骨髓间充质干细胞研究进展

干细胞移植是目前治疗器官损伤、神经退行性疾病研究的热点,国内外学者分别对神经干细胞、胚胎干细胞等进行了探索,渴望从中找出细胞移植领域的候选细胞,但是这些细胞大多面临着伦理、来源、免疫排斥等多方面的问题.然而,近年来发现的骨髓间充质干细胞在一定程度上弥补了这一不足.骨髓间充质干细胞凭借其多向分化潜能、强大的自我复制能力和可移植性,成为细胞移植、基因治疗中重要的候选细胞.骨髓间充质干细胞移植为器官损伤、神经退行性疾病的临床治疗带来了新的希望,本文对其生物学特性及临床应用方面做一综述.     

骨髓间充质干细胞向心肌分化的研究进展

目的:介绍骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化的研究进展.方法:综合分析近年来国内外相关文献资料.结果:骨髓间充质干细胞在体内、外均可分化为心肌细胞.结论:骨髓间充质干细胞有望成为心衰干细胞移植治疗的理想细胞材料.     

人骨髓间充质干细胞的分离培养及生物性状研究

分离培养人骨髓间充质干细胞，研究其在体外生长增殖的生物特性。冲洗手术弃骨骨髓，获取骨髓间充质干细胞进行培养，倒置相差显微镜观察细胞生长情况，绘制生长曲线，免疫细胞化学法鉴定细胞表面抗原，进行染色体核型分析。冷冻保存细胞复苏后的生长状况观察。结果显示，原代和传代培养的细胞呈现梭形外观，具有较强的生长增殖能力；细胞CD44，CD54抗原表达阳性，CD34表达阴性。染色体核型分析表明是正常的人二倍体细胞。复苏细胞生物学特性无明显改变。     

人骨髓间充质干细胞体外扩增和向神经细胞定向诱导分化的研究

骨髓间充质干细胞(MSC)是一类存在于骨髓中的具有多向分化潜能的干细胞,在体外不仅可以分化为间充质类细胞,而且可以分化为非间充质类细胞.研究了人骨髓间充质干细胞的体外分离、扩增和向神经细胞的定向诱导分化条件.从骨髓中分离MSC,用MesenCult培养基进行纯化和扩增培养.每扩增一代,细胞数量增加约2～3倍,在体外扩增12代后扩增约4.6×10 4 倍;诱导不同扩增代数的MSC向神经细胞分化,诱导后的细胞平均有80%以上呈现典型的神经元样表型.免疫组化法检测发现,神经元样细胞强表达神经丝蛋白和神经元特异性烯醇化酶,组织化学法检测观察到神经元特有结构尼氏体,表明MSC在体外具有向神经细胞分化的潜能.     

骨碎补有效成分柚皮甙对人骨髓间充质干细胞的影响

目的探讨骨碎补的有效成分枘皮甙对人骨髓间充质于细胞（hMSCs）增殖、分化的影响。方法将骨碎补的有效成分柚皮甙以及成骨诱导液（地塞米松、维生素C、β-甘油磷酸钠）与hMSCs共同体外培养，用倒置显微镜观察细胞生长情况、CCK-8法检测细胞的毒性和增殖作用、碱性磷酸酶（ALP）活性测定、von kossa钙结节染色。结果50μg／L柚皮甙对细胞无毒性、能促进hMSCs增殖，碱性磷酸酶（ALP）活性、von kossa钙结节染色与卒白对照组比较有明硅差异（P〈0．05）。结论柚皮甙对hMSCs有保护作用并能促进其增殖、分化。     

大鼠骨髓间充质干细胞的分离及分化潜能鉴定

用全骨髓贴壁法从SD大鼠骨髓中分离骨髓间充质干细胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells,BM-MSCs)。为鉴定其成骨分化潜能,将大鼠BM-MSCs进行成骨诱导培养,第7天用碱性磷酸酶染色显示有碱性磷酸酶阳性细胞,第21天进行茜素红染色有矿化骨节形成。为鉴定其成脂分化潜能,将大鼠BM-MSCs先在成脂诱导培养基中培养,再换为在成脂肪维持培养基中培养,第10天进行油红O染色有脂滴形成。表明从SD大鼠骨髓中成功分离得到具有多向分化潜能的大鼠BM-MSCs,为其作为种子细胞应用于临床或研究奠定基础。     

