体外诱导人骨髓间充质干细胞向多巴胺神经元分化的研究

通过体外诱导人骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)向多巴胺(dopamine, DA)神经元分化,探讨人BMSCs来源的DA神经元的功能特征及其分化机制,为临床上细胞移植替代治疗诸如帕金森氏病(parkinson's disease, PD)等神经精神性疾病提供一种理想的细胞来源。通过密度梯度离心获取人骨髓中的单个核细胞,贴壁培养纯化BMSCs。50μmol/L脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophy factor, BDNF),10μmol/L forskolin(FSK)和10μmol/L DA联合对BMSCs进行诱导。电子显微镜观察诱导2周后细胞是否具有神经元的超微结构特点;免疫细胞化学染色和RT-PCR检测DA神经元分化过程中的标志物酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase, TH）的表达以及转录因子Nurr1、Ptx3和Lmx1b的表达;高效液相色谱（high performance liquid chromatogram, HPLC）检测诱导2周后的细胞多巴胺的释放水平。 结果表明,诱导2周后,电镜下细胞胞浆中有大量密集的呈扁平囊状的粗面内质网及其间的一些游离核糖体以及神经微丝的形成。RT-PCR结果显示NSE(neuron specific enolase)、Nurr1、Ptx3、Lmx1b和TH的mRNA均有表达;免疫细胞化学染色结果表明诱导2周后TH阳性细胞(24.80±3.36）%的表达较诱导3d后(3.77±1.77)%明显提高(P<0.01）;HPLC检测到诱导2周后的细胞DA释放水平［(1.22±0.36)μg/mL(n＝6)］高于未经诱导的细胞［(0.75±0.22)μg/mL(n＝6) (t＝－2.79,P＝0.038)］。 由此得出,BDNF、FSK和DA可以在体外诱导人BMSCs向DA神经元分化,并具有DA神经元的功能特征,是临床用于治疗神经精神性疾病的理想细胞来源。     

体外诱导人骨髓间充质干细胞向多巴胺神经元分化的研究

通过体外诱导人骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stemcells,BMSCs)向多巴胺(dopamine,DA)神经元分化,探讨人BMSCs来源的DA神经元的功能特征及其分化机制,为临床上细胞移植替代治疗诸如帕金森氏病(parkinson’sdisease,PD)等神经精神性疾病提供一种理想的细胞来源。通过密度梯度离心获取人骨髓中的单个核细胞,贴壁培养纯化BMSCs。50μmol/L脑源性神经营养因子(brain derivedneurotrophy factor,BDNF),10μmol/Lforskolin(FSK)和10μmol/LDA联合对BMSCs进行诱导。电子显微镜观察诱导2周后细胞是否具有神经元的超微结构特点;免疫细胞化学染色和RT-PCR检测DA神经元分化过程中的标志物酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)的表达以及转录因子Nurr1、Ptx3和Lmx1b的表达;高效液相色谱(highperformance liquid chromatogram,HPLC)检测诱导2周后的细胞多巴胺的释放水平。结果表明,诱导2周后,电镜下细胞胞浆中有大量密集的呈扁平囊状的粗面内质网及其间的一些游离核糖体以及神经微丝的形成。RT-PCR结果显示NSE(neuron specificenolase)、Nurr1、Ptx3、Lmx1b和TH的mRNA均有表达;免疫细胞化学染色结果表明诱导2周后TH阳性细胞(24·80±3·36)%的表达较诱导3d后(3·77±1·77)%明显提高(P<0·01);HPLC检测到诱导2周后的细胞DA释放水平[(1·22±0·36)μg/mL(n=6)]高于未经诱导的细胞[(0·75±0·22)μg/mL(n=6)(t=-2·79,P=0·038)]。由此得出,BDNF、FSK和DA可以在体外诱导人BMSCs向DA神经元分化,并具有DA神经元的功能特征,是临床用于治疗神经精神性疾病的理想细胞来源。     

