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。     

体外诱导骨髓间充质干细胞向肝细胞分化的研究

肝脏是体内最重要、最复杂的器官之一,是机体物质代谢的核心,具有生物分化和免疫等重要功能;同时,肝脏也是一个极易受损伤的器官,病毒、肿瘤等会导致肝脏功能的缺损甚至累及生命;而随着肝移植技术的发展,肝细胞移植有望成为治疗肝功能衰竭的一种新方法。干细胞是一类具有自我更新、增殖和分化能力,特别是具有向肝脏干细胞、肝细胞及血管内皮细胞分化潜能的一类细胞,因而干细胞有望成为肝组织工程新的种子细胞来源。因此,本文对骨髓间充质干细胞的分离、培养,定向诱导肝细胞的影响因素以及应用前景等几方面的内容进行了总结。     

骨髓间充质干细胞体内诱导分化为心肌细胞

观察骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)植入体内后,在心肌微环境诱导下分化为心肌细胞的能力。无菌条件下取出大鼠双侧股骨及胫骨,冲洗骨髓腔获得细胞,贴壁筛选法纯化MSCs,体外培养、扩增,4,6-二咪基-4-联苯基吲哚(4,6-diamidino-2-phenylindole,DAPI)标记细胞,注入结扎冠脉左前降支所致心肌梗塞模型鼠的心肌组织。在不同时间点处死大鼠,获取心肌组织,采用HE染色和电镜技术对植入MSCs进行形态学观察和超微结构检测,荧光免疫组化检测植入MSCs肌球蛋白重链(MHC)和心肌特异性抗原Cx43的表达,同时应用RT-PCR技术检测心脏早期发育基因NKx2．5、GATA-4的表达。结果发现细胞标记效率为100％,通过连续检测MSCs植入后细胞形态从无规则状态、幼稚细胞表型逐渐向成熟心肌细胞方向转化,植入细胞排列同正常肌纤维方向平行,且植入四周后电镜检测到闰盘的存在;两周出现MHC的表达,后随时间延长表达逐渐增强。四周出现Cx43的表达,以后表达稳定,RT-PCR检测NKx2．5、GATA-4在一天即出现弱表达,两周～三周时表达最强,以后强度逐渐减弱。结果表明MSCs在体内微环境条件下能够转化为心肌细胞。     

表皮生长因子诱导骨髓间充质干细胞向视网膜神经细胞分化的体外研究

目的:研究表皮生长因子诱导骨髓间充质干细胞向视网膜神经细胞分化的可能性。方法:体外培养骨髓间充质干细胞,利用流式细胞仪分析其细胞表型。采用含EGF的培养液诱导骨髓间充质干细胞向视网膜神经细胞分化,并利用免疫荧光法进行鉴定。结果:从骨髓中分离培养的细胞具有成纤维细胞样形态,贴壁生长,表型相对均一,表面标志为CD90、CD44、CD147阳性;而CD34、CD38、CD45、CD14、HLA-DR阴性。体外诱导后可以得到神经干细胞标志物nestin、神经胶质细胞标志物GFAP和视网膜光感受器细胞标志物Rhodopsin呈阳性表达的细胞。结论:从骨髓中分离培养得到的间充质干细胞具有向视网膜神经细胞分化的潜能。     

大鼠骨髓间充质干细胞诱导分化为脂肪细胞的免疫细胞化学研究

目的 探讨大鼠骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)分离、纯化和体外诱导分化为脂肪细胞。方法 用密度梯度离心结合贴壁培养、定期换液,分离纯化出生大鼠MSC,传代扩增,并用免疫细胞化学法鉴定大鼠MSC的表面抗原。含地塞米松、3-异丁基-1-甲基黄嘌呤和胰岛素的培养液诱导MSC分化后,油红O染色鉴定。结果 大鼠MSC体外扩增10代以上,稳定表达CD44、CD54、CD106。油红O染色显示诱导后,71.2％有脂滴积聚。结论 从大鼠骨髓分离、纯化、体外诱导培养MSC,可定向分化为脂肪细胞表型。     

