体外诱导成人脂肪间充质干细胞分化为心肌样细胞

背景:目前对脂肪间充质干细胞在临床应用前还有许多问题需要解决,如脂肪间充质干细胞是否可以分化为完全意义上的心肌细胞,是否具备心肌细胞所特有的功能。如何提高脂肪间充质干细胞向心肌细胞的分化率,如何提高在移植后的归巢和存活率等问题的解决对于指导干细胞的临床应用有重要的意义。目的:观察体外培养并诱导成人脂肪间充质干细胞分化为心肌样细胞。设计:随机对照观察。单位:解放军总医院心内科实验室。材料:脂肪取自解放军总医院普外科腹部手术患者(均知情同意);IMDM(Hyclon公司),Ⅰ型胶原酶(Gibco公司),5-aza(Sigma),抗心肌特异性肌钙蛋白T(TnT)多克隆抗体(福建迈新生物技术公司),抗CD44、抗CD45、抗CD34、HLA2DR、Ⅷ因子单克隆抗体、抗结蛋白(Desmin),抗α-横纹肌肌动蛋白、抗肌球蛋白重链购自北京中杉金桥生物技术有限公司,DAB染色剂由北京中杉金桥生物技术有限公司提供,RT-PCR试剂盒由Invitrogen公司提供,心房利钠肽放免试剂盒(中国人民解放军总医院科技开发中心放免研究所)。方法:实验于2005-03/2006-04在解放军总医院心内科实验室完成。细胞培养:采用消化法和贴壁培养法分离培养脂肪间充质干细胞。干预及检测:对第3代细胞进行细胞表面分子CD44,CD13,CD105,CD45,CD34,HLA-DR,factorⅧ的免疫细胞化学鉴定,并用5-氮杂胞苷(5-aza)进行诱导,于诱导后第7,14,21,28天采用RT-PCR法检测心肌化基因GATA4和Nkx2.5的表达,应用放射免疫法测定心房利钠肽含量。主要观察指标:①细胞表面标志鉴定结果。②心肌化基因GATA4和Nkx2.5的表达。③心房利钠肽含量。结果:①细胞表面标志鉴定:原代细胞CD13、CD44、CD105阳性表达,CD45、CD34、HLA2DR、Ⅷ因子阴性表达。诱导后7d,所有细胞Desmin,α-横纹肌肌动蛋白、抗肌球蛋白重链和抗心肌特异性肌钙蛋白T呈阴性反应,大多数细胞CD44阳性表达。诱导后14d少量细胞出现Desmin、α-横纹肌肌动蛋白和抗肌球蛋白重链抗原阳性表达,TnT阴性表达,部分细胞CD44呈阳性表达。诱导后21d,多数细胞Desmin、α-横纹肌肌动蛋白、抗肌球蛋白重链和抗心肌特异性肌钙蛋白T呈阳性反应,CD44呈阴性表达。②心肌化基因GATA4和Nkx2.5的表达:诱导后14d出现GATA4和Nkx2.5cDNA的表达。③心房利钠肽含量:诱导后14d心房利钠肽含量为(0.022±0.01)ng/L,与诱导后7d比较差异无显著性(P>0.05),诱导后21d和诱导后28d分别为(7.92±0.21)和(8.12±0.50)ng/L,与诱导后7d比较差异均有显著性(P<0.05),但两者之间差异无显著性(P>0.05)。结论:成人脂肪组织中含有间充质干细胞,且可在5-氮杂胞苷诱导21d后分化为心肌样细胞。

Differentiation of adult adipose tissue-derived mesenchymal stem cells into cardiocyte-like cells in vitro