川芎嗪体外诱导小鼠骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞的研究

为了探讨川芎嗪体外诱导小鼠骨髓间质干细胞（BMSCs）分化为神经元样细胞的作用,以小鼠骨髓间充质干细胞为研究对象,实验分为空白对照组、β-巯基乙醇（BME）阳性对照组和川芎嗪诱导组。采用荧光免疫化学和Western blot方法,分别检测神经干细胞巢蛋白（nestin）和经元特异性烯醇化酶（NSE）的表达;RT-PCR检测诱导不同时间对神经细胞相关基因Nestin、NSE、β-微管蛋白III（β-Tubulin III）和核受体相关因子-1（Nurr1）mRNA表达的影响。结果显示川芎嗪诱导间充质干细胞24 h后,细胞形态发生显著改变,细胞突起形成且数目不等,形成神经元样细胞。细胞死亡率低于β-巯基乙醇诱导组。免疫荧光化学法和western blot结果显示：川芎嗪诱导后的细胞nes-tin和NSE蛋白表达呈阳性,且表达丰度显著高于β-巯基乙醇诱导组。川芎嗪作用不同时间的BMSCs表达神经细胞相关基因Nestin、β-Tubulin III、NSE和Nurrl。结果表明川芎嗪能定向诱导小鼠骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞,是较理想的诱导剂。     

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。     

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。     

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。     

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。     

大鼠脊髓匀浆上清诱导骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞的实验研究

目的:观察大鼠脊髓匀浆上清诱导骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)形成的神经元样细胞形态特征.方法:通过贴壁法培养分离大鼠骨髓MSCs,体外扩增纯化后加入正常大鼠脊髓匀浆上清诱导72h,倒置显微镜下观察诱导前后细胞的形态结构.激光共聚焦显微镜观测钙离子细胞形态和荧光强度变化,免疫细胞化学方法鉴定诱导后细胞的表型特征.结果:倒置显微镜下可见MSCs呈纺锤形和多角形,核居中,有1-2个核仁,诱导后细胞呈神经元样,细胞伸出较长的轴突样和树突样突起.免疫细胞化学法显示NSE(神经元特异性烯醇化酶)、NF(神经丝蛋白)阳性,GFAP(神经胶质细胞酸性蛋白)阴性.共聚焦显微镜扫描脊髓匀浆上清诱导前细胞形态呈细长的梭形,细胞核不明显,胞体染色强,突起染色弱,荧光像素值低;诱导后,细胞呈现神经元样形态,胞体大,有多个突起,胞体及各突起染色强,荧光像素值高.结论:大鼠脊髓匀浆上清液可在体外诱导骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞.     

体外诱导成年大鼠骨髓间充质干细胞分化为 5-羟色胺敏感性神经元

体外诱导成年大鼠骨髓间充质干细胞分化为具有神经元表型和部分功能的细胞。在对Woodbury化学诱导法作改良的基础上,加用全反式视黄酸对骨髓间充质干细胞作预诱导。诱导3h后,细胞开始表现神经元的形态特征,细胞折光性增强,形成收缩的双极或多极胞体和细长突起。细胞可以维持神经元样存活72h以上。诱导5h后,对免疫染色的细胞用DAPI进行复染,(92.4±6.9)%的细胞表达神经元特异性烯醇化酶。诱导24h后,(93.9±5.2)%的细胞表达成熟神经元的标志物神经丝M H。在给予5-羟色胺刺激时可以产生与神经元相似的胞内钙离子峰,且免疫组化证实5-羟色胺1A受体在干细胞上表达微弱,但在分化后的神经元中表达较强。实验不仅从形态、细胞标志物而且从功能上证实诱导后的细胞为5-羟色胺敏感性神经元。     

骨髓间充质干细胞分化为心肌细胞过程中Wnt信号通路的作用研究

骨髓间充质干细胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells,BM-MSCs)具有多向分化潜能,可以应用于修复细胞、组织、器官的损伤,通过干细胞移植疗法治疗多种疾病。BM-MSCs在一定的条件下可以诱导产生心肌细胞(cardiomyocytes,CMs),为治疗心血管疾病带来了希望。在心脏的分化过程中,Wnt信号通路发挥着非常重要的作用,因此对BM-MSCs分化为CMs过程中Wnt信号通路所发挥的作用做一简述。     

