骨髓间充质干细胞体外调控肝星状细胞死亡受体5的表达

背景:肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体可以通过上调死亡受体5蛋白的表达诱导大鼠肝星状细胞凋亡。目的:观察大鼠骨髓间充质干细胞对肝星状细胞死亡受体5和Caspase-3蛋白表达的影响,探讨骨髓间充质干细胞诱导肝星状细胞凋亡及其机制。方法:贴壁筛选法培养、纯化SD大鼠骨髓间充质干细胞,传至第3代使用;大鼠原代肝星状细胞和肝纤维原细胞系冻融后传代使用。应用6孔培养板,建立上下双层细胞共培养体系,常规培养。将细胞分为4组:①空白对照组:肝星状细胞和骨髓间充质干细胞分别单独培养。②阴性对照组:肝纤维原细胞与肝星状细胞共培养(模拟星状细胞体内生长环境)。③骨髓间充质干细胞与肝星状细胞共培养组。④实验组:1.5mg/LTRAIL多克隆抗体与骨髓间充质干细胞作用6h后,不换液,再与肝星状细胞共培养。结果与结论:在共培养组中肝星状细胞的增殖降低,凋亡增加,且肝星状细胞死亡受体5、Caspase-3蛋白的表达均显著升高,并呈时间依赖性,且与其他组比较差异有显著性意义(P<0.01)。实验组Caspase-3和死亡受体5蛋白的表达在共培养的各个时间段均低于共培养组,与共培养组比较差异有显著性意义(P<0.01)。提示骨髓间充质干细胞与肝星状细胞共培养能抑制肝星状细胞的增殖,促进肝星状细胞的凋亡,其机制可能为骨髓间充质干细胞旁分泌肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体通过上调Caspase-3和死亡受体5蛋白的表达实现的。     

骨髓间充质干细胞与肝星状细胞共培养后凋亡相关基因的改变

背景：前期研究证实骨髓间充质干细胞可在体外促进肝星状细胞凋亡、抑制其活性,但其作用机制尚未明确。目的：通过基因芯片技术,筛选出骨髓间充质干细胞调控肝星状细胞凋亡过程中可能参与的凋亡相关基因。方法：将分离提纯的人骨髓间质干细胞与肝星状细胞在6孔 Transwel 板上建立上下共培养体系,单独培养人骨髓间质干细胞作为对照组,培养72 h。基因芯片分析单独培养组与共培养组骨髓间充质干细胞凋亡相关基因的改变情况,找出与调控肝星状细胞密切相关的凋亡基因。结果与结论：采用SABiosciences第2代功能分类基因芯片产品进行凋亡基因筛查发现,共培养后骨髓间质干细胞中显著上调的凋亡基因有：AKT1,PIK3R2,DAPK1,DHCR24,NOTCH2,BDNF等。结合前期研究结果,推测NOTCH有可能在骨髓间充质干细胞调控肝星状细胞过程中起关键作用。     

体外共培养大鼠骨髓间充质干细胞对肝星状细胞增殖的影响:CyclinD1与P27表达调控

背景:在肝纤维化发生发展过程中,肝星状细胞起着关键作用.研究证实骨髓间充质干细胞移植可作为治疗肝纤维化的方法,但其逆转肝纤维化的机制不明.目的:探讨体外共培养条件下,大鼠骨髓间充质干细胞对肝星状细胞增殖的调控机制.方法:实验组在半透膜上接种大鼠骨髓间充质干细胞,在6孔塑料培养板上接种肝星状细胞,建立上下双层细胞共培养体系;对照组将大鼠骨髓间充质干细胞更换为成纤维细胞;空白组仅行肝星状细胞单独培养.WST-8法检测肝星状细胞生长抑制率,流式细胞仪分析细胞周期,RT-PCR检测肝星状细胞CyclinD1和P27 mRNA的表达,Western blot检测肝星状细胞CyclinD1和P27蛋白的表达.结果与结论:与空白组、对照组比较,实验组共培养24,48,72 h肝星状细胞牛长抑制率均显著升高(P＜0.01):共培养72 h G_0/G_1期细胞显著增加(P＜0.01),S期细胞显著减少(P＜0.01),可阻滞肝星状细胞由G_0/G_1期向S期转换.共培养24 h,实验组CyclinD1 mRNA及蛋白表达开始下调,至72 h时表达量显著低于对照组、空白组(P＜0.01);共培养全过程中各组p27mRNA的表达无明显差异(P＞0.05),共培养24 h时实验组p27蛋白表达较对照组、空白组均显著上调(P＜0.01).结果证实大鼠骨髓间充质干细胞能够抑制肝星状细胞的增殖,其机制可能是通过下调CyclinD1表达,上调P27蛋白表达,使细胞周期停滞于G_0/G_1期实现的.     

