and lipoprotein lipase (LPL) by RT-PCR. For the underlying mechanism, glycogen synthase kinase-3beta (GSK3β) and β-catenin were also explored by western blotting.Results Icaritin promoted osteogenic differentiation and maturation of MSCs as indicated by increased mRNA expression for Runx2, osteocalcin and BSP, and enhanced ALP activity and mineralization; Icaritin inhibited adipogenic differentiation, as indicated by decreased mRNA expression for PPARγ, LPL, aP2, and suppressed formation of adipocyte-like cells; Icaritin inactivated GSK3β and suppressed PPARγ expression when promoting osteogenesis and suppressing adipogenesis of MSCs.Conclusion This was the first study demonstrating that the novel semisynthetic molecule Icaritin could stimulate osteogenic differentiation and inhibit adipogenesis of MSCs, which was associated with the suppression of GSK3β and PPARγ.     

Modulations of 17-beta estradiol on osteogenic and adipogenic differentiations of human mesenchymal stem cells

Bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) are a promising cell source for tissue engineering and regenerative medicine applications. However, effective regulation to improve differentiation potentials of MSCs plays a critical role in promoting successful tissue formation. Because estrogen has been demonstrated to modulate tissue and organ development and differentiation, we hypothesized that adding estrogen could effectively improve the multiple differentiation potentials of human bone marrow MSCs in vitro. In the present study, 17-beta estradiol (E2) was investigated for in vitro osteogenic and adipogenic differentiations of MSCs isolated from a healthy male human donor. After MSCs were exposed to osteogenic differentiation medium supplemented with E2 at different concentrations, osteocalcin expression is upregulated and calcium deposition (21.0%) is significantly improved ( p < 0.01; n = 4). Under adipogenic stimulation, E2 increased 35.4% lipid accumulations more than that of the group without the E2 supplement ( p < 0.01; n = 4). Estrogen's effect on osteogenesis occurs via estrogen receptors (ER)-alpha and -beta, whereas the effect on adipogenesis is through ER-alpha. Estrogen's regulation of differentiations of MSCs is dose dependent. The present study indicated that estrogen could potentially improve the role of MSCs in tissue engineering and regeneration by serving as a modulator of differentiation.     

Klotho对大鼠骨髓间充质干细胞增殖和分化的影响

目的 探讨延缓衰老基因Klotho对骨髓间充质干细胞（BMSCs）增殖和分化的影响。 方法 体外条件下培养大鼠骨髓间充质干细胞,构建分泌型Klotho(sKL)过表达的BMSCs。Western blotting检测细胞及培养基中sKL的表达;MTT法检测细胞增殖能力;Western blotting检测衰老标志物P53、P21蛋白的表达。利用成骨诱导液定向诱导BMSCs向成骨细胞分化,应用碱性磷酸酶(ALP)染色鉴定成骨效果;利用成脂诱导液定向诱导BMSCs向脂肪细胞分化,应用油红O染色鉴定成脂效果。 结果 Western blotting结果显示,sKL组细胞和培养基中sKL蛋白表达显著上调（P<0.05）,P53、P21表达显著下调（P<0.05）;MTT结果显示,各组细胞吸光度值（A值）差别无显著性（P>0.05）,sKL组成骨及成脂能力明显强于对照组（P<0.05）。 结论 sKL增强了大鼠BMSCs的延缓衰老能力,对BMSCs的成骨分化和成脂分化产生一定的促进作用,而对BMSCs的增殖无显著影响。     

小鼠间充质干细胞三系分化中SOX9与Ⅱ型胶原mRNA的定量

背景：研究表明,软骨中的主要成分Ⅱ型胶原的基因-Col2a1在软骨细胞中的表达与SOX9 的浓度呈剂量依赖正相关关系。 目的：通过成骨、成软骨、成脂肪诱导干细胞分化,分析3种分化过程及不同时期的SOX9与Ⅱ型胶原 mRNA含量的变化,探讨SOX9在不同时空分布的表达规律及与Ⅱ型胶原的相关关系。 方法：取4周龄昆明小鼠骨髓间充质细胞,体外培养得到间充质干细胞并传达至第3代,对间充质干细胞进行流式细胞仪鉴定细胞表型,共分3组每组设3个时间段,通过成骨、成软骨、成脂肪3种诱导培养液对3组细胞进行诱导,另设不进行诱导的细胞作为对照组。分别在诱导3,7,14 d后收集提取细胞的总RNA,通过RT-PCR进行SOX9与Ⅱ型胶原的mRNA定量检测,同时对诱导后的细胞进行染色、免疫荧光染色,观察其分化状态及相关统计分析。 结果与结论：第3代骨髓间充质干细胞生长良好,流式细胞仪鉴定细胞表型证实为干细胞,对诱导后细胞进行染色、免疫荧光染色结果证实细胞分化为骨、软骨、脂肪细胞。经RT-PCR检测,在3组诱导分化细胞中SOX9 mRNA含量由高到低分别是成软骨、成骨、成脂肪,Ⅱ型胶原 mRNA含量由高到低分别是成软骨、成脂肪、成骨。在成软骨分化中SOX9在3,7 d表达不断升高,14 d呈下降趋势。Ⅱ型胶原在3,7,14 d均逐渐升高。在成骨分化中SOX9 mRNA含量随着时间推移而增加,而Ⅱ型胶原则随着时间推移而不断降低。在成脂肪分化中SOX9 mRNA表达与对照组比较差异无显著性意义(P > 0.05);而Ⅱ型胶原的表达没有规律可循,时间点的延伸及检测未观察到。结果提示,SOX9在软骨分化中作用优于成骨、成脂肪组,且软骨分化中SOX9与Ⅱ型胶原存在相关性,可能在软骨分化的早期Ⅱ型胶原随着SOX9的变化而变化;且软骨分化和成骨分化过程中SOX9可能起到了一个互相协调促进平衡的关键作用。     

