小鼠脂肪来源干细胞体外培养、诱导分化及鉴定

目的:观察C57小鼠ASCs (Adipose-derived stem cells,ASCs)体外培养的生物学特性,探讨其成脂成骨诱导分化能力.方法:无菌条件下切取C57小鼠腹股沟处脂肪组织,0.25％Ⅰ型胶原酶消化,分离培养ASCs,37℃,5％CO2饱和湿度孵箱培养,细胞融合达80％时消化传代.观察其细胞形态;MTT比色法测细胞生长曲线;流式细胞仪检测细胞表面标志物;取第2代细胞行成骨及成脂诱导培养,3周后分别茜素红染色和油红O染色鉴定.结果:从C57小鼠脂肪组织中分离获取的ASCs呈长梭形,成纤维细胞样.细胞生长曲线呈“S”型,证明ASCs具有很强的增殖能力;流式细胞术分析结果:CD29、CD44、CD90阳性表达,CD31、CD34、CD45阴性表达;成骨诱导后茜素红染色阳性,成脂诱导后油红O染色阳性.结论:本试验分离培养的细胞为ASCs,具有确切分化能力.     

构建稳定过表达转录辅助因子LBH的人间充质干细胞株

目的:构建转录辅助因子LBH(limb-bud and heart)过表达的人间充质干细胞(MSC)株,研究Lbh基因对人MSC功能的调控。方法:通过分子克隆的方法构建人Lbh基因的慢病毒表达质粒p CDHP-Lbh,经限制性内切酶酶切和核酸测序鉴定,利用293T细胞包装表达Lbh基因的慢病毒及对照;将包装的病毒感染人MSC,利用表达载体携带的GFP报告基因,采用流式细胞术分选GFP阳性目的细胞;通过油红O染色鉴定阳性细胞的成脂分化能力,通过茜素红和硝酸银染色鉴定阳性细胞的成骨分化能力。结果:双酶切和测序结果表明正确克隆了人Lbh基因的全长CDS序列,定量PCR和Western印迹结果表明构建的p CDHP-Lbh重组质粒能够表达Lbh基因;流式分选获得LBH稳定表达的人MSC细胞株,该细胞株经成骨和成脂诱导分化培养后,油红O染色、茜素红染色和硝酸银染色结果均呈阳性。结论:构建了人Lbh基因的慢病毒表达质粒p CDHP-Lbh,并获得稳定表达Lbh基因的人MSC细胞株,该细胞株保留了向脂肪细胞和成骨细胞定向分化的能力。本研究为进一步探讨Lbh基因对人MSC功能的调控提供了重要的实验基础。     

人尿源性干细胞及人脐带间充质干细胞的生物学性状比较

该研究探讨人尿源性干细胞(human urine-derived stem cells,hUSCs)及人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,hUC-MSCs)的生物学性状差异。分离培养hUSCs及hUC-MSCs,显微镜下观察细胞形态,流式细胞术检测干细胞表面标记物,锥虫蓝拒染实验及克隆形成实验检测细胞增殖能力,划痕实验及Transwell迁移实验检测细胞迁移能力,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色、茜素红染色、油红O染色及阿利新蓝染色评估多向分化潜能。hUSCs为米粒状贴壁生长细胞,hUC-MSCs为长梭形贴壁细胞,呈旋涡状排列生长,两种细胞表型分析相似,均表达多种间充质干细胞标志物,但CD24在hUC-MSCs表达阳性,而CD105在hUSCs表达阳性。hUC-MSCs的增殖及迁移能力优于hUSCs,但后者的克隆形成能力更强。hUSCs及hUCMSCs都具有成骨、成脂、成软骨分化能力,hUC-MSCs的成骨能力强而hUSCs的成脂能力强。该研究成功分离培养出增殖能力强并具有多向分化潜能的hUSCs,该细胞与hUC-MSCs相比具有相似的生物学性状,可作为再生医学自体移植的理想种子细胞来源。     