生长因子体外诱导骨髓间充质干细胞向肝样细胞的分化

背景:肝细胞生长因子是体外诱导骨髓间充质干细胞向肝干细胞方向分化的关键性细胞因子。碱性成纤维细胞生长因子不仅能提高骨髓间充质干细胞的增殖速度及其寿命,且能在增殖过程中保留骨髓间充质干细胞的多向分化潜能。目的:探讨肝细胞生长因子和碱性成纤维细胞生长因子联合诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为肝样细胞的可行性。方法:取大鼠股骨骨髓,用直接贴壁法分离纯化骨髓间充质干细胞并体外传代,流式细胞仪及成骨诱导对骨髓间充质干细胞进行鉴定。将细胞按以下分组进行成肝诱导:①M0组:不添加任何因子。②M1组:20μg/L肝细胞生长因子。③M2组:20μg/L肝细胞生长因子+5μg/L碱性成纤维细胞生长因子。④M3组:20μg/L肝细胞生长因子+10μg/L碱性成纤维细胞生长因子。⑤M4组:20μg/L肝细胞生长因子+20μg/L碱性成纤维细胞生长因子。倒置显微镜下观察细胞形态变化,在不同分化阶段用免疫细胞化学染色法检测不成熟肝细胞表型标志甲胎蛋白和成熟肝细胞表型标志细胞白蛋白的表达。结果与结论:骨髓间充质干细胞诱导后呈肝样细胞形态改变。甲胎蛋白在诱导第7天细胞基本为阳性着色,在诱导第14天时表达降低,21d表达为阴性。细胞白蛋白在诱导第14天细胞开始表达,而后持续。M0对照组未见阳性染色,同一时间点,M3、M4组细胞阳性染色率高于M2组(P<0.05)。提示肝细胞生长因子和碱性成纤维细胞生长因子具有体外诱导骨髓间充质干细胞向肝样细胞分化的作用,二者有协同作用。     

骨髓间充质干细胞对四氯化碳诱发大鼠肝纤维化的治疗作用的实验研究

目的探讨骨髓间充质干细胞(BMSCs)对四氯化碳诱发大鼠肝纤维化的治疗作用及其对大鼠肝星状细胞凋亡的影响。方法将清洁级Sprague-Dawley大鼠分4组,A组(正常对照组)、B组(模型组)、C组(骨髓间充质干细胞移植组)、D组(水飞蓟素对照组)。另取sprague-Dawley大鼠制备骨髓间充质干细胞。除A组外,均皮下注射四氯化碳8周,完成后C组给予移植诱导后的骨髓间充质干细胞,D组给予水飞蓟素干预后化学发光法检测4组大鼠血清肝纤维化和肝功能指标,大鼠肝脏作组织病理学检查,分离各组大鼠肝星状细胞,流式细胞仪检测活化的肝星状细胞凋亡的变化。结果各组大鼠纤维化及肝功能结果:A、C、D组数据与B组对应数据比较,A组P<0.01,其余2组P<0.05。结论骨髓间充质干细胞能够显著改善四氯化碳所诱发的大鼠肝纤维化并能使肝星状细胞凋亡增加。     

