间充质干细胞特性与应用前景

间充质干细胞是中胚层发育的早期细胞,具备干细胞的基本特性。在发育的不同阶段和特定环境条件下,间充质干细胞可向骨、软骨、肌肉、神经、血管及血液细胞等多种方向分化。在成体的很多器官和组织中也存在着间充质干细胞,以备修复和再生所用。间充质干细胞易于体外培养,扩增迅速,可以分化为多种细胞,为干细胞生物工程提供了一个很好的种子细胞。在明确间充质干细胞生物学特性和分化的机制后,可在体外和体内将其定向诱导分化为多种细胞。间充质干细胞具有巨大的临床应用价值和科学研究价值。     

间充质干细胞诱导分化为胰岛β细胞的研究进展

间充质干细胞是一类具有多向分化潜能的成体干细胞,在体内外不仅可以被诱导分化为中胚层细胞,而且可以分化为内胚层和神经外胚层细胞。间充质干细胞易分离,体外可大量扩增,异体移植不引起免疫排斥反应,在细胞治疗和组织工程中具有广阔的应用前景。经过适当诱导,间充质干细胞可能成为胰岛β细胞的来源之一。就间充质干细胞的生物学性状和优势,以及诱导分化为胰岛β细胞的技术方法和发展趋势进行了综述。     

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。     

脂肪来源间充质干细胞体外定向诱导分化血管细胞的研究进展

脂肪来源的间充质干细胞具有较强的体外增殖能力,因具有生物学特性稳定、来源充足、体外培养条件低等优势已引起各国学者的关注。脂肪间充质干细胞凭借其多向分化潜能,是人体干细胞库潜在的重要来源之一。目前,研究人员已成功地在体外将其诱导为内皮细胞,成骨细胞、成软骨细胞、脂肪前体细胞、平滑肌细胞,心肌细胞、神经样细胞等。就脂肪来源的间充质干细胞体外定向诱导分化血管细胞的研究进展作一综述。     

对比不同年龄段食蟹猴骨髓间充质干细胞的生物学特征

骨髓间充质干细胞因其广泛的临床应用前景而备受关注.非人灵长类动物在基因、生理和代谢等方面与人类相似,在制作疾病模型和疾病治疗研究等方面具有无可比拟的优势.因此,来源于非人灵长类的骨髓间充质干细胞是细胞移植和组织工程研究中的重要工具.本实验对比研究了不同年龄段食蟹猴骨髓间充质干细胞的生物学特征.结果发现,与中年食蟹猴骨髓间充质干细胞比较,青少年食蟹猴骨髓间充质干细胞具有明显高的增殖和分化潜能.长期体外培养的食蟹猴骨髓间充质干细胞能发生自发转变,转变后的细胞具有明显不同于骨髓间充质干细胞的形态特征.端粒酶活性检测显示,各年龄组不同代数的骨髓间充质干细胞端粒酶活性没有明显差别,但与骨髓间充质干细胞比较,转变后的细胞端粒酶活性显著增高.另一方面,随着体外培养时间延长,染色体不稳定性发生频率相应增加.这些结果提示在使用间充质干细胞进行实验或临床研究前,必须全面考虑各种因素,包括供体的年龄等,并且完善各种检测.     

体外诱导脐血间充质干细胞向胰岛β样细胞分化的初步研究

探讨脐血间充质干细胞能否在体外向胰岛 b样细胞分化, 并探索其诱导条件.在无菌条件下采集正常产妇脐血, 用羟乙基淀粉沉淀法分离脐血中的有核细胞, 进而采用贴壁筛选法获得脐血间充质干细胞.纯化后的脐血间充质干细胞用表皮生长因子、 b-巯基乙醇、高糖、激活素A和肝细胞生长因子进行诱导.观察诱导后的细胞形态变化, 采用胰岛素免疫荧光染色对诱导后的细胞进行鉴定, 定量检测胰岛素分泌水平及其对葡萄糖刺激的反应性.结果发现, 经过诱导后, 细胞形态发生明显变化, 形态变圆而且聚集成团; 诱导后细胞的胰岛素免疫荧光染色为阳性; 而且细胞能分泌少量胰岛素, 并对糖刺激具有反应性.由此提示, 在体外, 脐血间充质干细胞具有向胰岛b样细胞分化的潜能.     