17β-雌二醇对大鼠骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的诱导调控*****☆

背景：研究发现骨髓间充质干细胞上存在雌激素受体,雌激素通过调节骨髓间充质干细胞的增殖、分化特性发挥促成骨作用。 目的：观察17β-雌二醇对骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的诱导作用,并探讨其作用机制。 方法：在基础成骨诱导培养基培养的第3代大鼠骨髓间充质干细胞中分别加入0(对照组),0.001,0.01,0.1 nmol/L 17β-雌二醇干预。Elisa法检测培养的骨髓间充质干细胞分泌Ⅰ型胶原的水平,RT-PCR及Western blotting法分别检测Runx2因子mRNA及蛋白水平。 结果与结论：与对照组比较,在给予0.001,0.01,0.1 nmol/L 17β-雌二醇干预后第5天,骨髓间充质干细胞Ⅰ型胶原表达显著升高(P < 0.05),第7天仍旧呈高表达(P < 0.05)。同时,在17β-雌二醇干预的第5,7天,Runx2因子mRNA及蛋白表达水平随17β-雌二醇浓度的增加而升高(P < 0.05),并呈剂量依赖性。表明17β-雌二醇可诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞转化,其可能通过上调Runx2因子表达发挥促成骨作用。 关键词：诱导分化;骨髓间充质干细胞;17β-雌二醇;Ⅰ型胶原;Runx2 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.10.003     

Effects of serial passaging on the adipogenic and osteogenic differentiation potential of adipose-derived human mesenchymal stem cells

Adipose-derived human mesenchymal stem cells (hMSCs) will be more valuable for tissue engineering applications if they can be extensively subcultured without loss of phenotype and multilineage differentiation ability. This study examined the effects of serial passaging on growth rate, gene expression, and differentiation potential of adipose-derived hMSCs. Differentiation was assessed by analyzing changes in messenger RNA (mRNA) expression of osteogenic and adipogenic marker genes and by determining production of calcium deposits and lipid vacuoles. Cells cultured in osteogenic medium for 2 weeks upregulated expression of alkaline phosphatase mRNA relative to cells in growth medium, and deposited calcium. Calcium deposition decreased in cells from passages 4 to 6 but returned to levels near or above those of primary cells by passage 10. Cells cultured in adipogenic medium upregulated expression of lipoprotein lipase and peroxisome proliferator activated receptor-gamma mRNA relative to cells in growth medium, and formed lipid vacuoles at all passages. By passage 8, however, cells in adipogenic medium also deposited calcium. Growth rate was stable through passage 5, then decreased. The results of this study indicate that adipose-derived hMSCs are capable of both adipogenic and osteogenic differentiation through 10 passages (34 population doublings) but that osteogenic differentiation may start to dominate at later passages.     

人脐静脉来源的间质干细胞体外分离扩增及多向分化的研究

目的： 探讨人脐静脉来源的间质干细胞(MSCs) 的体外分离、纯化、扩增和多向分化条件。 方法： 无菌条件下取正常人脐静脉,1%胶原酶Ⅱ消化脐静脉细胞，以IMDM作为培养基进行培养和纯化细胞，瑞氏染色和电镜观察形态；FACS检测其免疫表型和细胞周期；体外诱导成骨细胞、脂肪细胞分化，von Kossa染色、油红O染色和RT-PCR检测骨钙蛋白、脂蛋白脂酶mRNA的表达以检测细胞向成骨、成脂肪细胞分化情况。 结果： 脐静脉来源的细胞呈纤维样贴壁生长，瑞氏染色和电镜观察具有MSCs特征；FACS检测结果显示, 表达MSCs相关的抗原CD29、CD44、CD105，而CD31、CD13、CD34、CD45、HLA-DR为阴性；体外诱导成骨细胞、脂肪细胞分化成功。 结论： 人脐静脉来源的MSCs的细胞形态、生长特性、免疫表型、多向分化能力与骨髓来源的MSCs相似，可作为满足实验和临床需要的MSCs来源。