人骨髓间充质干细胞培养上清与肝星状细胞相关酶的分泌

背景：研究证实骨髓间充质干细胞移植治疗能改善甚至逆转肝纤维化,但其具体机制尚不清楚。目的：检测人骨髓问充质干细胞培养上清对肝星状细胞中基质金属蛋白酶2及组织抑制基质金属蛋白酶1表达的影响。方法;采用密度梯度离心法分离人骨髓间充质干细胞,收集原代培养7d的骨髓问充质千细胞培养上清,加入肝星状细胞中培养作为实验组,并设置单独肝星状细胞组、单独骨髓间充质干细胞组为对照。培养24,48h后,检测各组细胞上清中基质金属蛋白酶2蛋白与组织抑制基质金属蛋白酶1蛋白的表达。结果与结论：与单独肝星状细胞组、单独骨髓问充质于细胞组比较,实验组培养24,48h后肝星状细胞基质金属蛋白酶2及组织抑制基质金属蛋白酶1表达减少（P〈0．05或P〈0．01）。表明骨髓间充质干细胞培养上清抑制肝星状细胞中基质金属蛋白酶2、组织抑制基质会属蛋白酶1的表达。     

胚胎骨髓来源间充质干细胞对人Th17细胞的免疫调节

背景:众多研究表明间充质干细胞能发挥免疫调节功能,抑制T细胞增殖。目的:观察胚胎骨髓来源间充质干细胞对人Th17细胞的调节作用。方法:将人胚胎骨髓间充质干细胞与正常人外周血单个核细胞或CD4+T细胞以1∶10比例共培养4d,以单个核细胞或CD4+T细胞单独培养为对照。应用实时定量PCR检测细胞白细胞介素17mRNA表达,酶联免疫吸附试验检测细胞上清中白细胞介素17蛋白水平,流式细胞术检测Th17细胞数量。结果与结论:胚胎骨髓来源间充质干细胞与单个核细胞共培养组白细胞介素17mRNA表达水平明显高于单个核细胞组(P<0.01)。与此一致的是,胚胎骨髓来源间充质干细胞与单个核细胞或CD4+T细胞共培养组细胞上清中白细胞介素17蛋白水平明显高于单个核细胞组、CD4+T细胞组(P<0.05,P<0.01)。胚胎骨髓来源间充质干细胞与CD4+T细胞共培养组Th17细胞数量明显高于CD4+T细胞组(P<0.01),但胚胎骨髓来源间充质干细胞本身并不表达白细胞介素17。表明胚胎骨髓来源间充质干细胞可促进人Th17细胞增殖。     

骨髓间充质干细胞旁分泌途径与阿霉素损伤心肌细胞凋亡:怎样证明其抑制效应?

背景:近来研究发现骨髓间充质干细胞移植后短期心功能受益主要是因为其可分泌多种细胞因子,促进了内生性修复过程,而不是心肌细胞的再生.目的:观察骨髓间充质干细胞旁分泌途径对阿霉素损伤心肌细胞凋亡的影响.方法:体外培养的乳鼠心肌细胞按3×10~8~(-1)浓度加入6孔培养板,3 mL/孔,培养72 h后分为3组:阿霉素损伤组、共培养组加入1 mg/L阿霉素作用4 h建立心肌细胞损伤模型,正常对照组不进行任何干预.共培养组取培养至第3代大鼠骨髓间充质干细胞,调整细胞浓度为3×10~8~(-1),以3 mL/孔加入共培养插件Millicell装置中,预培养24 h,在造模后将Millicell装置插入到预先培养心肌细胞的6孔培养板中,建立共培养体系.检测条件培养基内细胞因子的质昼浓度变化,骨髓间充质干细胞对阿霉素损伤心肌细胞Caspase-9和Caspase-3活性、细胞凋亡、Bcl-2和Bax蛋白表达的影响.结果与结论:与正常对照组比较,阿霉素损伤组胰岛素样生长因子1及肝细胞生长因子的质量浓度、心肌细胞Caspase-3及Caspase-9活性、心肌细胞凋亡率,心肌细胞Bax蛋白表达均明显升高(P＜0.05),Bcl-2蛋白表达明显降低(P＜0.05).与阿霉素损伤组比较,共培养组胰岛素样生长因子1及肝细胞生长因子的质量浓度、心肌细胞Bcl-2蛋自表达均明显升高(P＜0.05),心肌细胞Caspase-3及Caspase-9活性、心肌细胞凋亡率、心肌细胞Bax蛋白表达均明显降低(P＜0.05).结果证实骨髓间充质干细胞在损伤环境下细胞因子分泌增加,并可通过旁分泌途径抑制阿霉素诱导的心肌细胞凋亡.     