间充质干细胞的生物学特性及心血管修复潜能的研究进展

间充质干细胞存在于成体组织中,来源于骨髓、脂肪组织等,在体外易分离和培养,是具有塑料粘附性的一群非均质细胞。它们具有分化的潜能,在适当的条件下可分化为心肌和血管。临床前期研究显示,在心脏损伤模型中移植间充质干细胞有利于心肌修复和心血管形成。其作用机制与间充质干细胞再生和旁分泌能力密切相关。在临床应用中,间充质干细胞具有免疫抑制作用,也可用于异体移植。总之,虽然间充质干细胞的研究尚有许多问题亟待解决,但是它在心脏疾病的细胞治疗和组织工程中已显示出广阔的前景。     

间充质干细胞的细胞成像技术比较与应用

间充质干细胞是一类具有强大增殖、多向分化潜能和免疫调节能力的多功能细胞,研究显示间充质干细胞移植可能治疗多种难治性疾病,例如帕金森病、脊髓损伤以及肿瘤等。但是,人们对移植后的细胞在宿主内的存活、分布、增殖、分化、免疫排斥反应以及成瘤特性等问题尚不清楚,所以许多疾病经过细胞移植治疗后的进展及转归情况仍难以获得确切的科学证据。而细胞成像技术(包括放射性核素成像、超声成像、磁共振成像以及光学成像)可以在体外或者体内实现对间充质干细胞实时、无创的示踪,在以间充质干细胞为研究基础的细胞移植治疗和细胞组织再生的医学领域里有着巨大的应用潜力。该文综述近十年来细胞成像技术应用于示踪间充质干细胞移植疗法的研究进展,旨在比较当下多种热门细胞成像技术的优劣,进而找寻更合适的干细胞示踪策略,为干细胞移植治疗的基础和临床研究提供进一步的理论证据支持和研究思路。     

人间充质干细胞抑制肝癌细胞增殖的作用及其基因表达谱分析

干细胞移植治疗肿瘤具有重要的临床价值．应用人间充质干细胞条件培养液作用H7402肝癌细胞,拟探讨间充质干细胞对肿瘤细胞的抑制作用,为今后应用人间充质干细胞进行肿瘤细胞治疗奠定理论基础．应用胎儿真皮来源的 Z3 间充质干细胞和胎儿骨髓来源的 BMMS-03 间充质干细胞的条件培养液作用于H7402肝癌细胞,采用软琼脂克隆形成实验、流式细胞仪技术、基因芯片技术和免疫印迹技术观察 H7402 细胞的克隆形成、增殖和基因表达谱变化．结果显示,H7402 细胞在间充质干细胞条件培养液作用下,克隆形成和增殖受到了明显抑制;基因芯片检测结果显示,H7402 细胞在间充质干细胞条件培养液作用下有 23 个基因上调表达,17 个基因下调表达,这些差异表达的基因与细胞的转录调控、新陈代谢、信号转导、细胞周期、应激反应和细胞粘附等功能相关．本实验结果表明,人间充质干细胞对 H7402 肝癌细胞的克隆形成和增殖具有抑制作用,并有多种基因的表达发生改变,这些基因表达的改变可能参与了对上述肿瘤细胞的抑制．     

牛骨髓间充质干细胞的分离培养和初步鉴定

本试验采用全骨髓法和密度梯度离心法来分离纯化和体外培养牛骨髓间充质干细胞,并研究了不同培养基和血清对BMSCs的生长的影响以及对牛骨髓间充质干细胞的初步鉴定。结果表明,全骨髓法和密度梯度离心法均可获得纯化度较高的牛骨髓间充质干细胞,并且能够分化为脂肪样细胞,为利用MSCs作为种子细胞治疗多种疾病提供试验基础,同时可以利用骨髓间充质干细胞作为核供体进行核移植的研究和动物遗传资源的保存。     

低温冻存对兔脂肪间充质干细胞部分生物学特性的影响

目的：研究低温冻存对兔脂肪间充质干细胞部分生物学特性的影响。方法采用组织块法分离培养兔脂肪间充质干细胞。用倒置显微镜观察原代细胞的细胞形态,流式细胞仪检测兔脂肪间充质干细胞的免疫表型。取第3代兔脂肪间充质干细胞置于-196℃液氮保存半年,37℃复苏并传至第7代。实验分为两组,实验组为冻存复苏后传至第7代的兔脂肪间充质干细胞,对照组为未冻存的第7代兔脂肪间充质干细胞,用MTT绘制其生长曲线;添加成脂、成骨诱导液进行诱导,油红O、茜素红染色和碱性磷酸酶活性检测分别进行鉴定。结果体外培养的兔脂肪间充质干细胞呈梭形纤维样细胞形态,生长力旺盛。流式细胞仪检测显示,第3代兔脂肪间充质干细胞强表达CD44、CD90,阴性表达造血细胞相关的表面标志CD45。两组细胞生长曲线呈典型的“S”形,无统计学差异（P＞0.05）;成脂诱导14 d后,油红O染色呈阳性;成骨诱导2周时茜素红染色阳性,ALP表达活性随成骨诱导时间延长不断增加且无统计学差异（ P＞0.05）。结论冻存后的兔脂肪间充质干细胞体外生长及多向分化潜能未发生显著变化。     