人骨髓间充质干细胞诱导分化为RPE样细胞的探讨

目的:探索骨髓间充质干细胞(BMSCs)体外定向分化成视网膜色素上皮(RPE)样细胞所需的微环境。方法:采用淋巴细胞分离液梯度离心法分离纯化BMSCs,第一阶段将培养第3代的细胞以bFGF、EGF及BDNF三种因子首先进行向神经前体细胞诱导分化,应用免疫细胞化学检测诱导细胞巢蛋白表达情况,当巢蛋白阳性表达率达到最高时去除诱导因子,进行第二阶段与第三代人RPE细胞共培养诱导2w,两阶段诱导后均采用免疫细胞化学及RT-PCR方法检测角蛋白及RPE65蛋白表达情况。结果:免疫细胞化学检测方面,诱导第3d开始能检测到巢蛋白表达,第12d阳性表达率达到最高,达(86.9±2.6)%,第一阶段诱导后见角蛋白表达,未见RPE65蛋白表达,第二阶段诱导后见角蛋白表达,阳性率为(60.8±3.1)%,见RPE65蛋白表达,阳性率为(25.7±3.8)%。RT-PCR检测方面,两阶段角蛋白与RPE65蛋白结果与免疫细胞化学检测结果一致。结论:体外采用分阶段诱导法,应用因子bFGF、EGF、BDNF及与RPE细胞共培养的微环境作用下能在体外诱导BMSCs表达RPE细胞标志物角蛋白以及RPE65蛋白。     

骨髓间充质干细胞对放射性胸腺损伤的修复作用

目的 观察骨髓间充质干细胞(MSCs)对放射性胸腺损伤的修复作用.方法 C57BL/6小鼠行1.75Gy X 线全身照射,每周1次,连续4周.实验设正常对照组、照射组及照射+MSCs组,于末次照射后30、60、90 d称量各组小鼠体质量.取胸腺组织,计算胸腺质量指数,并通过组织学观察MSCs对胸腺组织损伤的修复作用.结...     

小鼠骨髓间充质干细胞多潜能性的鉴定

目的:鉴定小鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)的多分化潜能的起因.方法:从成年小鼠骨髓股骨、胫骨中分离MSCs,并进行原代培养,分别于0、2、4、6、8、10 d提取总RNA,通过RT-PCR检测多潜能特征基因和相关因子、3个胚层特征基因的mRNA的表达情况,以判断MSCs的特性.结果:小鼠MSCs中表达多能性标记基因Oc...     

骨髓间充质干细胞对损伤卵巢的修复作用

目的:探讨骨髓间充质干细胞移植对损伤卵巢的修复作用。方法:通过贴壁筛选法培养、纯化GFP转基因小鼠MSCs。将健康的雌性ICR小鼠(6 w)随机分为4组:正常对照组(A组,n=6)、MSCs移植组(B组,n=6)、MSCs治疗组(C组,n=6)、损伤组(D组,n=6)。B组腹腔移植MSCs,C、D组小鼠卵巢在无菌条件下,用体积分数为10%H2O2损伤卵巢建立损伤模型,24 h后C组腹腔移植MSCs,D组注射等体积的PBS。各组每周取卵巢,采用外观拍照、PCR检测GFP基因和病理切片观察MSCs是否对损伤卵巢有修复作用。结果:PCR结果表明MSCs经腹腔移植可到达正常卵巢,也可到达受损伤卵巢;C组移植MSCs后小鼠卵巢恢复的比D组快。结论:MSCs通过腹腔移植可到达卵巢,并可促进损伤卵巢的修复。     

生物力学作用对骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化影响研究进展

骨髓间充质干细胞在体内所处的力学环境比较复杂,为了探索生物力学与骨髓间充质干细胞增殖分化之间的关系,对近年来生物力学微环境对骨髓间充质干细胞增殖分化影响的研究现状和最新进展进行了综述。认为牵张力与流体剪切力对骨髓间充质干细胞产生的刺激大部分会使其向成骨方向分化,而较大的压缩力和静水压力对骨髓间充质干细胞产生的刺激大部分会使其偏向软骨方向分化,小部分向成骨方向分化,每种分化方向都有其最适的分化条件。通过综述生物力学对骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的影响,为骨髓间充质干细胞的骨组织工程与再生医学研究及更好地应用于临床治疗提供思路和参考依据。     

人骨髓间充质干细胞不同亚群

目的 比较不同亚群的人骨髓间充质干细胞(human bone mesenchymal stem cell, hBMSC)自我更新和分化能力。方法 通过获赠的人髂骨骨髓标本,联合运用密度梯度离心和差异贴壁法分离MSCs , 用10μm 滤膜将不同群体细胞分离,倒置相差显微镜观察不同亚群细胞的形态;流式细胞仪检测BMSC不同亚群细胞的表型;在地塞米松、Vit C、β-磷酸甘油钠作用下将不同亚型细胞向成骨细胞诱导分化,分别观察其分化能力。结果 成熟的MSC,即mMSCs 细胞(mature cells)呈纤维样梭形, RS 细胞(rapidly MSC self-renewing cells)呈圆形。RS细胞增殖能力明显强于mMSCs。经定向诱导分化后,RS细胞向成骨细胞分化能力较mMSCs细胞强。结论 RS 细胞较之mMSC细胞可能是一种更原始的中胚层前体细胞,具有更强的自我更新和分化潜能。     

