脐带间充质干细胞成脂分化的研究

目的:探讨脐带间充质干细胞向成脂细胞方向分化的潜能,为脂肪组织工程提供一种来源丰富的干细胞来源。方法:采用胰酶和胶原酶Ⅰ型联合消化法获得脐带间充质干细胞,通过免疫细胞化学法对其表面标志物进行鉴定,化学诱导方法诱导脐带间充质干细胞向成脂细胞方向分化,倒置显微镜观察其形态变化,油红O染色对诱导后的细胞进行染色。结果:胰酶和胶原酶Ⅰ联合消化法分离的细胞贴壁生长,呈现成纤维细胞形态,免疫细胞化学显示脐带间充质干细胞表达CD29、CD44和CD105,但不表达CD31、CD34和CD105,脐带间充质干细胞在成脂诱导培养基中细胞生长速度明显减慢,细胞形态转变为肥大、扁平、含有大量脂滴的脂肪细胞,油红O染色示胞浆充满了油滴空泡。结论:脐带间充质干细胞具有向成脂细胞方向分化的潜能,为脂肪组织工程提供了一种来源丰富、免疫力低和低分化的种子细胞。     

p38对骨髓间充质干细胞成肌分化作用的研究

目的:以5-氮杂胞苷(5-Aza-CR)诱导骨髓间充质干细胞(MSCs)成肌分化,探讨生肌调控因子中Myf5的表达及信号转导通路p38在此分化过程中的作用.方法:分离、纯化MSCs,以10 μmol/L 5-Aza-CR诱导其向成肌细胞分化,RT-PCR测定Myf5的表达,免疫组化检测肌球蛋白(myosin)的表达,Western-blot检测p38信号通路特异抑制剂SB203580作用前后磷酸化p38的变化.结果:SB203580作用后,Myf5表达由6 h延迟至9 h,诱导12 d部分MSCs表达myosin,18 d表达的数量及程度明显增加;5-Aza-CR诱导后,磷酸化p38蛋白水平较作用前增强,但在SB203580抑制后明显受抑.结论:5-Aza-CR诱导后,MSCs表达生肌调控因子并向成肌细胞分化,p38在此分化过程中起着正向信号转导作用.     

间充质干细胞的成骨分化及对骨质疏松的影响

间充质干细胞用于再生医学的研究已经成为最引人瞩目的方向,随着研究的深入,必将在医学领域得到广泛的应用.主要综述了近年来通过干细胞治疗骨质疏松相关的一些成果,重点阐明了干细胞在骨质疏松研究方面的新方法,为骨质疏松治疗提供一些动态资料和新的思路.     

高糖和bFGF对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的：骨组织的形成是一个复杂的过程,受多种因素的影响,糖尿病所导致的持续高血糖对于成骨分化的影响机制尚不明确,以及在此分化过程中的各种细胞因子的作用机理仍不明了,现拟通过体外成骨诱导环境,观察高糖和碱性成纤维细胞生长因子（fibroblastgrowthfactorbFGF）对人骨髓间充质干细胞（humanmesenchymalstemcellshMSCs）成骨分化的影响。方法：hMSC在5．5mmol／L和25mmol／L葡萄糖浓度下培养6天,使用cck一8法测定各组细胞增殖情况;hMSC在两种糖浓度下成骨诱导28天,通过碱性磷酸酶（ALP）活性检测、茜素红染色、钙结节半定量检测,对比各组成骨分化活性;在两种糖浓度成骨诱导液中加入10ng／mlbFGF,使用RT—PCR技术检测各组细胞OCN、OPNmRNA表达差异。结果：高糖较正常糖浓度细胞增殖率下降,ALP活性降低,茜素红染色钙结节量减少,RT—PCR检测结果显示25mmol／L组OCN、OPNmRNA表达量低于5．5mmol／L组,加入bFGF后,25mmol／L组仍低于5．5mmol／L组,与未添加bFGF同葡萄糖组比较表达增加。结论：高糖使hMSC增殖能力下降,在成骨分化的过程中ALP活性降低,成骨相关基因OCN、OPN表达量下降,证明了高糖对hMSC成骨分化具有抑制作用,当加入bFGF后,改善了高糖对hMSC的抑制作用,提示糖尿病条件下高糖的存在是导致hMSC成骨分化能力下降的不利因素,同时初步证明了bFGF参与了成骨分化的过程,从而为在分子水平探讨糖尿病患者种植义齿骨结合形成相关机制奠定初步的基础．．     