利用脱细胞血管基质体外构建小口径组织工程血管

目的探讨利用犬的间充质干细胞诱导分化种子细胞,以异种脱细胞血管基质为基础体外构建小口径血管移植物。方法采用密度梯度离心和贴壁培养的方法从犬骨髓中分离出间充质干细胞并体外培养,诱导分化成内皮样细胞和平滑肌样细胞;采用非离子型去垢剂和胰蛋白酶去除猪颈动脉血管壁结构细胞,对脱细胞基质进行组织学、力学检测及孔隙率评估。在生物反应器内采用旋转种植的方法将犬骨髓间充质干细胞诱导的内皮样细胞种植到脱细胞基质上,体外构建小口径组织工程血管。结果犬的骨髓间充质干细胞体外能够定向诱导分化为平滑肌样细胞和内皮样细胞,可以作为血管组织工程的种子细胞。经过脱细胞处理后,光镜和电镜观察证实血管壁的细胞成分完全去除。具有良好的孔径和孔隙率。支架在生物力学、孔隙率等方面符合构建组织工程血管支架的要求。在生物反应器内剪切力条件下可以初步构建出组织工程血管。结论小口径血管移植物可以将间充质干细胞诱导种子细胞,以异种脱细胞血管支架作为基质,在搏动性生物反应器内培养的方法进行构建。     

胎儿肺脏来源间充质干细胞的鉴定与损伤修复的实验研究

目的 :为研究胎儿肺脏来源间充质干细胞的生物学性状 ,表型和多向分化能力。方法 :取胎龄为 4～ 5个月水囊引产胎儿 ,将肺脏细胞在SF(含 2 %FBS)培养基中培养。测定生长曲线、利用流式细胞仪对培养细胞进行表型测定 ,细胞周期分析 ,体外诱导分化实验。NOD SCID鼠放射损伤后 ,尾静脉输入经PKH2 6染色的间充质干细胞 ,两个月后检测外源细胞在肺脏的定植情况。结果 :从胎儿肺脏可培养出间充质干细胞 ,并可诱导成骨、软骨和脂肪细胞分化 ;移植两个月后可以检测到外源细胞在肺脏的定植。结论 :从胎儿肺脏可分离培养出间充质干细胞 ,在体外有效扩增且保持其低分化状态 ;间充质干细胞可以在肺脏长时间定植。     

儿童腘窝囊肿液中滑膜干细胞的分离及特性鉴定

为了从儿童腘窝囊肿液中分离滑膜间充质干细胞(synovium-derived mesenchymal stem cells,SMSCs),进行体外培养,鉴定其干细胞特性。本实验采用抽取囊肿液、细胞贴壁培养法从腘窝囊肿患儿的囊肿液中分离出滑膜干细胞,进行体外培养、细胞形态学观察、细胞生长曲线绘制及周期的分析,成骨、成脂、成软骨分化能力检测,流式细胞术检测细胞表面标志物,免疫荧光检测干细胞标志物。实验结果显示可采取本方法稳定地从儿童腘窝囊肿液中获取滑膜间充质干细胞,外观梭型状,体外成指数生长,高表达滑膜间充质干细胞表面标记物(CD73,CD90,CD105),表达胚胎间质细胞标记物波形蛋白(vimentin)和成纤维细胞中α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA),经定向诱导培养基培养,可分化为骨,软骨和脂肪细胞,我们可以确定所分离出的细胞即为滑膜间充质干细胞(SMSCs)。本研究证明可从儿童腘窝囊肿液中获取滑膜间充质干细胞,是间充质干细胞有价值的来源。     

