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.     

Wistar大鼠BMSCs的分离与生物学特性分析

该文建立了一种简便、高效的Wistar大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)分离方法,为研究其生物学特性奠定了基础。采用全骨髓贴壁培养与密度梯度离心结合筛选法无菌分离Wistar大鼠BMSCs,常规传代和成骨、成脂诱导后,经显微观察、细胞计数、免疫印迹、q PCR和流式细胞术检测,分析细胞形态、增殖与分化特性。结果表明,分离细胞传至3代后细胞呈漩涡状生长、形态为长梭形,细胞生长曲线呈"S"形,表面分子CD29、CD34、CD44、CD45和CD90的阳性率分别为98.21%、0.78%、91.62%、0.93%和99.27%。成脂和成骨诱导后,过氧化物酶体增殖物激活受体-γ2(PPAR-γ2)、脂蛋白脂肪酶(LPL)、骨髓基质细胞核心结合因子α1(Runx2)和骨形态发生蛋白-2(BMP-2)表达水平显著升高,细胞内分别出现了大量的红色脂滴和钙化结节。该研究运用全骨髓贴壁培养与密度梯度离心结合筛选法成功分离了BMSCs,分离细胞具有向成骨和成脂细胞分化的潜能与骨髓间充质干细胞的生物学特性。     

过表达SCD1对骨髓间质干细胞成骨分化的影响及其基因表达谱变化研究

目的:研究固醇辅酶A去饱和酶1(SCD1)过表达后对骨髓间质干细胞(BM-MSCs)成骨分化作用的影响,并利用基因芯片技术分析基因表达谱的变化。方法:利用已构建成功的SCD1慢病毒转染BM-MSCs,采用RT-PCR及C14技术检测SCD1在BM-MSCs中过表达情况及其活性。成骨诱导培养BM-MSCs后,采用Western blot和茜素红染色技术检测骨钙素(OC)等相关成骨指标,进一步运用全基因芯片检测过表达SCD1对BM-MSCs成骨分化表达谱的影响。结果:SCD1在BM-MSCs中成功过表达,过表达组SCD1活性明显高于对照组。成骨诱导7天、14天时,过表达组中的碱性磷酸酶(APL)活性和骨钙素水平均明显高于对照组(P<0.05)。成骨诱导一周、两周时,过表达组的碱性磷酸酶染色和茜素红染色均多于对照组。基因表达芯片的结果显示,过表达SCD1改变骨髓间质干细胞表达谱,检测出差异基因2896个。基因通路分析提示干扰素通路为表达差异最显著通路(P<0.05)。结论:过表达SCD1可以促进BM-MSCs的成骨分化,可能通过作用于干扰素通路影响成骨分化功能。这一发现可能为骨折愈合提供重要的思路和潜在治疗策略,值得深入研究。     

树鼩骨髓间充质干细胞体外分离培养及成脂成骨诱导

目的：探讨树鼩骨髓间充质干细胞（ BM-MSCs）的体外分离、传代及定向诱导为脂肪细和成骨细胞的可行性。方法通过密度梯度离心联合贴壁培养法对树鼩骨髓间充质干细胞进行体外分离、扩增、纯化,倒置相差显微镜进行形态学观察。用成脂诱导液（ DMEM/F12＋10％FBS＋100 U/mL青霉素＋100μg/mL链霉素＋1.0μmol/L地塞米松＋0.2 mmol/L吲哚美辛＋0.01 mg/mL胰岛素＋0.5 mmol/L IBMX）和成骨诱导液（高糖DMEM＋10％FBS＋100 U/mL青霉素＋100μg/mL链霉素＋50 ng/mL BMP-2）对分离的树鼩BM-MSCs分别定向诱导为脂肪细胞和成骨细胞。结果原代和传代细胞为梭形或三角形,可增殖形成克隆。 BM-MSCs成脂诱导后油红O染色细胞内出现红色脂滴,成骨诱导后茜素红染色可观察到矿化结节。结论密度梯度离心联合贴壁培养法分离培养树鼩BM-MSCs简便可行,获得的BM-MSCs可体外诱导分化为脂肪细胞和成骨细胞。     

