二甲基亚砜对P19细胞体外分化为心肌细胞的影响

体外应用不同浓度二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)诱导P19细胞向心肌细胞分化,通过免疫细胞化学、流式细胞、RT-PCR方法检测α-横纹肌肌动蛋白(α-sarcomeric actin,α-SA)、心肌肌钙蛋白T(cardiac troponin T,cTnT)及GATA-4、α-肌球蛋白重链(α-myosin heavy chain,α-MHC)mRNA表达。结果显示,DMSO处理结合悬浮培养可诱导部分P19细胞分化为节律跳动的心肌细胞,分化的细胞α-SA、cTnT表达阳性,同时表达心肌特异GATA-4、α-MHCmRNA。1.0%DMSO组α-SA、cTnT阳性细胞免疫荧光强度及GATA-4、α-MHCmRNA表达水平明显高于0.5%及0.8%DMSO组。表明DMSO的诱导作用与其浓度有关。     

黄芪甲苷促进心肌干细胞分化的作用研究

目的 探讨黄芪甲苷对心肌干细胞分化的促进作用。方法 采用磁珠分选法,分离小鼠Sca-1＋心肌干细胞,通过免疫组化方法观察黄芪甲甙处理后心肌细胞表面标志蛋白desmin、α-sarcomeric？actin和C-TnT表达的变化,以判断是否对心肌干细胞分化有促进作用。结果 250 mg/L的黄芪甲甙诱导4周后免疫组化染色显示心肌干细胞明显表达desmin、α-sarcomeric actin和C-TnT。而未诱导的细胞desmin、α-sarcomeric actin、C-TnT 均为阴性。因此黄芪甲甙可以促进小鼠Sca-1＋心肌干细胞分化为心肌样细胞,这些细胞表达心肌特异性的蛋白。结论 黄芪甲苷对心肌干细胞分化的促进作用表明其在心肌损伤性疾病的康复中有潜在的治疗价值,值得进一步研究。     

大鼠骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化的研究

目的：研究体外不同诱导条件下大鼠骨髓间充质干细胞（MSCs）向心肌细胞分化的潜能。方法：取Wistar大鼠股骨和胫骨骨髓,分离培养MSCs,采用第二代或第三代MSC8,以5-氮杂胞苷（5-aza）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）及两者联合作用,作为分化诱导剂,连续观察三周,相差显微镜下观察其形态变化。免疫细胞化学方法鉴定心肌特异性蛋白T（Troponin T,cTnT）、连接蛋白43（Connexin43）、α-横纹肌动蛋白（α-Sarcomevic Actin）的表达,应用半定量RT—PCR技术分析Nkx2．5、GATA-4、TGF-？等相关调控基因在分化过程中的表达。结果：免疫细胞化学显示cTnT、Connexin43、α-Sarcomeric Actin诱导前无表达,单纯bFGF诱导组及对照组未发现cTnT、Connexin43、α-Sarcomevic Actin染色阳性细胞,单纯5-aza诱导组诱导后上述三种蛋白阳性细胞表达比例分别为22％、28％、32％,5-aza与bFGF联合诱导组诱导后上述三者阳性细胞表达比例分别为28％、33％、40％,联合诱导组诱导后细胞阳性率明显高于单纯5-aza诱导组,两组相比较差异有显著性意义（P〈0．05）。RT—PCR检测结果显示,GATA-4、Nkx2．5、TGF—β在诱导前的MSCs有低表达,单纯5-aza诱导组及5-aza与bFGF联合诱导组诱导后3周,这三种基因有较强的表达,单纯5-aza诱导组诱导检测结果显示,GATA-4、Nkx2．5、TGF—β在诱导前的MSCs有低表达,单纯5-aza诱导组及5-aza与bFGF联合诱导组诱导后3周,这三种基因有较强的表达,单纯5-aza诱导组诱导前后相比较,差异有显著性意义（P〈0．05）,5-aza与bFGF联合诱导组诱导前后相比较,差异也有显著性意义（P〈0．05）,单纯5-aza诱导组与5-aza和bFGF联合诱导组诱导后两组之间相比较,差异亦有显著性意义（P〈0．05）,表明单纯5-aza诱导及5—aza与bFGF联合诱导均可使MSCs向心肌细胞转化,联合诱导可以使更多的MSCs向心肌细胞方向转化。单纯bFGF诱导组诱导前后无显著性差异。结论：5-aza及bFGF联合诱导,可以作为更好的促进MSCs向心肌细胞分化的条件。     