大鼠脂肪间充质干细胞的分离鉴定与生物学特性研究

脂肪间充质干细胞(adipose-derived mesenchymal stem cells,ADSCs)是一类具有多向分化潜能的成体干细胞,在组织器官修复方面具有潜在应用前景。体外培养条件下脂肪间充质干细胞增殖活性和分化潜能的维持对其应用研究具有重要意义。该研究通过大鼠腹股沟部脂肪组织分离获得了脂肪间充质干细胞,并对其细胞生长曲线、细胞群体倍增时间、细胞克隆形成等进行了检测,从而筛选出细胞生长最适的血清及浓度;再进一步对筛选条件下培养的大鼠脂肪间充质干细胞进行了免疫荧光检测、流式细胞术分析和诱导分化能力鉴定。结果显示,大鼠脂肪间充质干细胞在20%血清浓度下生长状态最好,增殖较快,细胞群体倍增时间较短,细胞克隆形成率可达(27.33±0.58)%。分离的大鼠脂肪间充质干细胞中CD44、CD90、CD106的阳性率分别为99.12%、99.59%、65.81%,CD34分子呈阴性。诱导后,细胞经油红O、碱性磷酸酶、阿新兰染色,结果表明,细胞具有向脂肪、骨、软骨方向分化的潜能。以上结果表明,成功建立了大鼠脂肪间充质干细胞系。     

组织工程中应力对骨髓间充质干细胞分化为成骨细胞的影响

骨髓间充质干细胞具有自我复制、未分化的特点,并可在不同条件下分化为中胚层起源的多种细胞,是一种成体多能干细胞。就组织工程而言,良好的种子细胞是组织工程技术的关键,骨髓间充质干细胞的性质决定了其在骨组织工程领域中的重要地位。此外,骨骼系统属于机体的运动系统,承担体重是骨骼的重要功能之一;而且,人体内几乎所有的细胞都会受到力学因素的影响,故有必要研究力学因素对骨髓间充质干细胞诱导分化为成骨细胞的作用,为骨髓间充质干细胞的体外扩增、诱导分化及培养提供一种新途径。     

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。     

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.     

hESC衍生间充质干细胞可显著促进体外血管生成

人胚胎干细胞(hESC)是具有体外无限增殖能力和多向分化潜能的一类亚全能干细胞,在特定的条件下可被诱导分化为机体的各种细胞包括间充质干细胞(MSC)。该研究以人脂肪间充质干细胞(ADSC)和脐带间充质干细胞(UC-MSC)为对照,对hESC衍生间充质干细胞(hESC-MSC)在体外血管生成中的作用进行了系统的研究,包括其条件培养上清对脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)的功能和向血管内皮细胞分化潜能的影响。研究发现,hESC-MSC的条件培养上清可显著促进HUVEC的增殖和迁移,其促进HUVEC增殖的作用显著高于UC-MSC的条件培养上清;hESC-MSC经不同血管内皮细胞诱导方案诱导后均具有体外类血管网络生成的能力,其网络长度均显著高于ADSC和UC-MSC经单一血管内皮细胞诱导方案诱导后的长度。因此,hESC-MSC可显著促进体外血管生成,提示该细胞有望成为一种有效的治疗新型心血管疾病的细胞。     

体外培养传代人脂肪、脐带、胎盘间充质干细胞的遗传特性比较研究

该文利用无血清培养基对脐带间充质干细胞(umbilical cord derived mesenchymal stem cells,UC-MSCs)、脂肪间充质干细胞(adipose derived mesenchymal stem cells,AD-MSCs)和胎盘间充质干细胞(placenta derived mesenchymal stem cells,PMSCs)进行了体外传代培养,通过比较此三种不同来源间充质干细胞生物学特性及遗传特性在传代过程中的变化及差异,为间充质干细胞临床应用安全性及细胞来源的选择提供实验和理论依据。通过细胞形态观察、细胞周期检测、表面标记物检测、染色体核型分析、相关基因表达及细胞因子的定量分析,结果发现,UC-MSCs和ADMSCs在体外培养时呈长梭形旋涡状贴壁生长,而PMSCs则呈短梭形旋涡状或网状贴壁生长,细胞核较大。通过长期传代培养及细胞周期分析发现,PMSCs增殖活性最强,UC-MSCs次之,AD-MSCs最弱。三种细胞均表达CD73、CD90和CD105,且阳性率大于98%;均低表达CD11b、CD19、CD34和CD45,且阳性率低于1%;HLA-DR均为阴性。三种细胞染色体核型稳定,没有缺失、易位和倒位等现象。7种基因表达均有差异,但在7代内各基因表达量仅有微小变化,细胞因子在传代过程中均比较稳定。以上结果提示,利用无血清培养基体外传代培养至7代以内,PMSCs比AD-MSCs和UCMSCs更安全。