Salidroside induces rat mesenchymal stem cells to differentiate into dopaminergic neurons

Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disorder characterised by the loss of substantia nigra dopaminergic neurons that leads to a reduction in striatal dopamine (DA) levels. Replacing lost cells by transplanting dopaminergic neurons has potential value to repair the damaged brain. Salidroside (SD), a phenylpropanoid glycoside isolated from plant Rhodiola rosea, is neuroprotective. We examined whether salidroside can induce mesenchymal stem cells (MSCs) to differentiate into neuron‐like cells, and convert MSCs into dopamine neurons that can be applied in clinical use. Salidroside induced rMSCs to adopt a neuronal morphology, upregulated the expression of neuronal marker molecules, such as gamma neuronal enolase 2 (Eno2/NSE), microtubule‐associated protein 2 (Map2), and beta 3 class III tubulin (Tubb3/β‐tubulin III). It also increased expression of brain‐derived neurotrophic factor (BDNF), neurotrophin‐3 (NT‐3) and nerve growth factor (NGF) mRNAs, and promoted the secretion of these growth factors. The expression of dopamine neurons markers, such as dopamine‐beta‐hydroxy (DBH), dopa decarboxylase (DDC) and tyrosine hydroxylase (TH), was significantly upregulated after treatment with salidroside for 1–12 days. DA steadily increased after treatment with salidroside for 1–6 days. Thus salidroside can induce rMSCs to differentiate into dopaminergic neurons.     

小鼠间充质干细胞诱导分化成脂肪细胞miRNA表达的变化

目的：探讨小鼠间充质干细胞（MSCs）定向诱导分化成脂肪细胞微小RNA（miRNA）表达的变化,为进一步研究miRNA调控MSCs向脂肪细胞分化的分子机制奠定基础。方法：采用全骨髓体外分离结合差速贴壁法纯化扩增C57BL／6小鼠MSCs,形态学观察细胞生长情况,并用免疫组化方法鉴定细胞表面抗原CD29、CIM4和CD34的表达。脂肪细胞分化诱导剂诱导MSCs分化为脂肪细胞,利用油红O染色,判断MSCs成脂分化情况。运用rrfiRNA芯片技术检测MSC8和脂肪细胞中差异表达的miRNA。结果：①倒置显微镜下观察,传5代后可获得均一性较高的MSCs;免疫组化显示90％以上的骨髓间质干细胞CD29、CD44阳性,CD34阴性。MSCs经脂肪诱导剂诱导后,胞内大量脂滴形成,油红O染色阳性;②基因微阵列分析表明,小鼠MSCs分化成脂肪细胞差异表达的miRNA共75个,其中20个表达上调、55个表达下调。结论：MSCs分化成脂肪细胞存在miRNA表达的变化,某些miRNA很可能具有重要的调控MSCs成脂分化的作用。     

人骨髓间充质干细胞分化为运动神经元过程中Nestin与Hb9表达的研究

目的探讨全反式维甲酸(RA)与音猬因子(Shh)诱导人骨髓间充质干细胞向神经干细胞乃至运动神经元方向分化过程中Nestin与Hb9的表达变化情况。方法采用传至第3代的人骨髓间充质干细胞,经含有RA与Shh的诱导液处理后,应用免疫细胞化学及荧光定量PCR方法分析Nestin与Hb9表达的变化情况。结果人骨髓间充质干细胞经过RA与Shh诱导后Nestin与Hb9的表达明显高于未加RA与Shh的对照组及空白组。结论 hBMSC具有向神经干细胞乃至运动神经元方向分化的潜能,RA与Shh可以在体外诱导hBMSC定向向该方向分化。     

