体外诱导人骨髓间充质干细胞转化为心肌样细胞的基因表达

目的:观察5-氮胞苷(5-aza)在体外诱导人骨髓间充质干细胞转化为心肌样细胞的心钠素(ANP)、脑钠素(BNP)、α-骨骼肌动蛋白(α-skeletal actin)、肌球蛋白轻链-2v(MLC-2v)、锌指结构转录因子(GATA-4)和心脏特异同源转录因子(Nkx2.5)基因表达。方法:取非血液疾病的5例胸科手术患者术中已切除掉的肋骨,抽取骨髓。利用淋巴细胞分离液行密度梯度离心法和差异贴壁法进行分离、提纯骨髓间充质干细胞,并进行培养扩增。用流式细胞仪对第2代的骨髓间充质干细胞细胞表面抗原进行测定。应用10μmol/L5-aza对第2代的骨髓间充质干细胞诱导24h,于诱导后1,2,3及4周,用反转录-聚合酶链反应检测ANP、BNP、α-skeletal actin、MLC-2v、GATA-4和Nkx2.5基因表达。结果:3份第2代骨髓间充质干细胞样本重复测定,表达CD29,CD44,不表达CD34,CD45。以5-aza诱导培养24 h后,骨髓间充质干细胞形态和排列方式发生明显变化,诱导1周后,细胞体积增大,多呈长梭行,平行排列;诱导2周后,细胞变为短柱状,突起位于2端,相邻细胞的突起紧密接触;诱导3周后,短柱状细胞的突起相互连接,部分细胞可见类肌管样结构;诱导4周后,细胞体积变小,可见由几个细胞连接形成的多核肌管样结构。诱导组细胞ANP、BNP、α-skeletal actin、MLC-2v、GATA-4和Nkx2.5的聚合酶链反应产物凝胶电泳呈阳性,对照组为阴性,诱导组基因表达量均随着时间延长逐渐增加。结论:5-aza可诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞转化,其处于祖心肌细胞和分化的心肌细胞之间,并可能具有心肌细胞的功能。