肿瘤坏死因子-α对小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化影响研究

目的:探讨肿瘤坏死因子-α(Tumor Necrosis Factor alpha, TNF-α)对小鼠骨髓间充质干细胞(Bone Marrow-derived Mesenchymal Stem Cells, BM-MSCs)成骨分化的影响。方法:以在促成骨分化培养基(Osteogenic media, OS)中培养的小鼠BM-MSCs作为对照,用含有TNF-α的OS处理小鼠BM-MSCs。第7天进行碱性磷酸酶染色,或培养第21天进行茜素红染色和定量分析。第7天时用一份细胞提取得到的mRNA通过实时定量RT-PCR测定Runx2和Osterix的mRNA表达,用另一份细胞得到的细胞裂解液通过SDS-PAGE来测定Runx2和Osterix的蛋白质表达。结果:TNF-α抑制碱性磷酸酶活性;TNF-α抑制矿化骨节的形成; TNF-α抑制Runx2和Osterix的mRNA和蛋白质表达。结论:TNF-α对小鼠BM-MSCs成骨分化的抑制,可能部分是通过抑制成骨分化中两个关键的转录因子Runx2和Osterix的mRNA和蛋白质表达来实现的。     

维生素D受体在大鼠脂肪组织中的表达定位

[目的]研究维生素D受体(Vitamin D receptor,VDR)在大鼠不同部位脂肪组织中的定位及基因表达量的差异。[方法]利用苏木精伊红染色(Haematoxylin and Eosin stain,HE)和免疫荧光染色技术,分别对正常SD雌鼠和SD雄鼠的内脏、皮下和肾周的脂肪组织,进行形态学分析和VDR定位研究;同时提取各脂肪组织的RNA,利用RT-PCR技术定量分析大鼠各脂肪组织间VDR的表达差异。[结果]大鼠不同部位的脂肪组织在形态学上具有一定的差异;VDR主要集中分布在大鼠脂肪细胞的细胞核中;VDR基因在雌雄SD大鼠各个脂肪组织中的表达量不同,但差异不显著(P0.05)。[结论]为脂肪细胞的分化以及VDR的功能研究奠定基础,为今后肥胖的发病与治疗提供理论依据。     

当归多糖减轻5-氟尿嘧啶对骨髓基质细胞成骨分化的抑制

该实验探讨当归多糖(ASP)对改善5-氟尿嘧啶(5-FU)所致人骨髓基质细胞成骨与成脂分化失衡的作用。人骨髓基质细胞株HS-5体外培养分为:对照组、ASP组、5-FU组、5-FU+ASP组和5-FU+LiCl组。CCK-8检测细胞抑制率,流式细胞术检测细胞凋亡;成骨与成脂诱导分化实验检测细胞成骨与成脂分化能力,Western blot检测Runx2、PPARγ和β-catenin蛋白表达,RT-PCR检测Runx2、OCN、BMP-2、Osterix、PPARγ和β-catenin mRNA表达。结果表明,与对照组相比5-FU作用HS-5细胞后细胞增殖抑制、凋亡率增加,成骨分化能力减弱、成脂分化能力增强,分化相关信号β-catenin蛋白和mRNA表达降低;相比5-FU组,ASP预处理可减少细胞凋亡;恢复细胞成骨分化能力,成骨相关因子Runx2、OCN、BMP-2和Osterix表达升高;降低细胞成脂分化能力,成脂相关因子PPARγ表达减少;β-catenin信号分子表达增加。结果提示,当归多糖可维持5-FU作用后骨髓基质细胞朝成骨方向分化的能力,其机制可能与激活Wnt/β-catenin信号通路有关。     

成纤维生长因子-2与肝细胞生长因子诱导骨髓间充质干细胞分化为肝细胞样细胞的作用比较

比较成纤维生长因子-2(FGF-2)与肝细胞生长因子(HGF)诱导大鼠骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)向肝细胞分化的能力,并进一步的研究BM-MSCs诱导成肝细胞所需的最佳诱导因子以及其用量。体外获取、培养大鼠BM-MSCs,将第3代BM-MSCs采用不同剂量的FGF-2和HGF诱导。诱导后,在显微镜下观察细胞形态学的改变;Shiff染色法检测糖原的分泌;ELISA法检测AFP的分泌;免疫细胞化学法检测白蛋白和CK19的分泌。诱导后BM-MSCs由梭形向多角形、卵圆形方向变化,AFP第3天就有分泌,第12天达到高峰,以后逐渐减少;白蛋白、CK19和糖原第12天即有阳性表达,以后随着诱导时间的延长阳性率逐渐升高。第2组和第4组比其他组分泌的白蛋白、CK19和糖原均多。FGF-2比HGF具有更强的诱导BM-MSCs向肝细胞分化的能力。     