尿源性干细胞移植修复慢性肝损伤裸鼠肝脏功能

该研究探讨尿源性干细胞(urine-derived stem cells, USCs)的生物学性状及移植治疗慢性肝损失模型的可能。分离培养USCs,观察细胞形态、流式细胞术检测干细胞表面标记,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)染色、茜素红染色、油红O染色、ICG(indocyanine green)摄取实验、PAS(periodic acid-Schiff)染色等评估其成骨、成脂和成肝分化。建立四氯化碳(carbon tetrachloride,CCL4)诱导的慢性肝损伤模型,尾静脉4次移植USCs,计算肝脏指数,检测血清ALT、AST, HE及Masson染色,评估治疗效果。结果表明, USCs为米粒状贴壁生长细胞,表达多种间充质干细胞标志物:CD24、CD29、CD73、CD90和CD105,表达细胞周期表面标志物CD146,不表达造血细胞表面标志物CD31、CD34、CD45。成骨成肝诱导的USCs后ALP染色、茜素红染色、油红O染色阳性,单纯成肝诱导后几乎无ICG摄取及PAS染色阳性的细胞,而与肝干细胞共培养的USCs诱导组中,约10%细胞有ICG摄取及PAS染色阳性。与模型组相比, USCs移植组肝脏指数显著降低, ALT、AST降低但无统计学意义,肝细胞退行性变及纤维增生明显改善。该研究成功分离培养出增殖能力强并具有多向分化潜能的USCs,移植入慢性肝损伤裸鼠,可在一定程度上修复肝脏损伤。     

儿童原发性肾病综合征患者尿源干细胞分离培养技术研究

该研究探讨建立儿童原发性肾病综合征(primary nephrotic syndrome,PNS)尿源干细胞(urine-derived stem cells from pediatric patients with PNS,p-USCs)分离培养技术。体外分离培养细胞,进一步观察细胞形态、分析细胞生长曲线及细胞周期、检测细胞表面标志物表达。采用茜素红及油红O染色检测细胞成骨和成脂分化潜能。结果显示,通过离心、贴壁方法从PNS患儿尿液中分离出的细胞,外观米粒样并呈对数生长;细胞表达间充质干细胞表面标志物CD24(cluster of differentiation 24)、CD29、CD73、CD90,但少数细胞表达CD105,周细胞标志物CD146表达阳性,造血干细胞标志物CD34表达阴性;细胞经成骨成脂诱导后,茜素红和油红O染色均呈阳性。以上结果表明,该研究成功建立了PNS患儿p-USCs分离培养的方法,为探讨p-USCs用于儿童PNS早期肾损伤的诊断及难治性肾病的治疗研究提供前期技术方法。     

脂肪来源干细胞体外成骨和成脂及成神经的诱导分化研究

目的:探讨脂肪来源干细胞体外成骨和成脂及成神经的诱导分化情况。方法:选取10只SPF级雄性SD大鼠,将其不同部位的脂肪组织取出,分别采用不同方法对其向成骨、成脂及成神经等方向进行诱导分化并对其结果进行鉴定。结果:ADSC表达中,CD29占(99.11±0.13)%,CD44占(95.94±0.71)%,CD45占(0.12±0.09)%。经4周的成骨诱导后,茜素红S染色在细胞团中央发现红色钙化结节存在,碱性磷酸酶染色在细胞的胞质内观察到紫红色颗粒,经7d成脂诱导后,油红"O"染色在细胞质内观察到橙红色脂滴;经过6d的神经干培养基诱导后,通过免疫荧光染色证明诱导的Nestin细胞、神经丝蛋白-200以及GFAP等均出现阳性表达。结论:ADSC具备向脂肪、成骨及神经元等细胞进行多向分化的潜能,具有来源广、易于操作、体外增殖快速等优越性,并且不存在免疫排斥及医学伦理学问题,发展前景广阔。     

脐血间充质干细胞诱导向神经元样细胞分化的实验研究

目的:研究脐血间充质干细胞生物学特性及向神经元样细胞分化的潜能。方法:采用密度梯度离心结合贴壁培养法自脐血中分离间充质干细胞,观察细胞生长情况,描绘生长曲线,流式细胞仪检测细胞表面标志物,分别向成骨细胞、脂肪细胞、神经元样细胞进行诱导分化,通过茜素红染色、油红O染色检测脐血间充质干细胞成骨、成脂肪细胞诱导分化能力,而以免疫组织化学检测诱导后细胞表面神经标志物的表达。结果:纯化的脐血间充质干细胞贴壁生长,呈均一梭形,生长曲线呈S型,并以P3代增殖能力最强,细胞表面不表达或弱表达CD34、CD35、CD106,高表达CD29、CD44、CD105。成骨诱导2周后,可检测到钙化基质的形成,成脂肪诱导3周后,可检测到脂滴的形成。向神经元样细胞诱导分化后,可观察到典型的神经元样形态改变,且NSE、NF、GFAP阳性表达。结论:分离纯化的脐血间充质干细胞具有较强的增殖能力与分化潜能,并在体外诱导条件下可以向神经元样细胞定向分化。     

