间充质干细胞体外调控骨髓造血前体细胞向单核系分化

研究间充质干细胞(MSC)能否在体外调控造血。体外分离培养人骨髓来源的MSC,RT-PCR检测其造血生长因子的表达,并以其为饲养层细胞,接种骨髓单个核细胞(MNC),观察生长情况,并通过形态学观察和流式细胞术分析,鉴定细胞来源和分化方向。结果显示,MSC构成性表达SCF、Flt3L和M-CSF,不表达C-CSF和GM-CSF,在骨髓MNC和MSC共培养体系中,大约2周左右可以看到大量的圆形细胞粘附在梭型MSC上生长,细胞胞体为圆形,胞浆较丰富,胞核为圆形、半月型或肾型,部分细胞呈典型的单核细胞形态,流式细胞术分析该类细胞表达CDl4,不表达CDl5、CD41、glycophorin A、CD5和CDl9。表明不需要添加外源性造血生长因子,间充质干细胞能在体外调控骨髓造血前体细胞向单核系分化,其定向分化可能与MSC分泌造血生长因子及MSC与造血细胞间相互作用有关。     

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。     

从人胚胎干细胞畸胎瘤中有效获取间充质干细胞和神经前体细胞

通过人胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESC)体外分化方法和畸胎瘤形成可以分化获得多种成体细胞．但目前尚不清楚是否可以从hESCs畸胎瘤中分离某些特异性细胞．通过体外筛选方法,有效地从hESCs畸胎瘤中分离出神经前体细胞(neural progenitor cells,NPCs)和间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)．这种hESCs畸胎瘤来源的NPCs和MSCs与体内神经前体细胞和间充质干细胞有着相似的分子标记和特性,并具有进一步的分化潜能——分别可以诱导成为神经元、神经胶质细胞、脂肪细胞和骨骼细胞等．根据人胚胎干细胞畸胎瘤中含有不同分化阶段的外胚层、中胚层和内胚层的组织或细胞,认为人胚胎干细胞畸胎瘤可以作为另一个细胞来源以获取多种(包括人胚胎干细胞体外分化难以得到的)各种前体/干细胞和终末分化细胞．     

问充质干细胞体外调控骨髓造血前体细胞向单核系分化

研究间充质干细胞(MSC)能否在体外调控造血.体外分离培养人骨髓来源的MSC,RT-PCR检测其造血生长因子的表达,并以其为饲养层细胞,接种骨髓单个核细胞(MNC),观察生长情况,并通过形态学观察和流式细胞术分析,鉴定细胞来源和分化方向.结果显示,MSC构成性表达SCF、Flt3L和M-CSF,不表达G-CSF和GM-CSF,在骨髓MNC和MSC共培养体系中,大约2周左右可以看到大量的圆形细胞粘附在梭型MSC上生长,细胞胞体为圆形,胞浆较丰富,胞核为圆形、半月型或肾型,部分细胞呈典型的单核细胞形态,流式细胞术分析该类细胞表达CD14,不表达CD15、CD41、glycophorin A、CD5和CD19.表明不需要添加外源性造血生长因子,间充质干细胞能在体外调控骨髓造血前体细胞向单核系分化,其定向分化可能与MSC分泌造血生长因子及MSC与造血细胞间相互作用有关.     

脱细胞神经移植物对骨髓间充质干细胞的诱导分化

目的探讨脱细胞神经移植物诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为施旺细胞样细胞的可行性。方法将分离纯化的SD大鼠骨髓间充质干细胞进行体外培养扩增,行表型鉴定后,取第5代细胞,诱导组采用脱细胞神经移植物匀浆进行诱导,非诱导组加入等量无血清培养基,倒置相差显微镜观察诱导后细胞形态变化,免疫细胞化学染色检测诱导后细胞S-100,神经胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein GFAP)的表达情况。结果BMSCs表型鉴定为CD44+、CD54+、CD34-,免疫细胞化学染色GFAP、S-100的阳性表达率分别为为(42±4)%和(64±5)%。结果 脱细胞神经移植物可诱导骨髓间充质干细胞分化为施旺细胞样细胞。     