hhlim促进DMSO诱导的P19细胞向心肌分化

为了确定hhlim是否参与胚胎期的心肌分化和发育过程,用可表达hhlim蛋白和hhlim反义RNA的真核表达质粒转染P19胚胎干细胞,经G418筛选得到稳定表达hhlim和hhlim反义RNA的P19细胞克隆后,观察hhlim对P19细胞向心肌分化和发育的影响.结果显示,Nkx2.5和GATA-4在未被外源性hhlim基因转染的P19细胞中不表达.DMSO刺激细胞2天后,GATA-4开始表达,3天后Nkx2.5的表达活性显著升高.hhlim的过表达不但有利于P19细胞的存活和生长,而且还可以使Nkx2.5和GATA-4的表达比对照细胞提前1天.反义hhlim细胞株被DMSO诱导5天后,细胞仍呈集落化生长.同时,Nkx2.5和GATA-4开始表达的时间明显延滞.结果表明,hhlim能促进P19细胞向心肌细胞分化,其作用是通过促进转录因子GATA-4和Nkx2.5的表达而实现的.     

发育心肌和心肌干细胞分化后心肌特异蛋白表达的比较研究

为探讨MCSC移植修复缺血性心肌的可能性,观察了大鼠发育心肌和MCSC分化为心肌细胞的cTnT和Cx-43表达特点。结果表明从胚胎发育至成年,心肌cTnT mRNA表达逐渐上调;用BMP-2诱导1周的MCSC可检测到cTnT mRNA表达,3～4周表达显著升高,诱导2周能观察到cTnT蛋白,3～4周可见cTnT呈现横纹样结构。胚胎第11 d心肌可检测到Cx-43 mRNA表达,生后7 d达高峰,以后逐渐降低,17 d趋于稳定。胚胎期Cx-43蛋白多分布于肌膜下,生后10 d位于细胞连接处。诱导的MCSC中Cx-43 mRNA表达特征与cTnT mRNA相似,2周可观察到Cx-43蛋白,3～4周可见Cx-43位于相邻细胞连接处。本研究结果提示,在BMP-2诱导下MCSC可分化为心肌细胞,表现为成熟心肌细胞的结构特征。MCSC有望成为治疗缺血性心脏病的理想种子细胞。     

Lrrc10在体外心肌发生过程中的表达研究

Lrrc10是一心脏特异新基因.为探讨Lrrc10在心肌细胞分化过程中的表达,采用DMSO诱导P19细胞分化,建立体外心肌发生模型,显微镜观察细胞形态变化,以心α-MHC和β-MHC作为心肌分化的标志,RT-PCR检测分化过程中各基因的表达.结果 表明,P19细胞经诱导后形态发生明显变化;α-MHC在诱导分化6 d时开始表达,β-MHC在诱导分化8 d时开始表达,表明心肌分化成功.而Lrrc10在诱导分化2 d时就开始表达,提示其功能可能与心肌分化有关.     