Vitamin D enzymes (CYP27A1, CYP27B1, and CYP24A1) and receptor expression in non-melanoma skin cancer

The relationship between vitamin D metabolic enzymes (CYP27A1, CYP27B1, and CYP24A1) and vitamin D receptor (VDR) in nonmelanoma skin cancer (NMSC) development and progression is not entirely clear. However, several clinical studies and in vitro reports indicate a connection between vitamin D metabolic key players and NMSCs by demonstrating inhibitory effects on tumor cells and positive effects in skin cancer prevention of higher circulatory 25-hydroxyvitamin D [1]. Vitamin D synthesis is mediated via mitochondrial cytochrome P450 family hydroxylase enzymatic reactions: anabolic and catabolic hydroxylases (CYP27A1, CYP27B1, and CYP24A1).     

乙酰水杨酸预处理骨髓间充质干细胞对实验性牙周炎大鼠的治疗作用

本研究旨在探讨应用乙酰水杨酸(ASA)预处理的骨髓间充质干细胞(BMMSCs)治疗对大鼠牙周炎模型中的牙周骨修复的影响。通过建立大鼠牙周炎动物模型并使用ASA和BMMSCs联和治疗大鼠,本研究检测了体外BMMSCs的成骨分化、成脂分化、碱性磷酸酶(ALP)活性及成骨相关基因(ALP和OCN)的表达,并检测大鼠相关炎症因子(TNF-α,IL-17和IL-10)水平。结果显示,使用成骨培养基诱导BMMSCs后,可清晰地观察到BMMSCs的成骨分化和成脂分化。体外研究显示,60μg/mL的ASA显著促进了体外BMMSCs的增殖,提高了碱性磷酸酶(ALP)活性,促进了钙沉积和上调了成骨相关基因(ALP和OCN)的表达。此外,与未治疗的牙周炎大鼠比较,经ASA-BMMSCs治疗的牙周炎大鼠的TNF-α和IL-17水平显著下降,而IL-10显著升高。本研究表明,60μg/mL的ASA显著促进了体外BMMSCs的增殖和成骨分化。ASA和BMMSCs联用能够调节大鼠体内相关细胞因子的表达,并减轻炎症反应,可能是牙周炎治疗和牙周骨再生的有效方法。     

人体皮肤成纤维细胞的快速分离及多向分化能力鉴定

目的建立快速分离人皮肤成纤维细胞的方法,并探讨成纤维细胞在成脂、成骨、成软骨和成神经的多向分化潜能。 方法利用组织块培养法分离人体皮肤成纤维细胞,通过形态学观察、流式分析、Vimentin蛋白染色鉴定成纤维细胞;再利用生长曲线、核型分析、线粒体染色分析不同传代细胞的增殖速度,线粒体及染色体形态的改变;最后进行成纤维细胞成脂、成骨、成软骨和成神经的诱导分化实验,鉴定其多向分化潜能。两代细胞增殖速度及线料体相对量的比较采用t检验统计分析。 结果分离的皮肤成纤维细胞呈典型梭状及多角形;高表达细胞表面标记物CD90 （NCF1,NCF2占比分别为99.9%,98.7%）和CD73 （NCF1,NCF2占比分别为98.2%,85.6%）,但极少表达造血干细胞标记物CD34 （NCF1,NCF2占比分别为1.8%,2.6%）;细胞Vimentin蛋白表达呈阳性,阳性率为100%;对细胞生长曲线进行分析,表明分离后不同代次细胞增殖差异无统计学意义（t?= 1.586,P?= 0.1567）;线粒体相对含量统计分析,同一株细胞系第5代（相对荧光强度值：6876±577.8）与第10代（相对荧光强度值：7371±471.9）之间的差异无统计学意义（t?= 0.664,P?= 0.543）;核型分析分别显示传代后保持染色体数目为正常46条且形态无明显异常;经诱导后成纤维细胞可向成脂、成骨、成软骨和类神经分化。 结论利用组织块培养法分离出的人体皮肤成纤维细胞状态稳定,增殖能力强,具有成脂、成骨、成软骨和成神经多向分化诱导潜能,为细胞移植修复骨损伤、软骨损伤和神经损伤性疾病的临床研究提供细胞来源及实验依据。     