过氧化物酶体增殖物激活型受体α不同激活物对HepG2细胞1型纤溶酶原激活物抑制剂表达的影响

目的:观察不同的过氧化物酶体增殖物激活型受体α对人肝瘤细胞1型纤溶酶原激活物抑制剂mRNA表达及其活性的影响,探讨过氧化物酶体增殖物激活型受体α在1型纤溶酶原激活物抑制剂基因调控中的作用。方法:实验于2004-04/2005-04在军事医学科学院放射医学研究所药理毒理实验室完成。分别以终浓度为50和100μmol/L的过氧化物酶体增殖物激活型受体α不同特异性激活物非诺贝特和亚油酸作用于人肝瘤细胞,设未加入非诺贝特和亚油酸作用于人肝瘤细胞为空白对照组。采用半定量反转录-聚合酶链式反应法检测人肝瘤细胞1型纤溶酶原激活物抑制剂及过氧化物酶体增殖物激活型受体α的mRNA水平,发色底物法检测1型纤溶酶原激活物抑制剂的活性变化。结果:①与空白对照组相比,非诺贝特组在50和100μmol/L浓度诱导下1型纤溶酶原激活物抑制剂mRNA表达分别减少31.97%,45.49%(P<0.05,0.01);亚油酸组在50和100μmol/L浓度诱导下1型纤溶酶原激活物抑制剂mRNA表达分别增加43.0%,129.0%(P<0.05,0.01)。②与空白对照组相比,非诺贝特组在50和100μmol/L浓度诱导下1型纤溶酶原激活物抑制剂蛋白活性分别降低39.3%,49.6%(P<0.01);亚油酸组在50和100μmol/L浓度诱导下1型纤溶酶原激活物抑制剂蛋白活性分别升高37.5%,112.6%(P<0.01)。与空白对照组相比,人肝瘤细胞过氧化物酶体增殖物激活型受体αmRNA表达量在非诺贝特组100μmol/L浓度诱导下明显增高79.79%(P<0.05),在亚油酸组50和100μmol/L浓度诱导下则分别显著增高46.73%(P<0.05),79.45%(P<0.01),非诺贝特组50μmol/L浓度诱导下使人肝瘤细胞过氧化物酶体增殖物激活型受体αmRNA表达量有升高趋势,但差异不明显。结论:过氧化物酶体增殖物激活型受体α激活物可以影响人肝瘤细胞1型纤溶酶原激活物抑制剂的基因转录及过氧化物酶体增殖物激活型受体αmRNA的表达,且均呈一定剂量依赖性,但非诺贝特和亚油酸对1型纤溶酶原激活物抑制剂的作用迥然不同。     

肿瘤坏死因子α刺激骨髓间充质干细胞表达及分泌肝细胞生长因子

背景:有研究表明,肿瘤坏死因子α可以刺激骨髓间充质干细胞发挥免疫抑制功能,并促进骨髓间充质干细胞表达肝细胞生长因子。目的:观察肿瘤坏死因子α刺激大鼠骨髓间充质干细胞是否可以促进肝细胞生长因子的表达及分泌。方法:全骨髓贴壁法分离、纯化 SD 大鼠骨髓间充质干细胞,传代至第三四代使用。以 100 μg/L 肿瘤坏死因子α预刺激骨髓间充质干细胞 5 h 后弃去培养基,换上新鲜培养基作为实验组,以正常培养的骨髓间充质干细胞为空白组。采用倒置相差显微镜观察细胞形态;流式细胞仪鉴定骨髓间充质干细胞表面标记物 CD29、CD34、CD44、CD45 的表达;RT-PCR 、Western blot 检测细胞肝细胞生长因子 mRNA 及蛋白表达;ELISA 测定细胞上清液中肝细胞生长因子水平。结果与结论:获得的骨髓间充质干细胞形态均一,呈典型的旋涡样生长。骨髓间充质干细胞表达 CD29+99.45%,CD34-97.91%、CD44+99.52%、CD45-98.42%;骨髓间充质干细胞中肝细胞生长因子 mRNA 及蛋白与上清液中肝细胞生长因子表达量呈时间依赖性增加,实验组肝细胞生长因子 mRNA 及蛋白与上清液中肝细胞生长因子的表达量明显高于空白组(P < 0.01)。说明肿瘤坏死因子α刺激骨髓间充质干细胞可以有效促进肝细胞生长因子的表达及分泌。     