胰岛素样生长因子-1对脂肪间充质干细胞增殖的影响

目的：探讨胰岛素样生长因子-1（insulin-like growth factor-1,IGF-1）对脂肪间充质干细胞（adipose-derived stem cells,ADSCs）增殖的影响。方法：采用密度梯度离心法结合贴壁法分离脂肪间充质干细胞,接种于含体积分数为10%的胎牛血清的DMEM培养基中行贴壁培养。流式细胞仪检测ADSCs表面标志物（CD90、CD29、CD31、CD34、CD45）的表达情况,利用成骨、成脂诱导液诱导ADSCs向成骨细胞、成脂细胞分化,用碱性磷酸酶、油红O染色观察。采用终浓度为0、5、10、15、20、30 ng/mL IGF的培养基培养ADSCs,利用Edu染色标记ADSCs,分析不同浓度的IGF-1对ADSCs增殖的影响。结果：流式细胞术显示ADSCs的表型分子CD90、CD29呈阳性,CD31、CD45呈阴性,成骨诱导后碱性磷酸酶染色阳性,成脂诱导后油红O染色可见大量脂滴,表明培养的ADSCs具有成骨、成脂分化的能力。IGF-1促进ADSCs增殖的作用随IGF-1的作用浓度的增加而增加,并逐渐趋于饱和,在趋于15μg/mL的浓度时达到最大促增殖作用,且随着IGF-1作用时间的延长其促ADSCs增殖的作用逐渐增强。结论：本实验成功分离培养ADSCs,IGF-1对体外培养的ADSCs有促进增殖的作用。     

胰岛素样生长因子-1 对脂肪间充质干细胞增殖的影响

目的：探讨胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)对脂肪间充质干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs) 增殖的影响。方法：采用密度梯度离心法结合贴壁法分离脂肪间充质干细胞,接种于含体积分数为10%的胎牛血清的DMEM 培 养基中行贴壁培养。流式细胞仪检测ADSCs表面标志物(CD90、CD29、CD31、CD34、CD45)的表达情况,利用成骨、成脂诱导液诱 导ADSCs 向成骨细胞、成脂细胞分化,用碱性磷酸酶、油红O 染色观察。采用终浓度为0、5、10、15、20、30 ng/mL IGF的培养基培 养ADSCs,利用Edu 染色标记ADSCs,分析不同浓度的IGF-1 对ADSCs增殖的影响。结果：流式细胞术显示ADSCs的表型分子 CD90、CD29 呈阳性,CD31、CD45 呈阴性,成骨诱导后碱性磷酸酶染色阳性,成脂诱导后油红O染色可见大量脂滴,表明培养的 ADSCs具有成骨、成脂分化的能力。IGF-1 促进ADSCs 增殖的作用随IGF-1 的作用浓度的增加而增加,并逐渐趋于饱和,在趋于 15 滋g/mL的浓度时达到最大促增殖作用,且随着IGF-1 作用时间的延长其促ADSCs 增殖的作用逐渐增强。结论：本实验成功分 离培养ADSCs,IGF-1 对体外培养的ADSCs 有促进增殖的作用。     

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.     

Construction and characterization of osteogenic and vascular endothelial cell sheets from rat adipose-derived mesenchymal stem cells