鼠骨髓间充质干细胞的分离培养及定向诱导分化为内皮样细胞

目的：探讨体外大鼠骨髓间充质干细胞（rBMMSCs）的分离培养和血管内皮生长因子（VEGF）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）对其定向诱导为内皮样细胞（ELCs）的可行性。方法：采用Percoll（1.073g/ml）分离液分离骨髓单个核细胞,用含10%胎牛血清（FBS）的LG-DMEM培养基贴壁纯化培养,倒置显微镜、免疫细胞化学法、流式细胞仪、MTT法、透射电镜（TEM）联合对rBMMSCs形态、表型、生长曲线、细胞周期以及超微结构进行鉴定;诱导后的细胞,采用倒置显微镜观察细胞形态,免疫细胞化学法检测CD31、CD144（VE-cadherin）和CD34表达以及摄取Dil-ac-LDL、结合FITC-UEA-1的功能特点。结果：rBMMSCs呈长梭形,漩涡状排列。细胞生长曲线显示潜伏期、对数生长期和平台期,符合干细胞的生长规律。透射电镜结果表明：rBMMSCs有两种不同的形态结构,其中体积较小、核质比大、胞质内细胞器稀少者为处于未分化或分化较低状态的幼稚型rBMMSCs。细胞周期分析显示：第4代细胞G0/G1期为95.67%,表明绝大部分细胞处于非增殖状态;诱导后的部分细胞形态可见类似ELCs改变,表达血管内皮细胞（ECs）特异性表面标志CD31、CD34和CD144,具有摄取Dil-ac-LDL以及结合FITC-UEA-1的功能特点。结论：采用Percoll密度梯度离心与贴壁培养相结合的方法所培养的rBMMSCs在体外具有定向诱导分化为ELCs的潜能,可能成为血管组织工程理想的种子细胞来源。     

Role of human amnion-derived mesenchymal stem cells in promoting osteogenic differentiation by influencing p38 MAPK signaling in lipopolysaccharide -induced human bone marrow mesenchymal stem cells

Periodontitis is a chronic inflammatory disease induced by bacterial pathogens, which not only affect connective tissue attachments but also cause alveolar bone loss. In this study, we investigated the anti-inflammatory effects of Human amnion-derived mesenchymal stem cells (HAMSCs) on human bone marrow mesenchymal stem cells (HBMSCs) under lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammatory conditions. Proliferation levels were measured by flow cytometry and immunofluorescence staining of 5-ethynyl-2′-deoxyuridine (EdU). Osteoblastic differentiation and mineralization were investigated using chromogenic alkaline phosphatase activity (ALP) activity substrate assays, Alizarin red S staining, and RT-PCR analysis of HBMSCs osteogenic marker expression. Oxidative stress induced by LPS was investigated by assaying reactive oxygen species (ROS) level and superoxide dismutase (SOD) activity. Here, we demonstrated that HAMSCs increased the proliferation, osteoblastic differentiation, and SOD activity of LPS-induced HBMSCs, and down-regulated the ROS level. Moreover, our results suggested that the activation of p38 MAPK signal transduction pathway is essential for reversing the LPS-induced bone-destructive processes. SB203580, a selective inhibitor of p38 MAPK signaling, significantly suppressed the anti-inflammatory effects in HAMSCs. In conclusion, HAMSCs show a strong potential in treating inflammation-induced bone loss by influencing p38 MAPK signaling.     

Cholinergic neuronal differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells in rhesus monkeys

The purpose of the present study was to determine the best cholinergic neuronal differentiation method of rhesus monkey bone marrow mesenchymal stem cells(BMSCs).Four methods were used to induce differentiation,and the groups were assigned accordingly:basal inducing group(culture media,bFGF,and forskolin);SHH inducing group(SHH,inducing group);RA inducing group(RA,basal inducing group);and SHH+RA inducing group(SHH,RA,and basal inducing group).All groups displayed neuronal morphology and increased expressio...     

骨髓间充质干细胞向肝细胞分化的相关细胞因子及信号通路的研究进展

骨髓干细胞包括造血干细胞（HSCs）和间充质干细胞（MSCs）,骨髓间充质干细胞（BMSCs）是一类具有自我更新、增殖和多向分化能力的细胞,具有不对称分裂和无限增殖的特点。在肝细胞生长因子（HGF）的作用下,BMSCs可以分化为肝细胞,参与诱导这一分化过程的相关信号通路包括NF-kB信号通路、Notch信号通路、MAPK信号通路、Wnt信号通路和STAT3信号通路。文章主要就BMSCs分化为肝细胞的相关信号通路进行了综述。