骨髓间充质干细胞在大鼠体内的迁移研究

目的:将体外预先标记的骨髓间充质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs)移植到大鼠脑内观察细胞的存活和转归,从在体(invivo)角度阐明MSCs在中枢神经系统疾病细胞治疗中的潜在应用前景。首先用DiI在体外标记MSCs。将标记后的MSCs分别移植到大鼠纹状体和侧脑室,在移植后2w和4w灌杀动物,进行脑组织及脊髓的冰冻切片,在荧光显微镜下观察细胞的存活与转归。结果:移植到纹状体的MSCs可沿针道向周围实质迁移,迁移的最远距离可达0.2mm。并且,在大脑皮层及其他脑实质的血管壁、血管中以及血管周围还可见到标记细胞;而移植到侧脑室的MSCs则主要沿脑室系统迁移,细胞主要分布在移植侧侧脑室,对侧脑室与第四脑室也有分布,也有少量细胞沿侧脑室向周围实质迁移,迁移的最远距离为0.23mm。还可见到沿胼胝体向对侧脑室迁移的细胞流,甚至有个别细胞迁移至脊髓腰段。所有动物在细胞移植后4周均未发现肿瘤形成。结论:MSCs脑内移植后可以在中枢神经系统内存活并迁移,无致瘤性。结果提示骨髓间充质细胞是很多疾病细胞与基因治疗的有力工具。     

芪丹通脉片促进骨髓间充质干细胞向缺血心肌趋化迁移

目的:研究芪丹通脉片对骨髓间充质干细胞向缺血心肌趋化迁移的作用。方法:SD大鼠,随机分为单纯移植组,益气组,活血组。芪丹通脉片组,各组大鼠灌服中药14天后,采用冠状动脉左前降支结扎法建立心肌梗死模型。经尾静脉注入DIO标记的骨髓间充质干细胞,3天后取缺血部位的心肌,应用流式细胞仪分析计算出每克心肌所含有的DIO阳性细胞数;行冰冻切片,采用荧光显微镜观察DIO阳性细胞;4周后采用多导生理记录仪记录大鼠平均动脉压(MAP)、左心室收缩峰压(LVPSP)、左心室内压最大上升变化速率(+LVdp/dtmax)和最大下降速率(-LVdp/dtmax)。结果:芪丹通脉片组较益气组、活血组、单纯移植组,每克心肌所含有的DIO阳性细胞数增多,其差异有统计学意义;冰冻切片镜下观察,芪丹通脉片组阳性细胞数较益气组、活血组、单纯移植组增多,其差异有统计学意义;心功能检测示:芪丹通脉片组MAP、LVPSP、+LVdp/dtmax、-LVdp/dtmax较益气组、活血组、单纯移植组改善明显,差异有统计学意义。结论:芪丹通脉片具有促进骨髓间充质干细胞向缺血心肌趋化迁移的作用,益气与活血中药配伍应用优于单纯益气药或活血药。     

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。     

模拟微重力促进骨髓间充质干细胞神经营养因子的表达

目的:探究微重力对干细胞向神经元分化的影响,为临床治疗神经退行性疾病提供新的思维和方法。方法:运用流式细胞术鉴定骨髓间充质干细胞及其微重力对凋亡的影响。运用反转录PCR检测微重力干预干细胞48h及72h后神经营养因子BDNF,CNTF,NGF的表达。运用ELISA检测其分泌营养因子的浓度。结果:流式细胞仪检测细胞凋亡,两组之间并无差异。CNTF分泌在微重力干预后有明显增加(p<0.05)。BDNF浓度有轻度增加。结论:模拟微重力可以促进骨髓间充质干细胞神经营养因子的表达。     

模拟微重力促进骨髓间充质干细胞神经营养因子的表达

目的：探究微重力对干细胞向神经元分化的影响,为临床治疗神经退行性疾病提供新的思维和方法。方法：运用流式细胞术鉴定骨髓间充质干细胞及其微重力对凋亡的影响。运用反转录PCR检测微重力干预干细胞48h及72h后神经营养因子BDNF,CNTF,NGF的表达。运用ELISA检测其分泌营养因子的浓度。结果：流式细胞仪检测细胞凋亡,两组之间并无差异。CNTF分泌在微重力干预后有明显增加（p〈O．05）。BDNF浓度有轻度增加。结论：模拟微重力可以促进骨髓间充质干细胞神经营养因子的表达。     

人骨髓间充质干细胞培养方法

骨髓间充质干细胞(BMMSCs)是一种多潜能的成体干细胞,在细胞治疗和组织工程上具有广阔的应用前景。对供体年龄、分离方法、培养密度、培养基和培养基质表面性质对细胞增殖的影响进行了比较,重点阐述了用人自体血清结合多种细胞因子,替代胎牛血清培养BMMSCs的效果,转染端粒酶基因的BMMSCs的增殖能力和分化潜能,以及灌注培养反应器用于大规模培养的技术进展。     