In this study, adipose-derived mesenchymal stem cells (ADSCs) were isolated from adipose tissues of rats. Flow cytometry identification showed that ADSCs of passage 3 highly expressed CD29 and CD44, but hardly expressed CD31 and CD45. Adipogenic, osteogenic, and chondrogenic differentiation were confirmed by the results of oil red O staining, alkaline phosphatase (ALP), and alcian blue staining, respectively. ADSCs at a density of 1 × 10⁶/cm² were cultured in the osteogenic medium and the osteogenic cell sheets could be obtained after 14 d. The cell sheets were positive with von kossa staining. The transmission electron microscopy (TEM) result showed that needle-like calcium salt crystals were deposited on the ECM. These results suggested that the osteogenic cell sheets may have potential osteogenesis ability. ADSCs at a density of 1 × 10⁶/cm² were cultured in the endothelial cell growth medium-2 and the endothelial cell sheets can be formed after 16 d of culture. The TEM image confirmed that the Weibel-Palade corpuscle was seen in the cells. The expression of CD31 was positive, suggesting that the endothelial cell sheets may have a strong ability to form blood vessels. In this study, two types of cell sheets with the potential abilities of osteogenesis and blood vessels formation were obtained by induced culture of ADSCs in vitro, which lays a foundation to build vascularized tissue engineered bone for the therapy of bone defects.     

Uric Acid Promotes Osteogenic Differentiation and Inhibits Adipogenic Differentiation of Human Bone Mesenchymal Stem Cells

To investigate the effect of uric acid on the osteogenic and adipogenic differentiation of human bone mesenchymal stem cells (hBMSCs). The hBMSCs were isolated from bone marrow of six healthy donors. Cell morphology was observed by microscopy and cell surface markers (CD44 and CD34) of hBMSCs were analyzed by immunofluorescence. Cell morphology and immunofluorescence analysis showed that hBMSCs were successfully isolated from bone marrow. The number of hBMSCs in uric acid groups was higher than that in the control group on day 3, 4, and 5. Alizarin red staining showed that number of calcium nodules in uric acid groups was more than that of the control group. Oil red‐O staining showed that the number of red fat vacuoles decreased with the increased concentration of uric acid. In summary, uric acid could promote the proliferation and osteogenic differentiation of hBMSCs while inhibit adipogenic differentiation of hBMSCs.     

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。     

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。     

趋化因子受体CX3CR1调控人主动脉瓣膜间质细胞成骨分化的作用研究

目的:探究趋化因子受体CX3CR1调控人主动脉瓣膜间质细胞成骨分化的作用和机制,为钙化性主动脉瓣膜疾病的早期干预和治疗提供新思路。方法:取非钙化主动脉瓣(3例)和钙化主动脉瓣(5例),免疫组织化学染色检测成骨相关转录因子Runx2、骨桥蛋白OPN和骨钙蛋白OCN的表达;取3例非钙化的主动脉瓣,采用胶原酶连续消化法分离人主动脉瓣膜间质细胞,观察细胞形态及生长状态,并采用细胞免疫荧光进行表型鉴定。对成骨诱导培养的人主动脉瓣膜间质细胞分别过表达和干扰趋化因子受体CX3CR1,平行设置CM组、OM组和negative control+OM组,采用qPCR和Western blot检测Runx2、OPN和OCN的表达,Western blot检测AKT和p-AKT的表达。茜素红S染色评价晚期钙结节形成情况。结果:临床标本显示钙化的主动脉瓣较非钙化的主动脉瓣高表达CX3CR1(P 0. 05);成功分离人主动脉瓣膜间质细胞,α-SMA和Vimentin阳性,vWF阴性。与CM、OM、negative control组比较,CX3CR1+OM组Runx2、OPN和p-AKT表达上调(P 0. 05),且茜素红S染色可见明显钙结节;与CM、OM、negative siRNA control+OM组比较,si CX3CR1+OM组Runx2、OPN和p-AKT表达下调(P 0. 05),且茜素红S染色可见钙结节减少。结论:趋化因子受体CX3CR1可能通过AKT信号通路促进人主动脉瓣膜间质细胞成骨分化。     

Nurr-1基因转染促进脂肪干细胞的神经分化

目的:研究孤儿核受体相关基因1(Nurr-1)对脂肪干细胞(adipose tissue-derived stem cells,ADSC)向神经元方向分化的潜在作用。方法:流式细胞术与成骨、成脂诱导技术鉴定脂肪干细胞;Nurrr-1基因转染脂肪干细胞后,应用神经特异性标志物MAP-2,β-tubulin的免疫荧光染色评估其向神经方向分化的能力。结果:流式细胞术结果表明培养的细胞CD29,CD44表达90%以上,CD45,CD90表达均低于1.5%,经过诱导后,油红O、茜素红S染色均呈阳性,表明所培养的细胞为脂肪干细胞;慢病毒转染Nurr-1基因后,免疫荧光染色检测MAP-2,β-tubulin的免疫荧光强度显著增加;RT-PCR结果显示Nurr-1转染的脂肪干细胞的MAP-2、β-tubulin、NF200的表达量显著提高。结论:Nurr-1基因转染能促进脂肪干细胞向神经方向分化,为神经损伤和神经退行性病变的治疗提供了新途径。     