Notch signaling stimulates osteogenic differentiation of human bone marrow-derived mesenchymal stem cells

Notch signaling is one of the most important pathways mediating cell determination and differentiation.In this study, the roles of Notch signal in the regulation of osteogenic differentiation of human bone marrow mesenchymal stem cells (hMSCs) were investigated. The expression of Notch1, Jaggedl and DTXI detected by reverse transcrip-tion polymerase chain reaction (RT-PCR) suggested that Notch signal might exhibit a physiological regulatory role in the differentiation of MSCs. Constitutive expression of the intracellular domain of Notchl (ICN), the active form of Notchl protein, can activate Notch signal in cells without ligands‘ binding, hMSCs were isolated, expanded, and infected with retrovirus carrying green fluorescent protein (GFP) gene or ICN. Overexpression of ICN in hMSCs resulted in enhanced osteogenic differentiation induced by dexamethasone (Dex), which was characterized by an increase of cellular alkaline phosphatase (ALP) activity and calcium deposition. These results indicate that Notch stimulates differentiation of MSCs into osteoblasts.     

Induction-dependent neural marker expression and electrophysiological characteristics of bone marrow mesenchymal stem cells that naturally express high levels of nestin

Under certain experimental conditions, bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) express neuronal phenotypes and neuronal markers, which suggests that they could be used to treat various neurological diseases. In the present study, MSCs were isolated from adult rat bone marrow, cultivated, and evaluated for neurotrophin expression profiles, as well as the potential to differentiate into functional neuronal-like cells in vitro. MSCs from passage 5 were pre-induced with DMEM/F12 medium containing 10% fetal bovine serum (FBS) and 10 ng/mL bFGF (fibroblast growth factor-2). Subsequently, a chemical inductor containing Dimethyl Sulphoxide (DMSO), Butylated Hydroxyanisole (BHA) and forskolin were used to induce neural expression of MSCs. Expression patterns of nestin, NF-200, and GFAP at time points before and after induction were detected by immunofluorescence. Nerve Growth Factor (NGF), brain-derived neurotrophic factor (BDNF) expressions in MSCs were evaluated by RT-PCR. The whole-cell patch clamp technique was utilized to elucidate the electrical behavior of MSC before and after 24-h differentiation induction. Immunofluorescence analysis revealed that MSCs expressed nestin (57.1% ± 6.9%), but not NF-200 or GFAP. Following neural induction, the cells exhibited a neuronal-like appearance. Nestin and NF-200 expression was positive in the neuronal-like cells, but GFAP expression was negative. After 6-, 12- and 24-h induction, the ratio of nestin-positive cells was 96.5% ± 1.9%, 88.1% ± 5.4%, and 33.5% ± 5.4%. NF-200 positive cells were 90.1% ± 2.9%, 97.5% ± 1.3%, and 98.1% ± 1.6%, respectively. However, prior to induction, MSCs already expressed NGF and BDNF. With a stimulus impulse of 40 mV, the density of the transient outward K current was (9.95 ± 4.85) pA/pF (n = 9) and (328.50 ± 30.62) pA/pF (n = 9) before and after induction, and the density of transient calcium ion currents was (−0.059 ± 0.027) pA/pF (n = 7) and (−6.66 ± 0.50) pA/pF (n = 7), respectively. Transient outward potassium currents and calcium ions currents gradually increased following induction. In addition, MSCs isolated from bone marrow exhibited characteristics of neuronal progenitor cells and expressed neurotrophins. These cells exhibited the capacity to differentiate into functional neuronal-like cells in vitro. These results suggested that MSCs express high levels of nestin and could be utilized for therapeutic strategies to treat nervous system diseases.     

人胎骨髓MSCs的分离鉴定及其向脂肪和成骨细胞的分化

目的:分离鉴定人胎骨髓中的间充质样干细胞(m esenchym al-like stem cell,MSCs),探索其体外培养的生物学特性。方法:利用细胞差速贴壁生长特性分离纯化人胎骨髓间充质样干细胞;利用流式细胞仪检测其细胞周期和表面标志;添加常规诱导液诱导其向脂肪、成骨方向分化,并利用特异性细胞化学染色法加以鉴定。结果:从人胎骨髓中成功分离、纯化得到间充质样干细胞,P4代细胞有92.3%的细胞处于G0/G1期;P5代细胞有96.1%的细胞处于G0/G1期;流式细胞仪检测P3代细胞结果显示:人胎骨髓MSC表达CD15、CD29、CD44、CD105、CD106和CD166,不表达造血细胞标志CD34、CD45,不表达与GVHD相关的HLA-DR、CD80、CD86、CD40、CD40L。在经典的诱导条件下,人胎骨髓MSCs可迅速向脂肪及成骨方向分化。结论:人胎骨髓中含有丰富的间充质样干细胞,具有较强的多向分化潜能,且免疫原性弱,是组织工程的较为理想的种子细胞。     

