间充质干细胞诱导分化为胰岛分泌细胞治疗1型糖尿病

糖尿病是严重危害人类健康的一类疾病,注射胰岛素和胰岛移植虽能用于治疗糖尿病,但都存在一定的局限性。大量研究表明,间充质干细胞（mesenchymal stem cell,MSC）可以在化学以及生物因子的作用下,或通过基因转染的方式在体外被诱导分化为胰岛素分泌细胞,且移植后对糖尿病鼠模型有一定降血糖效果,因而成为糖尿病治疗领域的研究热点。文章综述了不同来源的MSC诱导分化为胰岛分泌细胞（insulin—producing cells,IPC）的方法及诱导分化后用于治疗1型糖尿病的研究进展。     

再生胰腺提取物诱导人羊膜间充质干细胞定向分化为胰岛素分泌细胞

利用天然生物诱导剂大鼠再生胰腺提取物(Rgenerating pancreatic extract,RPE)定向诱导人羊膜间充质干细胞(Human amniotic mesenchymal stem cells,hAMSCs)向胰岛素分泌细胞分化。切除大鼠60%胰腺刺激胰腺再生,而后制备RPE,以终浓度为20 mg/L的RPE诱导hAMSCs。实验通过形态学鉴定、双硫腙染色、免疫荧光分析、RT-PCR基因检测和高糖刺激胰岛素分泌等实验鉴定细胞诱导结果。实验结果显示P3代hAMSCs经RPE诱导后形态变化明显,诱导15 d后细胞呈簇状生长,经双硫腙染色可见棕红色细胞团;免疫荧光染色结果显示诱导细胞呈胰岛素阳性表达;RT-PCR实验证明诱导细胞阳性表达人胰岛相关基因Pdx1和insulin;高糖刺激实验证明培养液中有胰岛素成分产生,且分泌量随刺激时间的延长先增加而后趋于稳定。实验结果表明hAMSCs在体外经RPE诱导可以分化为胰岛素分泌细胞。     

单纯生物学制剂诱导人脐带间充质干细胞向胰岛素分泌细胞快速分化

为探讨用单纯生物学制剂诱导人脐带间充质干细胞(mesenchymal stem cells derived from human umbilical cord,hUC-MSCs)向胰岛素分泌细胞分化的可行性,本研究用胶原酶Ⅱ、胰蛋白酶次序消化及两步离心法从人胎儿完整脐带中分离、纯化出hUC-MSCs;用表皮生长因子、碱性成纤维生长因子、银杏提取液和高糖培养基IMDM诱导hUC-MSCs向胰岛素分泌细胞分化。在hUC-MSCs诱导前后,用倒置显微镜观察其形态变化,RT-PCR检测其胰岛相关基因的表达;双硫腙染色鉴定胰岛样细胞团(islet-like clusters,ILCs);细胞免疫荧光染色检测ILCs中PDX-1和免疫活性胰岛素(immunoreactive insulin,IRI)的表达;化学发光法检测ILCs的IRI分泌量;Western blot鉴定IRI的性质。结果显示:纯化的hUC-MSCs呈间充质干细胞特有的形态特征:长梭形,平行或螺旋形排列;在上述单纯生物学制剂的诱导下,hUC-MSCs逐渐变圆并聚集成团;在25cm2培养瓶的细胞生长面可见上百个ILCs;ILCs表达胰岛特异性基因pdx-1、insulin;ILCs呈PDX-1和IRI免疫染色阳性反应,双硫腙染色呈阳性;ILCs可分泌IRI,但多为胰岛素原(proinsulin,PI)。以上结果提示,用表皮生长因子、碱性成纤维生长因子、银杏提取液和高糖培养基IMDM可诱导hUC-MSCs快速分化为胰岛素分泌细胞,但ILCs功能不够成熟,难以产生足量真胰岛素。     

间充质干细胞治疗糖尿病的研究进展

糖尿病是目前困扰人类健康的第三大杀手。胰岛移植作为糖尿病的一种有效方法早已得到公认,但是胰岛供体的缺乏和移植排斥反应的存在限制了胰岛移植的临床应用[1]。胰岛素替代疗法是目前治疗糖尿病最有效的方法。然而这种方法也有许多缺陷。间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)具有多向分化潜能的均质性细胞,具有供源丰富、易于获得、有自由供体、避免免疫排斥等优点,因而是较为理想的胰岛B细胞来源[2]。近年来,众多实验研究表明了通过诱导MSC分化为胰岛B细胞治疗糖尿病的可能性。     

间充质干细胞旁分泌作用的研究进展

间充质干细胞（MSCs）通常利用多分化特性在组织损伤时起到修复功能。然而,近期研究表明,MSCs大多数治疗作用都是通过旁分泌来发挥作用的,其中最受关注的是可溶性蛋白分泌和细胞外膜泡（EVS）。MSCs释放的EVS可反映细胞的来源,能够影响局部微环境中其他细胞的活动。越来越多人提出利用MSCs分泌的各种因子（称为分泌体）替代MSCs细胞治疗的观点。现就MSCs旁分泌特性、分泌体发生和释放机制以及细胞来源对旁分泌影响等方面的研究进展进行综述。     