丙二醛对小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

为了探索氧化应激活性中间产物丙二醛对小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响及机制,体外培养的间充质干细胞经丙二醛处理后,在第4、7、14、21 d分别提取等份细胞进行碱性磷酸酶活性检测,第7 d时提取RNA通过实时定量RT-PCR测定ALP和Runx2/Cbfal mRNA表达,并在第21 d进行von Kossa染色,茜素红染色.研究发现:丙二醛通过降低碱性磷酸酶活性及ALP和Runx2/Cbfal mRNA的表达,抑制矿化骨节形成.这些结果表明:丙二醛可通过抑制ALP和Runx2/Cbfal通路,抑制小鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化.     

3种间充质干细胞成软骨分化潜能比较

目的:比较骨髓间充质干细胞、脂肪间充质干细胞、滑膜间充质干细胞3种间充质干细胞的成软骨分化潜能,为软骨组织工程中种子细胞的选择提供实验依据。方法:采用贴壁法分别分离提取兔骨髓间充质干细胞、脂肪间充质干细胞、滑膜间充质干细胞3种间充质干细胞,并进行传代培养,绘制3种间充质干细胞的生长曲线并比较其倍增时间。将3种间充质干细胞成软骨诱导14 d后,行甲苯胺蓝染色及II型胶原免疫组化染色以观测3种细胞成软骨分化能力。结果:脂肪间充质干细胞的倍增时间短于骨髓间充质干细胞,滑膜间充质干细胞的倍增时间最短;3种细胞成软骨诱导14 d后均产生糖胺聚糖和II型胶原,且组与组之间II型胶原表达水平的差异有统计学意义,骨髓间充质干细胞组高于脂肪间充质干细胞组(P0.01),滑膜间充质干细胞组高于骨髓间充质干细胞组(P0.01)。结论:在一定的培养条件下,3种间充质干细胞均有一定的成软骨细胞分化潜能,滑膜间充质干细胞最快的增殖速度及最强的成软骨分化潜能。     

骨髓间充质干细胞成肌和成脂分化的调控

骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是来源于骨髓基质的一类具有高度自我更新能力和多向分化潜能的成体干细胞.因其具有容易获取、体外扩增方便迅速、移植排斥反应较弱等优点而成为临床应用的理想细胞模型.骨髓间充质干细胞向成肌和成脂的分化对动物机体内肌肉和脂肪的组成具有直接影响,因而与肉品质及人类健康息息相关.本文综述了骨髓间充质干细胞定向分化为骨骼肌细胞和脂肪细胞的过程及其调控机制,并重点分析了关键调控因子PRDM16(PR domain-containing16)和骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins,BMPs)在骨髓间充质干细胞成肌和成脂分化中的作用.     

骨髓间充质干细胞向神经细胞分化的研究

无论是在体外实验、还是在体内实验,MSCs都可以向中枢神经系统(CNS)神经细胞分化,但争议颇多。因为功能性神经元不仅要具有典型神经元的形态、特异性标记,还要求具有可兴奋性、能和其他神经元形成突触联系、产生突触电位等,所以对于骨髓间充质干细胞是否能诱导出真正具有功能的神经元存在很大分歧。在此对MSCs向神经细胞诱导分化研究的现况、存在的问题及发展前景给以综述。     

原子力显微镜对人羊膜间充质干细胞成脂分化的观察

观察人羊膜间充质干细胞(human amniotic mesenchymal stem cells,hAMSCs)成脂分化前后超微结构及其机械性能的变化,以期进一步了解hAMSCs在体外成脂分化的过程。用流式细胞仪分析细胞表面分子表达情况,油红O染色检测hAMSCs成脂分化情况,原子力显微镜观察(AFM)分化前后超微结构及机械性能的变化等。结果显示,流式细胞检测显示,CD34,CD45,HLA-DR,呈阴性表达,CD29,CD90呈阳性表达;油红O染色可见脂肪细胞胞质中有大小不等的圆性红色脂肪滴;AFM观察诱导后的hAMSCs表面有脂滴状的颗粒,粘弹力增大,硬度减小。运用AFM可以清晰观察到诱导前后形貌及机械性能变化。     

Significant differences among skeletal muscles in the incorporation of bone marrow-derived cells