体外诱导骨髓间充质干细胞向肝细胞样细胞方向分化

探讨成纤维生长因子-2(FGF-2)在体外定向诱导大鼠骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)向肝细胞样细胞分化的作用及量化关系。体外分离培养大鼠BM-MSCs,将第3代BM-MSCs采用不同剂量的FGF-2诱导。诱导后,在显微镜下观察细胞形态学的改变;用免疫细胞化学法检测白蛋白和CK19的分泌;Shiff染色法检测糖原的分泌。诱导后BM-MSCs由梭形向多角形、卵圆形方向变化,白蛋白、CK19和糖原12 d即有阳性表达,以后随着诱导时间的延长阳性率逐渐升高。20 ng/mL FGF-2诱导比10 ng/mL FGF-2诱导细胞白蛋白、CK19和糖原的表达量均多。20 ng/mL FGF-2具有较强的诱导BM-MSCs向肝细胞样细胞分化的能力。     

中药诱导骨髓间充质干细胞多向分化研究进展

干细胞（stem cell）是指具有自我更新、高度增殖及多分化潜能的未分化细胞,它能产生出表型与基因型完全相同的子细胞,是机体其他细胞的起源。根据其发展阶段和来源不同,干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。     

胎肝滤液诱导大鼠胎盘间充质干细胞向肝细胞的分化

目的探讨PDMSCs向肝细胞增殖和分化的体外培养条件及方法。方法孕20 d的大鼠无菌条件下取胎盘,经胶原酶消化、密度离心、贴壁筛选法分离培养胎盘源间充质干细胞,并对其表面抗原进行鉴定。在体外培养体系中加入胎肝滤液,模拟体内肝脏微环境,诱导PDMSCs向肝细胞定向分化,以免疫细胞化学检测干细胞标志物;PAS检测糖原表达。结果在体外培养条件下,PDMSCs贴壁生长为成纤维样细胞,CD44表面标志物检测阳性;PDMSCs经胎肝滤液诱导14d时细胞呈现圆形、卵圆形的特征性改变,AFP、CK19表达阳性。结论胎肝滤液能够诱导PDMSCs定向分化为肝细胞样细胞。     

miRNA在人骨髓来源间充质干细胞软骨诱导分化过程中的表达

目的：研究miRNAs在人骨髓来源间充质干细胞软骨诱导分化过程中的表达情况。方法：以从骨髓中分离培养的MSCs及软骨诱导培养后的细胞为实验对象,利用基因芯片检测miRNAs的表达情况,由SAM分析得到MSCs较其诱导培养细胞中差异表达的miRNAs,再进行生物信息学分析。结果：①分离培养出的MSCs经软骨诱导培养21天后,已具有软骨细胞特性,经芯片检测并SAM分析,软骨诱导培养的细胞较MSCs高表达的miRNAs有6个：hsa-miR-572、hsa-miR-130b、hsa-miR-193b、hsa-miR-28、hsa-miR-152、hsa-miR-560;软骨诱导培养的细胞较MSCs低表达的miRNAs有2个：hsa-miR-424、hsa-miR-122a。②利用TargetScan预测其靶基因,并行生物信息学分析,其中hsa-miR-130b、hsa-miR-193b、hsa-miR-152及hsa-miR-424的预测靶基因中多为参与细胞分化、骨形成、软骨形成及干细胞表型相关的基因。结论：hsa-miR-130b、hsa-miR-193b、hsa-miR-152和hsa-miR-424等对人骨髓来源间充质干细胞的软骨分化起着重要调控作用。     

间充质干细胞向成骨细胞分化的信号通路

间充质干细胞具有向成骨细胞分化的潜能,可体外分离、培养和扩增,是骨组织工程中理想的种子细胞。近年的研究表明间充质干细胞的成骨分化受到多种信号通路的调控,现就其中研究较为深入的MAPK和Notch通路的情况作一简要综述。     

人骨髓间充质干细胞培养方法

骨髓间充质干细胞(BMMSCs)是一种多潜能的成体干细胞,在细胞治疗和组织工程上具有广阔的应用前景。对供体年龄、分离方法、培养密度、培养基和培养基质表面性质对细胞增殖的影响进行了比较,重点阐述了用人自体血清结合多种细胞因子,替代胎牛血清培养BMMSCs的效果,转染端粒酶基因的BMMSCs的增殖能力和分化潜能,以及灌注培养反应器用于大规模培养的技术进展。     

CTLA4Ig融合蛋白在CHO细胞中的表达

CTLA4Ig是人CTLA4胞外区与人免疫球蛋白铰链区、CH2区、CH3区组成的融合蛋白,可以与B7结合,通过阻断B7与CD28的结合,从而阻断B7介导的T细胞活化必需的共刺激信号,可作为免疫抑制剂用于器官移植。将CTLA4Ig融合分子克隆到真核表达载体pCI-dhfr,并用脂质体方法转染到COS7和CHO-dhfr-细胞中,用氨甲喋呤筛选转染的CHO-dhfr-细胞。用RT-PCR、ELISA、细胞免疫荧光染色和Western-blot鉴定重组蛋白的表达。采用A蛋白纯化重组蛋白。     