肝细胞生长因子在肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体作用下对原代肝星状细胞增殖及凋亡的影响

背景:活化的肝星状细胞是肝纤维化的关键因素,研究表明肝细胞生长因子能促进星状细胞凋亡,其具体机制可能与增强肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)诱导星状细胞凋亡有关。目的:观察肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体作用下,肝细胞生长因子对原代肝星状细胞增殖、凋亡的影响并初步探讨其可能机制。方法:将SD大鼠原代肝星状细胞复苏、传代,细胞增殖明显时用于实验。实验分为4组:空白对照组为单纯肝星状细胞培养;肝细胞生长因子组:将100μg/L肝细胞生长因子作用于肝星状细胞;TRAIL组:将2mg/L的TRAIL作用于肝星状细胞;肝细胞生长因子+TRAIL组:将肝细胞生长因子预先刺激肝星状细胞24h,再加入2mg/LTRAIL。结果与结论:MTT检测显示肝细胞生长因子及TRAIL分别在50～200μg/L、0.5～1.5mg/L各浓度下对肝星状细胞增殖抑制率无影响,TRAIL在2mg/L作用下对肝星状细胞有抑制作用。流式细胞仪检测肝细胞生长因子+TRAIL组的中晚期凋亡率明显高于空白对照组及肝细胞生长因子组(P<0.05);肝细胞生长因子+TRAIL组DR5荧光强度明显高于其他3组(P<0.01)。提示在TRAIL作用下,肝细胞生长因子能促进肝星状细胞的凋亡、抑制其增殖。可能与肝细胞生长因子上调活化肝星状细胞表面DR5表达有关。     

肿瘤坏死因子α刺激骨髓间充质干细胞表达及分泌肝细胞生长因子

背景：有研究表明,肿瘤坏死因子α可以刺激骨髓间充质干细胞发挥免疫抑制功能,并促进骨髓间充质干细胞表达肝细胞生长因子。目的：观察肿瘤坏死因子α刺激大鼠骨髓间充质干细胞是否可以促进肝细胞生长因子的表达及分泌。方法：全骨髓贴壁法分离、纯化 SD 大鼠骨髓间充质干细胞,传代至第三四代使用。以 100 μg/L 肿瘤坏死因子α预刺激骨髓间充质干细胞 5 h 后弃去培养基,换上新鲜培养基作为实验组,以正常培养的骨髓间充质干细胞为空白组。采用倒置相差显微镜观察细胞形态;流式细胞仪鉴定骨髓间充质干细胞表面标记物 CD29、CD34、CD44、CD45 的表达;RT-PCR 、Western blot 检测细胞肝细胞生长因子 mRNA 及蛋白表达;ELISA 测定细胞上清液中肝细胞生长因子水平。结果与结论：获得的骨髓间充质干细胞形态均一,呈典型的旋涡样生长。骨髓间充质干细胞表达 CD29＋99.45%,CD34-97.91%、CD44＋99.52%、CD45-98.42%;骨髓间充质干细胞中肝细胞生长因子 mRNA 及蛋白与上清液中肝细胞生长因子表达量呈时间依赖性增加,实验组肝细胞生长因子 mRNA 及蛋白与上清液中肝细胞生长因子的表达量明显高于空白组（P 〈 0.01）。说明肿瘤坏死因子α刺激骨髓间充质干细胞可以有效促进肝细胞生长因子的表达及分泌。     