While numerous reports indicate that adult bone marrow-derived cells can contribute to nonhematopoietic tissues in vivo in adult mice, the generally low frequency of these events has made it difficult to study the molecular and cellular pathways involved. Here, we show a 1000-fold range in the frequency with which diverse skeletal muscles incorporate adult bone marrow-derived cells in adult mice. Most striking was the finding of one specific muscle, the panniculus carnosus, in which up to 5% of myofibers incorporated bone marrow-derived cells over a 16- month period in the absence of experimentally induced selective pressure. These results suggest that muscles differ physiologically, establishing the panniculus carnosus as an assay for identifying the key regulators, such as trophic, homing, and differentiation factors, as well as the relevant cells within the bone marrow that are capable of circulating throughout the periphery and contributing to adult, nonhematopoietic tissues, such as skeletal muscle. Finally, the 5% incorporation of adult stem cells into skeletal muscle is the highest reported to date in the absence of experimentally induced selective pressure and is at a level that may be consistent with improving the function of defective muscle tissue.     

Isolation and enrichment of skeletal muscle progenitor cells from mouse bone marrow

There is great interest in the therapeutic potential of non-hematopoietic stem cells obtained from bone marrow called mesenchymal stem cells (MSCs). Rare myogenic progenitor cells in MSC cultures have been shown to convert into skeletal muscle cells in vitro and also in vivo after transplantation of bone marrow into mice. To be clinically useful, however, isolation and expansion of myogenic progenitor cells is important to improve the efficacy of cell transplantation in generating normal skeletal muscle cells. We introduced into MSCs obtained from mouse bone marrow, a plasmid vector in which an antibiotic (Zeocin) resistance gene is driven by MyoD and Myf5 enhancer elements, which are selectively active in skeletal muscle progenitor cells. Myogenic precursor cells were then isolated by antibiotic selection, expanded in culture, and shown to differentiate appropriately into multinucleate myotubes in vitro. Our results show that using a genetic selection strategy, an enriched population of myogenic progenitor cells, which will be useful for cell transplantation therapies, can be isolated from MSCs.     

Signals from damaged but not undamaged skeletal muscle induce myogenic differentiation of rat bone-marrow-derived mesenchymal stem cells

The regenerative capacity of skeletal muscle has been usually attributed to resident satellite cells, which, upon activation by local or distant stimuli, initiate a myogenic differentiation program. Although recent studies have revealed that bone-marrow-derived progenitor cells may also participate in regenerative myogenesis, the signals and mechanisms involved in this process have not been elucidated. This study was designed to investigate whether signals from injured rat skeletal muscle were competent to induce a program of myogenic differentiation in expanded cultures of rat bone-marrow-derived mesenchymal stem cells (MSC). We observed that the incubation of MSC with a conditioned medium prepared from chemically damaged but not undamaged muscle resulted in a time-dependent change from fibroblast-like into elongated multinucleated cells, a transient increase in the number of MyoD positive cells, and the subsequent onset of myogenin, alpha-actinin, and myosin heavy chain expression. These results show that damaged rat skeletal muscle is endowed with the capacity to induce myogenic differentiation of bone-marrow-derived mesenchymal progenitors.     

Wnt 信号通路与骨髓间充质干细胞成骨之间的关系

Wnt信号通路是由Wnts诱发的一系列相互作用的分子组成。Wnt信号对骨髓间充质干细胞的影响在所有研究中均证实有明显作用,其可调节干细胞增殖、分化及凋亡。研究表明,抑制Wnt信号通路转导可使成骨细胞分化进程受阻,从而抑制骨形成;若诱导Wnt家族成员表达则可使成骨细胞特异性基因表达增加,促进骨形成。本文就Wnt信号通路的作用过程及其与骨髓间充质干细胞成骨诱导的关系做一综述。     

骨髓间充质干细胞在组织工程研究中的应用新进展

骨髓间充质干细胞又称为骨髓源性间充质干细胞,是指存在于骨髓基质细胞系统中的一类干细胞,具有高度稳定的体外扩增能力和多向分化潜能等特点。骨髓间充质干细胞因其取材方便,易于分离和培养,以及在适当条件下可诱导分化为皮肤、骨骼、内脏、血液、神经等多种组织细胞的独特优势,目前被广泛应用于药物开发、免疫调节、组织修复、器官重建等多个研究领域。近年来,骨髓间充质干细胞作为种子细胞在组织工程领域有着非常诱人的潜在应用前景。本文就骨髓间充质干细胞在组织工程学研究中应用的最新进展作一综述。     