小鼠骨髓间充质干细胞的分离、培养及鉴定

目的建立一种从小鼠骨髓中分离培养间充质干细胞（MSCs）的高效方法。方法采取贴壁细胞分离法分离和纯化小鼠骨髓间充质干细胞（mMSCs）,检测mMSCs在不同诱导条件下向成骨细胞及脂肪细胞分化能力,用流式细胞术及显微镜分别检测mMSCs纯度和形态特征。结果mMSCs贴壁生长后形态较均一,细胞形态呈成纤维细胞样,流式细胞术检测：CD45、CD11b、CD44及CD29分别为（3.34）%、（2.41）%、（98.46）%及（99.36）%。第4代mMSCs经诱导后可向成骨细胞和脂肪细胞分化。结论通过贴壁培养可以从小鼠骨髓中分离培养出高纯度mMSCs,该方法效率高,稳定性好。     

大鼠骨髓间充质干细胞的原代培养及鉴定

摘要 目的：研究大鼠BMSCs（骨髓间充质干细胞）原代培养与纯度鉴定的方法。方法：无菌环境中,从SD大鼠股骨与胫骨端采集骨髓,先行酶消化,利用全骨髓细胞悬液贴壁法对提取BMSCs实施传代培养,选取生长良好的第3代细胞进行鉴定;对BMSCs实施成脂与成骨诱导分化,同时经由油红O（ORO）与茜素红（ARS）染色法对诱导分化效果加以鉴定;借助流式细胞术（FCM）对CD34、CD44与CD90这3类BMSCs表面标志物的表达展开分析。结果：BMSCs是长梭状贴壁细胞,生长状态为纤维细胞样漩涡状;在第3代BMSCs传代期间,其第1-3 d发展至生长潜伏期,呈较慢速的生长;第3-5 d发展至对数生长期,呈高速生长;待至第7 d长速增殖最大,速度停止上升进入平缓期;BMSCs成骨、成脂诱导结束后,对其诱导分化鉴定发现：细胞出现明显形态学变化,通过ORO对脂肪染色,细胞显示橘红色;待成骨诱导培养结束,通过ARS对钙盐染色,显示红色,且出现矿化结节沉积,说明BMSCs具有良好的成骨、成脂分化能力;FCM测定发现：CD34表达呈阴性（1.09 %）,CD90（96.8 %）与CD44（92.4 %）皆呈阳性,与BMSCs表型相符。结论：经由全骨髓黏附培养技术有效分离BMSCs,且完成培养。     

猪骨髓间充质干细胞的分离培养与鉴定

目的:建立猪骨髓间充质干细胞(pMSCs)体外分离培养、纯化和鉴定的方法,为下一步实验研究奠定基础.方法:采用密度梯度离心法获得骨髓单核细胞,接种后形成单层贴壁的成纤维样细胞.免疫荧光及PCR检测细胞表面标志及多能性基因的表达,并鉴定分离细胞的多向诱导分化潜能.结果:体外培养的原代细胞10天达到融合,传代后仍具有成纤维样的形态;免疫荧光结果见波形蛋白(Vimention)和Oct4标记阳性,CD45阴性;PCR分子检测见多能性基因OCT-4,nanog的表达;细胞具有分化为成骨细胞和成脂细胞的能力.结论:采用密度梯度离心法获得的pMSCs体外增殖能力强,纯度高,具有间充质干细胞的特性,pMSCs分离培养体系的成功建立为下一步实验研究奠定基础.     

去甲肾上腺素对骨髓间充质干细胞增殖的影响

目的:观察去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)对骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)增殖的影响及其作用途径.方法:分离培养正常大鼠BMSCs,采用3H-TdR掺入实验检测不同浓度的NE(10-7-10-4 M)作用8h及10-5M的NE作用不同时间(0-24h)BMSCs细胞增殖情况,real time RT-PCR检测肾上腺素能受体α1A-AR,α1B-AR和α1D-AR mRNA表达变化情况.结果:10-7-10-4M的NE作用8h后均促进了BMSCs细胞的增殖.并且在10-5M时NE对BMSCs的促增殖效应最为显著;正常组BMSCs细胞的α1A-AR,α1B-AR,α1D-AR mRNA表达维持在较低水平,加入10-5M的NE作用后α1-AR三个亚型mRNA表达水平均有不同程度的升高(P<0.05).结论:NE能够促进BMSCs的增殖,并且这种促增殖作用是通过AR依赖的信号通路来调节的.     