人骨髓间质干细胞对肝星状细胞的体外调控

背景:目前肝纤维化尚没有公认的特效疗法,近年来骨髓间质干细胞应用于肝纤维化的治疗已取得一定效果,但具体机制仍不明确.目的:体外探讨人骨髓间质干细胞对肝星状细胞的调控作用.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2008-06/12在中山大学干细胞与组织工程研究中心、中山大学第三附属医院中心实验室完成.材料:骨髓来源于青年健康志愿者髂骨,入肝星状细胞购自中山大学实验动物中心,人正常肝细胞系L-02购自中山大学实验动物中心.方法:将分离提纯的人骨髓间质干细胞与肝星状细胞在β孔Transwell板上建立上下共培养体系.接种密度均为2×104cells/well.另设L-02代替人骨髓间质干细胞作为阴性对照,单纯培养的肝星状细胞为空白对照,培养72 h.主要观察指标:肝星状细胞形态及免疫细胞化学染色结果,流式细胞仪检测肝星状细胞凋亡情况,Western blot法检测肝星状细胞活化标志α-肌动蛋白的表达.结果:倒置显微镜下活化的肝星状细胞呈扁平状,胞浆内缺乏脂肪滴,α-肌动蛋白位于肝星状细胞胞质内,呈高张力纤维状分布.与L-02+肝星状细胞组、单纯肝星状细胞组比较,骨髓间质干细胞+肝星状细胞共培养组的肝星状细胞凋亡率明显升高(P<0.05),α-肌动蛋白表达水平明显下调.结论:人骨髓间质干细胞可抑制肝星状细胞活化,促进其凋亡,这可能是骨髓间质干细胞抗肝纤维化的作用机制.     

骨髓间质干细胞培养液上清对肝星状细胞增殖及纤维化的影响

背景：利用骨髓间质干细胞治疗肝纤维化的研究取得了一定的效果,但研究其培养液上清治疗肝纤维化的并不多。目的：观察大鼠骨髓间质干细胞培养液上清抑制肝星状细胞增殖及活化的可能性。方法：实验组1,2将骨髓间质干细胞培养液上清加入6孔板内处理肝星状细胞,分别为2mL培养液上清/孔,1mL培养液上清＋1mL完全培养基/孔;对照组为肝星状细胞单独培养（2mL完全培养基/孔）。流式细胞仪分析细胞周期并观察抑制效果,RT-PCR检测肝星状细胞内转化生长因子β、金属蛋白酶抑制因子2、胶原蛋白ⅠmRNA的表达情况。结果与结论：加入骨髓间质干细胞培养液上清后,实验组1中的肝星状细胞增殖与对照组相比受到抑制,且抑制率随处理时间的延长而增多（处理72h〉处理48h〉处理24h,P〈0.05）;实验组的肝星状细胞内转化生长因子β、金属蛋白酶抑制因子2、胶原蛋白ⅠmRNA的表达较对照组均下调,且下调程度随培养液上清增多而增大（实验组1〉实验组2〉对照组）。     

腺病毒介导的肝细胞生长因子/血管内皮生长因子双基因转染骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死

背景：骨髓间充质干细胞可以分化为心肌细胞,促进血管再生,但在移植早期其自身分泌的细胞因子不足以维持良好的分化和再生。目的：验证腺病毒介导的肝细胞生长因子和血管内皮生长因子双基因转染新西兰兔骨髓间充质干细胞移植对新西兰兔梗死心肌组织的修复重建和血管再生的影响。方法：腺病毒介导肝细胞生长因子/血管内皮生长因子双基因转染BrdU标记的新西兰兔骨髓间充质干细胞。取新西兰兔50只建立急性心肌梗死模型,4周后随机分为5组,分别于梗死心肌内注射：①骨髓间充质干细胞/Ad.血管内皮生长因子＋肝细胞生长因子。②骨髓间充质干细胞/Ad.肝细胞生长因子。③骨髓间充质干细胞/Ad.血管内皮生长因子。④骨髓间充质干细胞。⑤对照组注射等量无血清IMDM培养液。移植4周后观察移植细胞的分化和新生血管的形成,并通过超声多普勒检测心功能变化。结果与结论：除对照组外,其余4组兔心功能都较移植前有明显改善（P〈0.05）,其中移植双基因转染骨髓间充质干细胞/Ad.血管内皮生长因子＋肝细胞生长因子组兔的心功能改善程度要明显高于其他3组。部分BrdU染色阳性的细胞可以分化成为内皮细胞,参与构成了梗死区域的新生毛细血管。与对照组比较,其余4组都有明显的血管新生（P〈0.05）,而以骨髓间充质干细胞/Ad.血管内皮生长因子＋肝细胞生长因子组最显著。提示肝细胞生长因子/血管内皮生长因子双基因转染新西兰兔骨髓间充质干细胞移植于梗死心肌可以促进心肌再生和新生血管的形成,明显改善心功能。     