HSV-1感染大鼠骨髓间充质干细胞及形成潜伏感染的初步研究

在体外培养大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs),观察单纯疱疹病毒1型感染骨髓间充质干细胞情况.分离并鉴定BMSCs;HSV-1感染BMSCs,观察细胞病变(CPE);建立BMSCs的HSV-1潜伏感染模型.提取总DNA,PCR法扩增BMSCs内的HSV-1特异性片段,检测HSV-1感染BMSCs及潜伏感染.结果显示骨髓间充质干细胞经14d诱导后,碱性磷酸酶含量增高、形成钙结节,表现出成骨细胞特性.HSV-1感染BMSCs,出现典型的CPE,PCR法证实BMSCs内存在HSV-1的特异性片段.HSV-1潜伏感染的BMSCs,未出现明显的CPE,细胞传至7代,仍可测到HSV-1的基因片段,表明BMSCs有可能形成HSV-1的潜伏感染.大鼠骨髓间充质干细胞在体外可以向成骨细胞方向分化,可作为组织工程学的种子细胞.HSV-1可以在体外感染骨髓间充质干细胞并有形成潜伏感染的趋势.     

Identification of Rat Respiratory Mucosa Stem Cells and Comparison of the Early Neural Differentiation Potential with the Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells In Vitro

The aim of this study is to identify rat nasal septum respiratory mucosa-derived mesenchyme stem cells (RM-MSCs) and to compare its neural lineage differentiation capacity with bone marrow-derived mesenchyme stem cells (BM-MSCs) after a short period of neural induction culture in vitro. The cell morphology was observed with light microscopy; cell proliferation was assessed by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT). The characteristics of the cells were evaluated with flow cytometry, immunofluorescence, real-time quantitative PCR (RT-PCR), and Western blotting. The results showed that rat nasal respiratory mucosa contains RM-MSCs that exhibited similar proliferation rate as BM-MSCs in vitro. Both RT-PCR and Western blotting analyses demonstrated that RM-MSCs showed higher expression of neural lineage markers than BM-MSCs after a short period of neural induction culture, and secreted higher level of brain-derived neurotrophic factor. RM-MSCs were more amenable to differentiate into neural or glial cell after a short period of neural induction culture than BM-MSCs in vitro; and it could be considered as another optimal source of stem cells for cell-based therapy to neurological diseases.     

兔骨髓间充质干细胞的体外分离培养和生物学特性观察

目的:探讨兔骨髓间充质干细胞体外分离、培养和鉴定方法,观察其生物学特性.方法:采集兔股骨及胫骨骨髓组织,采用密度梯度离心法结合贴壁培养法体外分离、培养和扩增兔骨髓间充质干细胞,倒置相差显微镜观察细胞形态,绘制原代、第1、3、8代细胞生长曲线,流式细胞术检测细胞表面标志物,成骨和成脂肪诱导培养鉴定,观察细胞生物学特性.结果:培养的BMSCs呈纺锤形、长梭形,旋涡状排列、放射性生长,增值活跃.各代细胞生长曲线呈S型,细胞增值活跃.细胞表面标志物CD44分子阳性,CD34和CD45分子阴性.经成骨和成脂肪诱导后细胞碱性磷酸酶染色和油红O染色阳性.结论:成功建立了兔BMSCs体外分离、培养的有效方法,扩增的BMSCs仍保留多向分化潜能,是理想的组织工程种子细胞.     

Insulin-Producing Cells Differentiated from Human Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells In Vitro Ameliorate Streptozotocin-Induced Diabetic Hyperglycemia

Background

The two major obstacles in the successful transplantation of islets for diabetes treatment are inadequate supply of insulin-producing tissue and immune rejection. Induction of the differentiation of human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hMSCs) into insulin-producing cells (IPCs) for autologous transplantation may alleviate those limitations.

Methods

hMSCs were isolated and induced to differentiate into IPCs through a three-stage differentiation protocol in a defined media with high glucose, nicotinamide, and exendin-4. The physiological characteristics and functions of IPCs were then evaluated. Next, about 3 × 10⁶ differentiated cells were transplanted into the renal sub-capsular space of streptozotocin (STZ)-induced diabetic nude mice. Graft survival and function were assessed by immunohistochemistry, TUNEL staining and measurements of blood glucose levels in the mice.