骨髓间充质干细胞体外趋化神经前体细胞的机制

骨髓间充质干细胞(BMSC)和神经前体细胞(NPC)移植于脑组织损伤动物的实验证明这两类细胞移植后均能在体内迁徙,与周围细胞整合,促进神经功能修复。BMSC促进神经功能修复的机制之一被认为与其分泌一些细胞因子和趋化因子有关,但具体机制不十分明确。为从基质细胞衍生因子-1α(SDF-1α)及其唯一的受体CXCR4这对分子相互作用的机制上探讨BMSC移植的可能治疗作用,实验采用ELISA法检测了体外培养的BMSC上清液中SDF-1α的含量,体外微孔隔离室迁移实验发现NPC能在BMSC分泌的培养上清液中SDF-1α的作用下发生定向迁移,特异性抗CXCR4单抗能有效阻断NPC的定向迁移效应,证实了BMSC分泌的SDF-1α促进表达CXCR4的NPC向病灶处迁移可能是促进神经功能修复的机制之一,从而为干细胞移植治疗神经功能缺损提供了一个新的思路。     

HIV-1 Tat蛋白抑制骨髓间充质干细胞的造血支持功能

目的:通过研究人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)Tat蛋白对骨髓间充质干细胞(BMSC)造血支持功能的影响,进一步揭示HIV-1感染者造血损伤的机理。方法:原代培养BMSC,流式检测其表面标志,诱导分化鉴定其多向分化潜能;免疫磁珠分选造血干细胞(HSC),流式检测其纯度;HIV-1 Tat蛋白添加到培养基中培养20天的BMSC(BMSC_(Tat))与对照BMSC(BMSC_(Con))分别作为滋养层与HSC分6组进行共培养,随后计数各组造血细胞总数,诱导分化检测造血细胞集落形成能力;RT-PCR检测BMSC_(Tat)和BMSC_(Con)造血相关因子mRNA的表达强度,ELISA检测BMSC_(Tat)和BMSC_(Con)条件培养液中造血相关因子GM-CSF及IL-6的浓度。结果:经鉴定成功培养获得原代BMSC;免疫磁珠分选的HSC纯度可达95%以上;分6组共培养进行比较,以BMSC_(Tat)为滋养层培养的造血细胞总数及造血细胞形成的集落总数均明显少于以BMSC_(Con)为滋养层;BMSC_(Tat)的造血相关因子的mRNA的表达明显弱于BMSC_(Con),BMSC_(Tat)的条件培养液中GM-CSF和IL-6的浓度均明显低于BMSC_(Con)。结论:HIV-1 Tat蛋白对BMSC的造血支持功能有明显的抑制作用。     

小鼠骨髓间充质干细胞的培养、鉴定和Survivin的表达研究

为培养及鉴定小鼠来源骨髓间充质干细胞,并测定细胞中Survivin的表达情况,采用全骨髓培养法获取骨髓间充质干细胞,绘制生长曲线,流式细胞仪检测细胞表面标志物,行成骨、成脂检测,RT-PCR测定Survivin表达情况.结果表明培养出的细胞呈长梭状成纤维细胞样,经流式细胞仪检测细胞表面高表达CD29、CD34、CD44、SCA-1,低表达CD117;细胞曲线显示传代细胞培养1～3d生长缓慢,第4d生长加快并于第7d达到高峰;成骨诱导20d经茜素红染色呈红色结节,成脂诱导14d油红O染色显示有大量脂质沉淀;RT-PCR结果显示Survivin mRNA阳性表达.经全骨髓培养法可以培养出大量骨髓间充质干细胞,同时Survivin在小鼠骨髓间充质干细胞中正常表达,提示可能参与骨髓间充质干细胞抗凋亡过程.     

骨髓来源的间充质干细胞分化能力的鉴定

本文研究了人骨髓来源的间充质干细胞(MSCs)的成骨及成脂分化的潜能.通过加入诱导成骨的诱导剂,人的MSCs出现成骨分化的机箱,通过碱性磷酸酶活性测定,茜素红染色及主要调控基因BMP2和Runx2的表达,确定了MSCs具有成骨分化的潜能.对于成脂分化,通过油红O染色,及主要标志基因PPARγ的表达确定其具有成脂分化的潜能.所以,从骨髓分离的到的MSCs纯度达到标准,并且具有成骨成脂分化的多向潜能,是一种理想的实验模型细胞.