人羊膜间充质细胞具有向心肌样细胞分化的特性

摘 要 探讨人羊膜间充质细胞（human amniotic mesenchymal cells,hAMCs）向心肌细胞分化的能力。采用胶原酶消化法分离hAMCs,用流式细胞仪进行表型鉴定;用5-氮杂胞苷和碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor,bFGF）诱导hAMCs向心肌细胞分化,免疫荧光染色法检测诱导后细胞中特异蛋白结蛋白和α-辅肌动蛋白的表达,RT-PCR检测心肌特异性转录因子Nkx2.5 、GATA-4和心肌特异性收缩蛋白α-肌球蛋白重链（α-myosin heavy chain,α-MHC）mRNA的表达。结果显示：①hAMCs原代培养至第6 d,贴壁细胞汇合度可达80%,呈漩涡状生长。传代后hAMCs增殖迅速,3~4 d细胞汇合度可达100%,细胞呈梭形或多角形。②hAMCs表达CD44和波形蛋白,不表达CK19。③hAMCs经诱导分化8~10 d后细胞排列紧密,多为长梭形。③hAMCs诱导2 w和4 w表达α-辅肌动蛋白和心肌特异性转录因子Nkx2.5。④诱导前后的hAMCs均表达结蛋白和GATA-4,但均未见α-MHC表达。说明hAMCs具有向心肌样细胞分化的能力,可望成为细胞心肌成形术（cellular cardiomyoplasty,CCM）的候选细胞。     

体外化学诱导人骨髓间充质干细胞分化为心肌样细胞

为了探讨人骨髓间充质干细胞(MSCs)的体外培养及化学诱导向心肌细胞分化的过程及条件,我们用1.073g/mL密度梯度离心法分离健康人骨髓单个核细胞,经骨髓间充质干细胞培养基传代培养后用流式细胞仪检测细胞表面抗原,在完全培养基中分别加入3、5、10μmol/L的5氮胞苷(每组n=5)进行化学诱导分化,阴性对照组采用完全培养基培养,诱导后21天细胞爬片免疫荧光法鉴定,透射电镜观察细胞超微结构。结果显示人MSCs为形态均一的梭形细胞,生长旺盛时呈旋涡样分布,流式细胞仪检测细胞表面CD44阳性,CD34、CD45阴性;5、10μmol/L的5氮胞苷进行化学诱导后细胞形态变长,诱导后14天时20%-30%细胞融合形成多核肌管样结构,3μmol/L组MSCs未出现肌管结构,诱导后21天5、10μmol/L组MSCs中desmin、心肌早期转录因子GATA4、心肌特异性cTnI及闰盘蛋白connexin43的表达阳性,10μmol/L组cTnI阳性染色细胞数目(65.3±4.7%)高于5μmol/L诱导组(48.2±5.4%)(p<0.05);3μmol/L组及阴性对照组无心肌特异性蛋白的表达。细胞诱导后28天透射电镜下可见肌丝形成。本实验说明,人MSCs在体外经化学诱导可分化为心肌样细胞,而且5-氮胞苷对于心肌相关蛋白的表达呈浓度依赖性正相关。     

27nt-miRNA对间充质干细胞向血管平滑肌细胞分化的影响

为探讨27nt-miRNA对间充质干细胞向血管平滑肌细胞分化影响,构建27nt-miRNA过表达、反义序列Anti-27nt-miRNA以及阴性对照的表达质粒,慢病毒包装后分别转染人脐带间充质干细胞(hUCMSC),加入Ⅳ型胶原诱导hUCMSC定向分化为血管平滑肌细胞。四唑盐(MTT)比色法检测分化后细胞活力,免疫细胞化学染色法检测分化后细胞SM22α(兔抗平滑肌22α,smooth muscle 22α)的表达,Western印迹法和RT-PCR检测分化后细胞内的SMA (兔抗平滑肌肌动蛋白,smooth muscle actin) mRNA、SM 22α mRNA及其蛋白质表达情况。经检测,27nt-miRNA过表达分化组与阴性对照组相比,细胞活力下降20.48%(P0.05),SMA mRNA、SM22α mRNA及其蛋白质表达量明显升高(P0.05);而Anti-27nt-miRNA分化组细胞活力上升了18.07%(P0.05),SMA mRNA、SM22α mRNA及其蛋白质表达量下降(P0.05)。综上所述,27nt-miRNA能够促进间充质干细胞向血管平滑肌细胞分化,并且抑制分化后的细胞活力。     

