人胎儿骨髓间充质干细胞体外分离培养及诱导分化为类肝细胞

目的建立人胎儿骨髓间充质干细胞(marrow mesenchymal stem cells,MMSCs)的体外分离、培养方法,体外诱导分化MMSCs为类肝细胞,观察MMSCs细胞生物学特性,并对类肝细胞进行分子生物学及功能鉴定。方法采用体外细胞培养技术,分离培养人胎儿MMSCs,在1%Matrigel做基质,2.5μmol/ml AZA预处理10~12h,HGF 10ng/ml FGF4 10ng/ml HGM培养基中诱导。用显微摄像和MTT研究细胞增殖及生长特征,用流式细胞仪、免疫组织化学和RT-PCR鉴定细胞表型。采用ELISA法检测培养上清中人清蛋白水平。结果24h换液后可获得约(300±80)个贴壁细胞;培养细胞在种植后1~3d为生长滞留期,第4天达到对数生长期,以后进入到平台期,细胞分裂指数曲线的趋势与生长曲线类似。连续传10代后,每个胎儿来源的MMSCs可扩增达1011~1012个细胞。MMSCs表型为CD166阳性,CD34阴性。在添加FGF4和HGF的Matrigel上诱导培养的MMSCs在21~28d时,细胞形态由长梭形变为三角形、多角形或类圆形。细胞转圆率为40%~50%,双核细胞比率5%~7%。免疫组化和RT-PCR检测显示未诱导培养的MMSCs中,有较少的细胞表达AFP及其mRNA,未见其他肝脏特有的转录因子或者胞浆蛋白标志。诱导早期可见较多细胞表达GATA4、AFP和CK19及其mRNA,至诱导后期表达下降,而ALB、CK18、GST-π和肝细胞转录因子HNF-1α表达逐渐上升。ALB、CK18阳性细胞比例达61%~65%。未诱导分化的MMSCs没有分泌ALB,诱导分化的MMSCs以时间依赖方式产生清蛋白。结论人胎儿MMSCs分离成分单纯,增生旺盛。诱导培养可获得高比例的类肝细胞。MMSCs向类肝细胞的横向分化是先分化为肝前体细胞,再分化为成熟肝细胞,在本实验诱导条件下可获得在复制及翻译各环节肝细胞标志阳性的类肝细胞。诱导后MMSCs已具备肝细胞特有的功能性特征。

Marrow mesenchymal stem cells isolated and cultivated from human fetal differentiated into hepatocypte-like cells in vitro