miRNA在人骨髓来源间充质干细胞成骨诱导分化过程中的表达

观察miRNAs在人骨髓来源间充质干细胞成骨诱导分化过程中的表达情况。以从骨髓中分离培养的MSCs及成骨诱导培养后的细胞为实验对象,利用基因芯片检测miRNAs的表达情况,由SAM分析得到MSCs较其诱导培养细胞中差异表达的miRNAs,再进行生物信息学分析。分离培养出的MSCs经成骨诱导培养14 d后,已具有成骨细胞特性;经芯片检测并SAM分析,成骨诱导培养的细胞较MSCs高表达的miRNAs有7个:hsa-miR-363*、hsa-miR-483、hsa-miR-590、hsa-miR-130a、hsa-miR-15b、hsa-miR-30c、hsa-miR-663;成骨诱导培养的细胞较MSCs低表达的miRNAs有6个:hsa-miR-192、hsa-miR-210、hsa-miR-128a、hsa-miR-224、hsa-miR-106a、hsa-miR-494。利用TargetScan预测其靶基因,并行生物信息学分析,其中hsa-miR-130a、hsa-miR-15b和hsa-miR-30c的预测靶基因多为维持干细胞特性的基因;而hsa-miR-106a和hsa-miR-494的预测靶基因多为参与骨形成及成骨分化的基因。为证明miRNAs参与调控MSCs的成骨分化过程提供了直接证据和研究基础。     

Regulation of BMP4 on the proliferation and differentiation in SVZa neural stem cells

The neural stem cells in the anterior subventricular zone (SVZa) mainly generate the progenitors that will differentiate into neurons, and along a highly circumscribed migratory access Rostral migratory stream (RMS), they migrate to the olfactory bulbs (OB). To understand the effects of BMPs on SVZa neural stem cells, in this study BMP4 at various concentrations was used to induce SVZa neural stem cells, and the living cell labeling using BMP4 promotor conjugated with red fluorescence protein showed the expression of BMP4 dynamically. The results demonstrated that low BMP4 doses (1-5 ng/mL) promoted while high doses (10-100 ng/mL) inhibited the proliferation of SVZa neural stem cells, and BMP4 promotedneuron differentiation in the early stage (1-3 d), howeverm, it inhibited the neuron commitment after 4 d. Noggin, the antagonist of BMP4, blocked the physiological effects of BMP4. In OB, BMP4 is mainly to accelerate the progenitors to withdraw from the cell cycle and trigger the differentiation, and in RMS, it promotes the proliferation of committed progenitors and not differentiation, further in SVZa, BMP4 enhances astrocyte commitment.     

骨髓间质干细胞横向分化为心肌细胞的机制和诱导因素

心血管疾病严重威胁着人类的健康，近年来，随着对干细胞多向分化潜能研究的进展，其在心血管疾病方面的应用也引起了关注，而骨髓间质干细胞（MSC）以其横向分化潜能在治疗心血管疾病方面显示了巨大潜力。不少研究已证实MSC在体内、外均可分化为心肌细胞，然而其分化为心肌细胞的机制，诱导分化的相关因素和如何定向诱导，如何提高其分化效率等均为人们所关注，本文就此作一综述。     

人间充质干细胞成骨分化早期HOX家族基因转录的表观遗传调控

人间充质干细胞(human mesenchymal stem cells,hMSCs)是一类具有多分化潜能的成体干细胞,在体内外可以被人工定向诱导分化成多种不同的细胞.有报道表明,在干细胞分化的过程中,细胞核内染色质发生重塑.HOX家族基因作为一类转录因子,在胚胎发育以及细胞分化过程中发挥着十分重要作用.通过体外定向诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,对比分化前后细胞中HOX家族基因的表达状况,发现HOX家族基因的表达水平在hMSCs早期成骨分化过程中显著下降.进一步的研究发现,HOX家族基因的这种表达变化是由其启动子区的组蛋白H3-Lys9乙酰化和二甲基化水平发生变化而导致的.一系列实验证据表明,在间充质干细胞的成骨分化过程中,HOX家族基因表达受到抑制,而这种抑制作用是与其分化过程中发生的染色质重塑事件密切相关的.