大鼠骨髓间充质干细胞分离与培养条件的优化研究

目的:建立和优化大鼠骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)的分离培养条件,以获得群体均一、未分化状态保持良好的MSCs.方法:收集不同周龄大鼠骨髓细胞;以不同浓度Percoll密度梯度离心分离骨髓单个核细胞;以60%低糖DMEM40%MCDB201为基础培养基,培养24h去悬浮细胞;以不同接种密度传代培养;碱性磷酸酶染色和油红O染色考察MSCs向骨和脂肪组织分化的潜能.结果:采用57%Percoll液的分离效果优于70%Percoll液.6周龄(体重约180g)大鼠能在细胞分离的质和量上达到最佳效果.24h进行悬浮细胞去除、5×103/cm2接种密度传代培养,光镜和电镜显示MSCs增殖能力强,功能状态活跃,成脂成骨实验显示多向分化潜能保持良好.结论:优化大鼠周龄、分离液的密度、细胞培养条件及改进培养方法有助于获得多向分化潜能保持良好的均一的MSCs.     

间充质干细胞成骨分化与成脂分化关键基因的生物信息学分析

为探讨间充质干细胞发生成骨分化和成脂分化的潜在关联,本研究首先基于文献挖掘统计间充质干细胞成骨分化和成脂分化相关的差异表达基因,利用DAVID在线软件对差异表达基因进行功能注释和通路富集分析,得到成骨分化GO分类281种,KEGG通路13条(P＜0.01);成脂分化GO分类317种,KEGG通路47条(P＜0.01)....     

补骨脂素对大鼠骨髓间充质干细胞成骨及成脂分化的影响

目的:探讨补骨脂素对大鼠骨髓间充质干细胞成骨及成脂分化的影响及其可能机制。方法:选取3月龄无特定病原体级健康雌性SD大鼠25只,通过切除卵巢建立绝经大鼠模型。6周后,通过全骨髓贴壁法分离BMSCs并进行原代和传代培养,传至3代后进行成骨和成脂诱导,并按补骨脂素浓度梯度0、5、10、15、20μmol/L进行处理。细胞增殖2周后,通过碱性磷酸酶(ALP)染色实验和油红O染色观察BMSCs成骨和成脂的分化,应用蛋白免疫印迹法测定核心结合蛋白因子RUNX2、骨钙素(OCN)、增强子结合蛋白β(C/EBP-β)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)的表达。结果:成骨诱导BMSCs在补骨脂素的作用下ALP染色呈阳性反应,且补骨脂素的浓度为15μmol/L时阳性反应最强。RUNX2、OCN蛋白的表达随着补骨脂素浓度的升高而升高,差异具有统计学意义(P0.05)。与空白组比较,成脂诱导BMSCs在补骨脂素的作用下油红O染色阳性反应程度出现下降,补骨脂素浓度为20μmol/L时,油红O染色阳性率最低。C/EBP-β、PPAR-γ蛋白的表达均随着补骨脂素浓度的升高而降低,差异具有统计学意义(P0.05)。结论:补骨脂素体外可增强BMSCs成骨分化作及抑制BMSCs成脂分化,可能与其调节RUNX2、OCN、C/EBP-β和PPAR-γ蛋白的表达有关。     