人骨髓干细胞异体内诱导分化为肝细胞的实验

背景:如何获取来源丰富的高质量人源性肝细胞是生物人工肝和肝细胞移植共同面临的问题。骨髓干细胞在适当条件下可分化为肝细胞,为获取肝细胞提供了新的思路。目的:探讨人骨髓干细胞在大鼠体内诱导分化为肝细胞的方法,为解决临床肝脏移植和生物人工肝来源提供新的思路。设计:随机对照实验。单位:南方医科大学珠江医院普通外科。材料:实验于2004-05/2005-02在南方医科大学珠江医院中心实验室完成。选取雄性清洁级SD大鼠40只,随机分为5组:单纯模型组、造模 人骨髓干细胞移植14d组、造模 人骨髓干细胞移植28d组、造模 CL-1细胞(人肝细胞系)移植14d组、造模 CL-1细胞(人肝细胞系)移植28d组,8只/组。方法:①5组均建立2-乙酰氨基芴 四氯化碳 环磷酰胺肝损伤模型。②利用治疗性肝再生策略,将人骨髓干细胞移植到大鼠肝脏内诱导分化为肝细胞。造模 人骨髓干细胞移植14d组移植人骨髓干细胞后观察14d,造模 人骨髓干细胞移植28d组移植人骨髓干细胞后观察28d,造模 CL-1细胞移植14d组移植CL-1细胞后观察14d,造模 CL-1细胞移植28d组移植CL-1细胞后观察28d,单纯模型组未进行细胞移植。③各组在正常状态下以及移植前后进行血清标本的采集与肝功能检测。应用免疫组化、聚合酶链反应法、实时荧光定量反转录聚合酶链反应技术检测各组大鼠肝脏内人白蛋白的mRNA的表达。主要观察指标:①人骨髓干细胞移植对大鼠肝功能转氨酶及总胆红素含量的影响。②各组大鼠病理切片肝细胞形态检查结果。③各组大鼠肝脏中人主要组织相容性抗原-Ⅰ类阳性率。④各组大鼠肝脏中大鼠Sox11序列、人Alu-sx序列、人白蛋白mRNA基因的表达。结果:实验选用40只大鼠,全部进入结果分析。①人骨髓干细胞移植对大鼠肝功能转氨酶及总胆红素含量的影响:各细胞移植组在正常状态以及细胞移植前与单纯模型组基本相似(P>0.05);与正常状态比较,细胞移植前各组均显著增高(P<0.01);与细胞移植前比较,各细胞移植组在细胞移植后均显著降低(P<0.01),但仍高于正常状态下的转氨酶、总胆红素含量(P<0.01)。②各组大鼠病理切片肝细胞形态检查结果:正常情况下肝脏病理切片显示肝细胞排列成条索状,围绕中央静脉成放射状排列,汇管区无炎性细胞浸润;单纯模型组呈大片状坏死表现;人骨髓干细胞移植组可见一些坏死后增生性改变;CL-1细胞移植组可见卵圆细胞以及小胆管增生。③各组大鼠肝脏中人主要组织相容性抗原-Ⅰ类阳性率:单纯模型组为0,造模 人骨髓干细胞移植14d组为(13.03±0.18)%,造模 人骨髓干细胞移植28d组为(9.47±0.46)%,造模 CL-1细胞移植14d组为(10.27±0.50)%,造模 CL-1细胞移植28d组为(9.84±0.23)%。④各组大鼠肝脏中基因序列聚合酶链反应检测结果:单纯模型组大鼠肝脏中只检测到大鼠Sox11序列;而人骨髓干细胞移植、CL-1细胞移植各时间组均可检测到人Alu-sx序列和大鼠Sox11序列。⑤各组大鼠肝脏组织实时荧光定量反转录聚合酶链反应检测结果:单纯模型组大鼠肝脏组织中未检测到人白蛋白mRNA基因表达,人骨髓干细胞移植、CL-1细胞移植各时间组以及阳性对照均可检测到人白蛋白mRNA基因表达。结论:人骨髓干细胞移植能促进肝损伤大鼠的肝功能恢复,人源性细胞在肝损伤大鼠肝脏中的替代率约10%,提示人骨髓干细胞在异体内均可转化为肝细胞并可实现部分替代。