Results

The differentiated IPCs were characterized by Dithizone (DTZ) positive staining, expression of pancreatic β-cell markers, and human insulin secretion in response to glucose stimulation. Moreover, 43% of the IPCs showed L-type Ca²⁺ channel activity and similar changes in intracellular Ca²⁺ in response to glucose stimulation as that seen in pancreatic β-cells in the process of glucose-stimulated insulin secretion. Transplantation of functional IPCs into the renal subcapsular space of STZ-induced diabetic nude mice ameliorated the hyperglycemia. Immunofluorescence staining revealed that transplanted IPCs sustainably expressed insulin, c-peptide, and PDX-1 without apparent apoptosis in vivo.

Conclusions

IPCs derived from hMSCs in vitro can ameliorate STZ-induced diabetic hyperglycemia, which indicates that these hMSCs may be a promising approach to overcome the limitations of islet transplantation.     

骨髓间充质干细胞免疫抑制作用及其机理

近年来间充质干细胞特殊的免疫学特性越来越引起人们的重视,使其成为移植领域的一个研究热点。许多实验室就间充质干细胞的免疫抑制作用和机理做了大量的研究工作,取得了一定的进展。本文简要综述间充质干细胞的免疫抑制作用和机理。     

大鼠骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化的研究

目的：研究体外不同诱导条件下大鼠骨髓间充质干细胞（MSCs）向心肌细胞分化的潜能。方法：取Wistar大鼠股骨和胫骨骨髓,分离培养MSCs,采用第二代或第三代MSC8,以5-氮杂胞苷（5-aza）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）及两者联合作用,作为分化诱导剂,连续观察三周,相差显微镜下观察其形态变化。免疫细胞化学方法鉴定心肌特异性蛋白T（Troponin T,cTnT）、连接蛋白43（Connexin43）、α-横纹肌动蛋白（α-Sarcomevic Actin）的表达,应用半定量RT—PCR技术分析Nkx2．5、GATA-4、TGF-？等相关调控基因在分化过程中的表达。结果：免疫细胞化学显示cTnT、Connexin43、α-Sarcomeric Actin诱导前无表达,单纯bFGF诱导组及对照组未发现cTnT、Connexin43、α-Sarcomevic Actin染色阳性细胞,单纯5-aza诱导组诱导后上述三种蛋白阳性细胞表达比例分别为22％、28％、32％,5-aza与bFGF联合诱导组诱导后上述三者阳性细胞表达比例分别为28％、33％、40％,联合诱导组诱导后细胞阳性率明显高于单纯5-aza诱导组,两组相比较差异有显著性意义（P〈0．05）。RT—PCR检测结果显示,GATA-4、Nkx2．5、TGF—β在诱导前的MSCs有低表达,单纯5-aza诱导组及5-aza与bFGF联合诱导组诱导后3周,这三种基因有较强的表达,单纯5-aza诱导组诱导检测结果显示,GATA-4、Nkx2．5、TGF—β在诱导前的MSCs有低表达,单纯5-aza诱导组及5-aza与bFGF联合诱导组诱导后3周,这三种基因有较强的表达,单纯5-aza诱导组诱导前后相比较,差异有显著性意义（P〈0．05）,5-aza与bFGF联合诱导组诱导前后相比较,差异也有显著性意义（P〈0．05）,单纯5-aza诱导组与5-aza和bFGF联合诱导组诱导后两组之间相比较,差异亦有显著性意义（P〈0．05）,表明单纯5-aza诱导及5—aza与bFGF联合诱导均可使MSCs向心肌细胞转化,联合诱导可以使更多的MSCs向心肌细胞方向转化。单纯bFGF诱导组诱导前后无显著性差异。结论：5-aza及bFGF联合诱导,可以作为更好的促进MSCs向心肌细胞分化的条件。     

表达神经营养因子Neurturin的骨髓间充质干细胞的构建及体外活性检测

研究神经营养因子Neurturin(NTN)在由于神经元损伤而造成的神经退行性疾病中对神经元的保护和修复作用。利用重组腺病毒载体将NTN基因转入恒河猴骨髓间充质干细胞(rMSC),通过RT-PCR、IF及Western blot方法检测NTN的转录和表达,并采用鸡胚背根神经节体外培养实验和胚胎大鼠中脑多巴胺能神经元存活实验对NTN进行体外活性检测。结果表明NTN在rMSC中稳定表达和分泌,并具有体外生物学活性,为由于神经元损伤造成的神经退行性疾病的干细胞移植治疗奠定了一定的基础。     

N-Cadherin-Expressing Bone and Marrow Stromal Progenitor Cells Maintain Reserve Hematopoietic Stem Cells

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