磷离子对BM-hMSCs增殖及成骨分化的影响

目的:探讨磷离子对人骨髓来源的间充质干细胞(Human bone marrow mesenchymal stem cells,BM-h MSCs)增殖及成骨分化的影响。方法:从Scien Cell实验室购买的BM-hMSCs分别在无血清生长培养基(对照组)和添加4mmol(4P组)、8mmol(8P组)磷离子的无血清生长培养基中培养21天,通过CCK8比色法评估细胞的增殖情况;RT-PCR检测成骨分化标记性基因胶原蛋白Ⅰ、骨钙素、碱性磷酸酶的表达水平;茜素红染色检测BM-hMSCs成骨分化产生的矿化结节。结果:在培养4、7、14天时,4P和8P组中BM-hMSCs的增殖都明显高于对照组,且8P组中BM-h MSCs的增殖高于4P组;培养21天时,4P和8P组中BM-hMSCs的增殖明显低于对照组。与对照组相比,在培养7天时,4P和8P组OC的表达下调,而14、21天时,OC的表达上调。4P和8P组中ALP的表达水平与对照组无明显差异。7天时,4P、8P组ColⅠ的表达水平均明显高与对照组;14天时,8P组ColⅠ的表达水平与对照组表达无明显差异;21天时,4P、8P组中ColⅠ的表达水平都均与对照组表达无明显差异。培养21天时,4P、8P组矿化结节的形成明显增加。结论:磷离子在早期可以促进BM-hMSCs的增殖,晚期诱导其成骨分化。     

影响骨髓间质干细胞向成骨细胞分化的调控因素

长期的骨骼废用引起的骨质减少主要归因于骨形成的减少,成骨细胞由具有多向分化潜能的间充质细胞经骨原细胞、前成骨细胞分化而来,骨髓间质干细胞是骨髓来源的具有多向分化潜能的干细胞,本文综述了骨髓间质干细胞向成骨细胞分化的调控因素,有助于增加对骨丢失的理解,并进行预防和治疗,为航天员和骨骼废用病人创造更健康的生活。     

富血小板纤维蛋白对兔骨髓间充质干细胞成软骨分化的影响

目的：观察自体富血小板纤维蛋白（platelet-rich fibrin,PRF）对体外培养的兔骨髓间充质干细胞（Bonemarrowmesenchymalstemcells,BMSCs）成软骨分化的影响。方法：兔心脏采血制备PRF,电镜观察其超微结构;分离培养兔BMSCs,取第3代细胞用于实验．分为PIuF组、阳性对照组、空白对照组。诱导培养21d后,对三组细胞分别进行形态学观察,成软骨鉴定染色（甲苯胺蓝、Ⅱ型胶原免疫组化染色）,软骨相关基因表达检测（Ⅱ型胶原、Aggrecan、SOX9）。结果：PRF组和阳性对照组中BMSCs经诱导后,细胞由长梭形变为三角形、多角形、圆形;甲苯胺蓝、Ⅱ型胶原免疫组化染色均为阳性;Ⅱ型胶原、Aggrecan、SOX9基因表达水平均较高,两组比较无统计学差异,空白对照组未见相关分化现象。结论：PRF在体外可促进兔BMSCs成软骨分化,可作为自体生物材料,在构建组织工程软骨中发挥更好的作用。     

骨髓间充质干细胞在脱细胞真皮基质再生过程中的初步研究

较大的腹壁缺损需要应用补片修复来缓解腹横筋膜的张力,人工合成补片的应用一定程度上实现了无张力修补的目的,但它在腹壁外科应用中有诸多的并发症,诸如复发率高,腹腔黏连,肠穿孔导致腹膜炎,侵袭性肠瘘等影响患者术后的正常生活,而脱细胞真皮基质(Acellular dermal matrix,ADM)作为一种新型的生物材料应用在腹壁外科中能解决上述人工合成补片所带来的并发症发挥强大作用且能与周围组织较好的融合,最后改建成宿主自身组织已并在多学科领域中广泛应用;骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)能参与组织自我修复,并能分化成为多种功能细胞,分泌各种生长因子,在ADM内源性转归过程中可发挥作用。本文就对骨髓间充质干细胞在ADM生物补片应用于临床疝修补术中转归机制的研究做一综述。