胎膜组织贴壁细胞：一种新的间质干细胞来源

[目的] 建立体外分离纯化胎膜组织贴壁细胞（fetal membrane derived adherent cells,FMDACs）的方法,并且研究FMDACs的基本生物学特性。[方法] 用胰酶消化法分离FMDACs,体外传代培养,并进行向成骨、成脂细胞的诱导分化培养,流式细胞仪、免疫细胞化学检测表面抗原,核型分析及致瘤性实验。[结果] 成功地进行了FMDACs的原代培养及传代培养,FMDACs具有良好的增殖能力,表达CD44、CD29,不表达CD34、CD14、CD45,经诱导后能够分化为成骨细胞和成脂细胞,传代多次后核型正常,无致瘤性。[结论] 胎膜组织中可以分离得到具有间质干细胞特性的贴壁细胞,具有较强的自我更新和多向分化能力,遗传背景稳定无致瘤性。FMDACs为临床应用进行细胞治疗和基因治疗提供了新的来源。     

兔骨髓干细胞和脂肪干细胞增殖和分化能力的比较

目的:评价两种不同来源的间充质干细胞,即骨髓干细胞(BMSC)和脂肪干细胞(ADSC)增殖和分化能力,为其将来更好的应用于细胞治疗和组织工程提供一定的理论支持和依据.方法:分别取同一只兔的髂骨骨髓和其腹股沟脂肪作为BMSC和ADSC的来源,分离培养后比较其生物学特性包括细胞的增殖能力(MTT),成骨成脂分化潜能,细胞表面抗原标记物.结果:BMSC类似纤维细胞样,呈长梭形紧密排列;而ADSC细胞整体呈旋涡状排列;但ADSC倍增时间更短,增殖速度更快;两者都具有向成骨成脂分化的潜能,但BMSC的成骨能力更好.结论:ADSC有更短地倍增时间和更快地增殖速度;两者都具有向成骨成脂分化的潜能,但相较于ADSC更强的成脂分化能力,BMSC的成骨分化能力更好.两者都可以作为组织工程的种子细胞.     

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.     

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。     

组蛋白去乙酰化酶（HDAC）在间充质干细胞C3H10T1/2成脂分化过程中的表达及HDAC11的作用

组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase, HDAC）通过参与调节组蛋白乙酰化修饰调控基因表达. 研究发现多种HDAC参与成脂分化,但其机制尚不清楚. 本研究旨在探讨间充质干细胞C3H10T1/2成脂分化过程中组蛋白去乙酰化酶（HDAC）的表达变化及其对成脂分化的影响. 本研究首先建立了C3H10T1/2体外成脂分化的模型并以油红O染色鉴定成功诱导成脂分化. PCR检测C3H10T1/2细胞成脂分化过程中11种HDAC的变化趋势,发现成脂分化过程中,HDAC1、2、5、9和10的mRNA表达量下降而HDAC3、6、8和11的mRNA表达量明显上升,其中HDAC11上升最为显著. 进一步通过RNA干扰沉默HDAC11表达, PCR检测成脂分化的关键转录因子PPARγ2和成脂标志物Perilipin、Adipoq 的mRNA表达量下降,但Fabp4表达变化不明显. 油红O染色结果表明,诱导C3H10T1/2成脂分化过程中,干扰HDAC11表达,胞浆内脂滴形成数量减少,成脂分化受到抑制. 总之,我们实验的结果提示C3H10T1/2细胞成脂分化伴随着多种HDAC表达的变化,其中HDAC11的增加最显著,干扰HDAC11的表达可以抑制C3H10T1/2细胞的成脂分化.     

人脐带间充质干细胞的分离培养与鉴定简

目的：建立并优化人脐带间充质干细胞分离纯化方法,并对其表面标志与多向分化潜能进行鉴定。方法：收集健康足月产胎儿脐带组织,采用组织块贴壁法进行原代培养,流式细胞仪对其表面标志进行检测,通过向成骨成脂分化对其多向分化潜能进行鉴定,RT-PCR对其干细胞特性基因Oct4、Nanog、Sox2、Nestin进行检测。结果：采用组织块贴壁法可在2周左右获得大量间充质干细胞,培养的细胞经流式细胞仪检测,高表达CD29、CD44、CD105、CD106,低表达CD34、CD45;经成骨成脂诱导2周后可分化为成骨细胞和成脂细胞,RT-PCR检测发现原代细胞表达Oct4、Nanog、Sox2、Nestin基因。结论：人脐带间充质干细胞可在体外扩增培养,具有多向分化潜能,可作为组织工程种子细胞来源。