番茄红素对大鼠乳鼠心肌细胞缺氧复氧的保护作用以及其机制

目的：探讨番茄红素对心肌细胞缺氧复氧的保护作用以及其分子机制。方法：采用原代培养心肌细胞建立缺氧/复氧损伤模型,实验分8组：正常对照组,H/R组,H/R＋番茄红素（1,2,4,8,16,32μmol/L）剂量组。观察各组细胞经H/R损伤后,细胞内天冬氨酸氨基转移酶（AST）、肌酸激酶（CK）、乳酸脱氢酶（LDH）、超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量的变化情况,选择正常对照组,H/R组,最佳番茄红素剂量组做MTT分析细胞凋亡,Western检测TRL 4以及NF-κB的表达。结果：番茄红素（16,8,4,2μmol/L）剂量组可显著降低缺氧/复氧损伤心肌细胞内AST、CK、LDH释放量及MDA的生成,并能提高SOD活性。此外番茄红素可减少心肌细胞缺氧/复氧损伤后的心肌凋亡,减少TRL 4受体以及NF-κB的表达。结论：番茄红素具有抗缺氧/复氧损伤,保护心肌细胞的作用,其机制可能是通过抑制TRL 4通路来实现的。     

Cardiomyocyte-like cells differentiation from non β-catenin expression mesenchymal stem cells

Recent studies have shown that block wnt/β-catenin signaling pathway is integrant for cardiomyocytes differentiation from bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs). By transducing the MSCs with lentivirus which contain β-catenin interference RNA, we screened out the non β-catenin expression clone. In the establishment of knockdown β-catenin in MSCs, we investigated the role of 5-azacytidine (5-aza), salvianolic acid B (salB), and cardiomyocytes lysis medium (CLM) in inducing MSCs to differentiate into cardiomyocyte-like cells. A method for culturing MSCs and cardiomyocytes was established. Purified MSCs were investigated by flow cytometry. The MSCs were positive for CD90 and CD29, but negative for CD34 and CD45. Meanwhile, the cardiomyocytes contracted spontaneously after 24 h of seeding into the plates. The fourth-passage non-β-catenin expression MSCs were divided into eight groups: control group, 5-aza, salB, CLM, 5-aza + salB, 5-aza + CLM, salB + CLM, and 5-aza + salB + CLM. The gene and protein expression of cTnT, α-actin, β-myosin, β-catenin, and GSK-3β were detected by quantitative real-time PCR and Western blotting. Our results showed that cTnT expression in 5-aza + salB + CLM group was ninefold higher than in the control group in the non-β-catenin MSCs model, implying that cardiomyocytes differentiation from MSCs is an extremely complicated process and it is necessary to consider the internal and external environmental conditions, such as suitable pharmaceutical inducers, cardiomyocytes microenvironments, inhibition of the negative signaling pathway and so on.     

Aza-induced cardiomyocyte differentiation of P19 EC-cells by epigenetic co-regulation and ERK signaling

Stem cells in cell based therapy for cardiac injury is being potentially considered. However, genetic regulatory networks involved in cardiac differentiation are not clearly understood. Among stem cell differentiation models, mouse P19 embryonic carcinoma (EC) cells, are employed for studying (epi)genetic regulation of cardiomyocyte differentiation. Here, we comprehensively assessed cardiogenic differentiation potential of 5-azacytidine (Aza) on P19 EC-cells, associated gene expression profiles and the changes in DNA methylation, histone acetylation and activated-ERK signaling status during differentiation. Initial exposure of Aza to cultured EC-cells leads to an efficient (55%) differentiation to cardiomyocyte-rich embryoid bodies with a threefold (16.8%) increase in the cTnI⁺ cardiomyocytes. Expression levels of cardiac-specific gene markers i.e., Isl-1, BMP-2, GATA-4, and α-MHC were up-regulated following Aza induction, accompanied by differential changes in their methylation status particularly that of BMP-2 and α-MHC. Additionally, increases in the levels of acetylated-H3 and pERK were observed during Aza-induced cardiac differentiation. These studies demonstrate that Aza is a potent cardiac inducer when treated during the initial phase of differentiation of mouse P19 EC-cells and its effect is brought about epigenetically and co-ordinatedly by hypo-methylation and histone acetylation-mediated hyper-expression of cardiogenesis-associated genes and involving activation of ERK signaling.