干细胞诱导分化为胰岛素分泌细胞的研究现状

胰腺或胰岛细胞移植是目前治疗Ⅰ型糖尿病和部分Ⅱ型糖尿病效果最理想的方法,但因来源组织短缺及需要终生服用免疫抑制剂等问题限制了它的广泛应用.利用胰腺或胰腺外的多能干细胞产生胰岛样细胞有望克服上述问题而用于治疗糖尿病.本文就将干细胞诱导分化为胰岛样细胞中所用的重要的转录因子和可溶性诱导因子及其作用以及胰岛素分泌细胞的来源做一综述.     

胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞定向分化的研究进展

I型糖尿病是胰岛β细胞破环的自身免疫性疾病.I型糖尿病胰岛移植是治疗I型糖尿病的有效方法.胚胎干细胞能够分化为包括胰岛素分泌细胞在内的多种细胞类型.胚胎干细胞是治疗I型糖尿病的潜在来源.综述了近年来胚胎干细胞分化为胰岛素分泌细胞的研究进展,主要阐述了胰腺发育的转录因子和不同的分化方法.     

间充质干细胞研究新进展

骨髓中存在着一种多潜能的间充质干细胞(Mesenchymal stem cell,MSC)。其在体内分布广泛,易分离,能在体外大量扩增,并具有强大的可塑性,除能在体内、外诱导分化形成骨、软骨、脂肪、神经胶质等细胞以外,最新的研究结果表明还能分化形成包括血液、内皮、肝实质细胞以及视网膜等几乎三个胚层的细胞。由于间充质干细胞跨越了人胚胎干细胞所面临的伦理问题,这使得间充质干细胞在细胞治疗及组织工程等应用方面具有其他组织干细胞不可比拟的优势。     

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。     

缺氧对于间充质干细胞分化的影响

间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC),是来源于中胚层的具有自我更新能力和多向分化潜能干细胞,在体内外可以分化成骨、软骨、脂肪、肌腱和肌细胞等.由于其强大的分化潜能,MSC在组织工程与再生医学方面具有广泛的应用前景.MSC存在于高度受调控的被称为"壁龛"的微环境中.干细胞壁龛处于一个缺氧的环境中,氧分压可以低至7.2 mmHg.同时MSC是肿瘤微环境的重要的细胞组成成分,肿瘤微环境也是存在于一个缺氧的环境中.了解MSC在缺氧状态下的分化能力,对于组织工程、再生医学和肿瘤的发生发展研究具有重要的意义.缺氧相关的信号转导参与MSC定向分化能力的过程.目前MSC在缺氧状态下的成脂和成骨分化的研究存在着差异,这些研究结果的差异可能是由于MSC的异质性以及实验操作不同所引起.     

马的骨髓间充质干细胞诱导为软骨细胞和成骨细胞及其鉴定

本研究旨在将建立的马(Equuscaballus)骨髓间充质干细胞诱导分化为成骨细胞和软骨细胞。通过原代细胞培养获取马的骨髓间充质干细胞,并对第3代(P3)纯化细胞进行干细胞特性鉴定,之后诱导其向不同细胞分化并对诱导分化的细胞进行染色和特异性基因表达的鉴定。实验结果显示,获得的马骨髓细胞表达了干细胞转录因子和间充质干细胞表面标记物,确定获得的细胞为马骨髓间充质干细胞。P3代细胞经诱导培养后由长梭形转变为"骨结节"形态的成骨细胞和"铺路石"形态的软骨细胞。茜素红将诱导的成骨细胞团染成红色,并随着时间的递增红色"骨结节"逐步增大;阿尔新蓝则将蛋白聚糖和透明质酸等含量丰富的诱导细胞染为蓝色,并且随着诱导天数的增加被染成蓝色的软骨细胞逐渐增多,而对照组细胞未见着色。实时荧光定量PCR检测发现,成骨细胞中Col和ALPL基因的表达量随诱导时间的延长发生明显变化;普通PCR结果显示,在诱导的软骨细胞中扩增获得了collagenⅡ、aggrecan和Sox9软骨特异基因,而对照组细胞不表达特异基因。综上所述,本实验建立了马骨髓间充质干细胞并成功将其诱导分化为成骨细胞和软骨细胞,为骨组织缺损修复和软骨...     