Tissue culture of human alveolar periosteal sheets using a stem-cell culture medium (MesenPRO-RS™): In vitro expansion of CD146-positive cells and concomitant upregulation of osteogenic potential in vivo

We have previously demonstrated that multilayered periosteal sheets prepared from the explant culture of alveolar periosteum serve as a promising osteogenic grafting material in periodontal tissue regeneration. For the preparation of more potent periosteal sheets, we examined the applicability of stem-cell culture media. Compared to the control medium (Medium 199 + 10% FBS), periosteal sheets expanded with MesenPRO-RS? medium exhibited these features: Cells grew three-dimensionally and deposited collagen in the extracellular spaces to form thicker multilayers of cells. Chondrocytic markers were not significantly upregulated. Contractile force was generated in proportion with the increased thickness of the periosteal sheets and the formation of cytoplasmic α-smooth muscle actin fibers. However, myofibroblastic markers were not significantly upregulated. The surface marker CD146 was substantially upregulated, while both CD73 and CD105 were downregulated. Alkaline phosphatase, a representative osteoblastic marker, was not upregulated by osteogenic induction. However, these expanded periosteal sheets exhibited substantially stronger osteogenic differentiation when implanted in nude mice. Therefore, despite our reservations, MesenPRO medium effectively expanded the cells contained in periosteal sheets to promote the formation of thicker multilayers of cells in vitro, and these enhanced periosteal sheets expressed increased osteogenic potential at implantation sites in vivo. In conjunction with data indicating that CD146-positive cells were notably expanded and the recently proposed concept that CD146 is a marker for osteogenic progenitor cells found in the bone marrow stroma, our findings suggest that MesenPRO medium improves the preparation of highly osteogenic periosteal sheets suitable for clinical application largely through the induction of CD146-positive cells.     

大鼠脂肪基质细胞成脂分化及慢病毒感染的实验研究

目的诱导大鼠脂肪基质细胞成脂分化,观察慢病毒感染效果。方法大鼠脂肪基质细胞培养至第3代后,间接免疫荧光法鉴定细胞表面抗原CD44,并采用MTT法绘制生长曲线;第3代基质细胞成脂诱导分化为脂肪细胞,油红O染色法鉴定,并行慢病毒感染。结果第3代脂肪基质细胞表面抗原CD44表达呈阳性;细胞生长曲线呈"S"形。细胞经成脂诱导分化剂诱导10d后,胞内有大量脂滴形成,脂滴大小不等。油红O染色显示脂滴被染成红色;携带GFP报告基因的慢病毒可感染成熟脂肪细胞,感染率约为80%,且细胞被感染后状态良好。结果 慢病毒可高效感染由大鼠脂肪基质细胞成脂诱导分化成的脂肪细胞,为研究脂肪细胞的基因功能、相关疾病的基因治疗提供了一个有效工具。     

再生障碍性贫血患者骨髓间充质干细胞生物学特性的初步研究

目的:研究再生障碍性贫血(aplasticanemia,从)患者骨髓间充质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs)的生物学特性和初步探讨其异常和AA发生的可能关系。方法:取AA患者骨髓间充质干细胞,测定其生长曲线和倍增时间;流式细胞仪检测其细胞周期和免疫表型;体外定向诱导其向脂肪、成骨、内皮和神经细胞分化;用real-timePCR及油红O染色法比较AA和正常对照组MSCs的成脂分化的不同。结果:AA患者和正常成人的MSCs均呈梭形贴壁生长;AA组细胞倍增时间长于对照组;CD105、CD44、CD29、CD106、FlK-1均阳性;96．51％的细胞处在G0／G1期;AA患者的MSCs保持了多向分化潜能,体外诱导形成脂滴较对照组早,诱导早期的脂蛋白脂酶表达增高。结论:再生障碍性贫血患者的骨髓间充质干细胞增殖能力较正常成人弱,骨髓间充质干细胞的易成脂性可能参与了再障的发病环节。