Efficient In Vitro Labeling Rabbit Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cells with SPIO and Differentiating into Neural-Like Cells

Mesenchymal stem cells (MSCs) can differentiate into neural cells to treat nervous system diseases. Magnetic resonance is an ideal means for cell tracking through labeling cells with superparamagnetic iron oxide (SPIO). However, no studies have described the neural differentiation ability of SPIO-labeled MSCs, which is the foundation for cell therapy and cell tracking in vivo. Our results showed that bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSCs) labeled in vitro with SPIO can be induced into neural-like cells without affecting the viability and labeling efficiency. The cellular uptake of SPIO was maintained after labeled BM-MSCs differentiated into neural-like cells, which were the basis for transplanted cells that can be dynamically and non-invasively tracked in vivo by MRI. Moreover, the SPIO-labeled induced neural-like cells showed neural cell morphology and expressed related markers such as NSE, MAP-2. Furthermore, whole-cell patch clamp recording demonstrated that these neural-like cells exhibited electrophysiological properties of neurons. More importantly, there was no significant difference in the cellular viability and [Ca²⁺]i between the induced labeled and unlabeled neural-like cells. In this study, we show for the first time that SPIO-labeled MSCs retained their differentiation capacity and could differentiate into neural-like cells with high cell viability and a good cellular state in vitro.     

骨髓间充质干细胞分化为胰岛细胞治疗糖尿病

糖尿病已成为严重危害人类健康的疾病之一。目前,移植胰岛治疗糖尿病已初见疗效,但由于胰岛来源匮乏和免疫排斥反应而受阻。骨髓间充质干细胞(bonemarrowmesenchymalstemcells,BMMSCs)取材方便,容易进行体外分离、培养和纯化,且具有跨越分化潜能。若将自体BMMSCs诱导分化为胰岛细胞,可望解决细胞来源和免疫排除问题,实现糖尿病的自体细胞治疗。现对体外诱导BMMSCs分化为胰岛细胞治疗糖尿病的研究进展进行综述,并指出了存在问题和今后的研究方向。     

诱导体外培养的骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的分化

选用Wistar大鼠分离骨髓间充质干细胞作体外培养及鉴定其表达抗原CD44、CDw90;采用10μmol／L 5-氮胞苷诱导第1代的骨髓间充质干细胞,于诱导后2、4周进行免疫细胞化学反应检测α-横纹肌肌动蛋白、肌钙蛋白T。证实体外培养的第1代骨髓间充质干细胞经5-氮胞苷诱导可分化为心肌样细胞,为指导体外诱导的心肌细胞应用于。临床提供一定的理论依据和技术手段。     

过表达SCD1对人骨髓间充质干细胞成内皮分化的影响以及全基因组表达谱变化研究

目的:探讨过表达固醇辅酶A去饱和酶1(SCD1)对人骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)成内皮作用的影响,并通过基因芯片及智能通路(IPA)分析系统研究全基因组表达谱变化。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。内皮诱导培养BM-MSCs后,采用RT-PCR技术检测CD31、v WF及CDH5等相关内皮指标,进一步运用全基因芯片检测SCD1过表达对BM-MSCs成内皮分化表达谱的影响。结果:BM-MSCs成功过表达SCD1并保持高活性。内皮诱导培养7天时,过表达组的内皮指标CD31、v WF m RNA高于对照组(p0.05)、14天时过表达组的CD31、v WF及CDH5 m RNA均高于对照组(p0.05)。基因芯片结果显示SCD1改变BM-MSCs内皮分化表达谱,共有522个差异基因被检测出。IPA结果显示Nrf2通路及细胞分化功能的表达差异显著(p0.05)。结论:SCD1过表达可以促进BM-MSCs的成内皮分化,可能通过降低细胞氧化应激、提高细胞增殖分化能力实现。SCD1这种抗氧化作用可能为内皮功能修复及心血管疾病治疗提供潜在的策略,值得深入研究。     

富血小板纤维蛋白对兔骨髓间充质干细胞成软骨分化的影响

目的：观察自体富血小板纤维蛋白（platelet-rich fibrin,PRF）对体外培养的兔骨髓间充质干细胞（Bonemarrowmesenchymalstemcells,BMSCs）成软骨分化的影响。方法：兔心脏采血制备PRF,电镜观察其超微结构;分离培养兔BMSCs,取第3代细胞用于实验．分为PIuF组、阳性对照组、空白对照组。诱导培养21d后,对三组细胞分别进行形态学观察,成软骨鉴定染色（甲苯胺蓝、Ⅱ型胶原免疫组化染色）,软骨相关基因表达检测（Ⅱ型胶原、Aggrecan、SOX9）。结果：PRF组和阳性对照组中BMSCs经诱导后,细胞由长梭形变为三角形、多角形、圆形;甲苯胺蓝、Ⅱ型胶原免疫组化染色均为阳性;Ⅱ型胶原、Aggrecan、SOX9基因表达水平均较高,两组比较无统计学差异,空白对照组未见相关分化现象。结论：PRF在体外可促进兔BMSCs成软骨分化,可作为自体生物材料,在构建组织工程软骨中发挥更好的作用。     

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。     

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.     

骨髓间充质干细胞的研究进展

骨髓间充质干细胞是存在于骨髓中的具有高度自我更新能力和多向分化潜能的干细胞群体 ,具有支持造血、多向分化潜能以及在细胞和基因工程中具有潜在应用前景等特点 ,将在医学上具有重要的临床应用价值。     

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。