高频脉冲电磁场对骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化的影响

背景：采用低频脉冲电磁场干预骨髓间充质干细胞增殖分化的研究很多,但采用高频(> 300 MHz)脉冲电磁场干预的研究国内未见报道。 目的：观察> 300 MHz高频脉冲电磁场照射能否促进骨髓间充质干细胞增殖,并向成骨分化。 方法：分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞,取第3代细胞随机分为4组：成骨诱导组、成骨诱导＋电磁照射组、电磁场照射组、空白对照组。观察各组骨髓间充质干细胞培养过程中细胞形态、数量、总蛋白量等方面变化。 结果与结论：与未经高频脉冲电磁场照射组相比,经高频脉冲电磁场照射后,骨髓间充质干细胞胞体稍有增多,但分化方面区别微弱。电磁场照射组细胞增殖速度、总蛋白含量均低于较空白对照组(P < 0.05)。但电磁照射组细胞凋亡率较空白对照组增加(P < 0.05)。说明高频脉冲电磁场促进骨髓间充质干细胞的成骨分化趋势不明显,可抑制其增殖,促进其凋亡。 关键词：脉冲电磁场;骨髓间充质干细胞;高频;成骨分化;凋亡     

瘦素对人骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

背景：瘦素及其受体在中枢和外周多个部位均有表达,具有多种生物学功能,对于骨代谢有着重要的影响作用,但目前瘦素影响骨重建的机制尚未完全明了。 目的：探讨瘦素对人骨髓间充质干细胞成骨分化能力的影响。 设计、时间及地点：细胞学体外观察,于2008-03/2008-09在山西医科大学生化与分子生物学实验室完成。 材料：健康志愿者髂骨骨髓由山西医科大学第二医院提供。瘦素为Sigma公司产品。 方法：采用全骨髓法体外分离培养人骨髓间充质干细胞,传至第3代以1×108 L-1密度接种至预置盖玻片的6孔培养板中,设立3组：成骨诱导组添加原代培养液后,再加入含10-8 mol/L地塞米松、10 mmol/L β-磷酸甘油、50 mg/L维生素C的成骨诱导培养基;成骨+瘦素诱导组添加成骨诱导培养基后,再加入50 nmol/L瘦素;空白对照组仅加入含体积分数为10%胎牛血清的LG-DMEM培养液。 主要观察指标：骨髓间充质干细胞表面标志表达、钙化结节染色结果、碱性磷酸酶活性、Ⅰ型胶原及骨钙素含量、骨保护素和RANKL蛋白的表达。 结果：第3代骨髓间充质干细胞CD44和CD71阳性率分别为95.21%,72.31%,CD34阳性率仅为0.39%。成骨诱导21 d后von Kossa染色可见呈棕黑色的细胞外基质钙盐沉积。诱导14 d与空白对照组比较,成骨诱导组、成骨+瘦素诱导组骨髓间充质干细胞内碱性磷酸酶活性及Ⅰ型胶原、骨钙素含量均明显升高(P < 0.05);且成骨+瘦素诱导组各指标升高幅度明显高于成骨诱导组(P < 0.05)。与成骨诱导组比较,成骨+瘦素诱导组骨髓间充质干细胞骨保护素蛋白的表达明显上调(P < 0.05),RANKL蛋白的表达明显下调(P < 0.05)。 结论：瘦素作用于人骨髓间充质干细胞后可促使其向成骨细胞分化,可能通过骨保护素/RANKL途径发挥对骨代谢的调节作用。     

骨髓间充质干细胞成骨方向诱导过程中的基因表达

背景：目前骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化演变中的基因表达模式尚不明确。 目的：观察骨髓间充质干细胞向成骨细胞诱导分化过程中碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素基因的表达情况,验证骨髓间充质干细胞是否向成骨细胞成熟分化。 方法：抽取2月龄新西兰大白兔股骨骨髓,全骨髓贴壁法培养获得骨髓间充质干细胞,用矿化诱导培养基(DMEM/F12、地塞米松1×10-8 mmol/L、β-磷酸甘油钠0.01 mol/L、维生素C 0.05 g/L)进行成骨诱导培养,用反转录-聚合酶链反应方法检测诱导培养后第一二代骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素基因的表达情况,并对该骨髓间充质干细胞表面抗原CD44进行鉴定。 结果与结论：经矿化诱导培养基诱导培养后,第一二代骨髓间充质干细胞阶段性表达碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素基因;第1代骨髓间充质干细胞抗原CD44阳性率达44.4%。提示兔骨髓间充质干细胞在体外矿化诱导培养中逐渐向成骨细胞分化,分别于诱导后第一二代细胞中阶段性顺序表达成骨细胞特异性基因碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素,该细胞已具备成骨细胞特征,为揭示骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化过程中基因表达机制提供了实验依据。     

杜仲叶提取物诱导羊骨髓间充质干细胞成骨及抑制其成脂肪分化

背景：传统诱导剂只具有单纯诱导成骨或成脂的分化作用，应用较为局限。杜仲叶提取物具有提高骨密度、抑制骨吸收、调节骨代谢功能的药效作用，可促进成骨细胞增殖和碱性磷酸酶分泌。 目的：探讨杜仲叶提取物诱导羊骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的同时，是否具有抑制成脂肪分化的作用。 设计、时间及地点：细胞学体外观察，于2008-02/10在南昌大学第二附属医院分子中心实验室完成。 材料：健康12月龄羊6只，由南昌大学提供。杜仲叶提取物由江西师大生物技术公司制备。 方法：采用全骨髓法体外分离培养羊骨髓间充质干细胞，取第3代细胞，设立6组：空白对照组，加入DMEM+胎牛血清；传统成骨诱导剂组，加入含地塞米松、β-甘油磷酸钠、抗坏血酸的DMEM高糖培养基；传统成骨诱导剂+杜仲叶提取物组，在传统诱导剂组基础上加入10-5 g/mL杜仲叶提取物；10-4，10-5，10-6 g/mL杜仲叶提取物组分别加入对应质量浓度的杜仲叶提取物。同时另取第3代细胞行成脂肪诱导，分组同上，仅将传统成骨诱导剂更换为传统成脂诱导剂。 主要观察指标：成骨诱导后，钙钴法检测碱性磷酸酶活性，Von Kossa法观察矿化结节的形成，RT-PCR法检测成骨细胞中Cbfa1 mRNA基因的表达；成脂诱导后，油红O染色观察骨髓间充质干细胞成脂分化情况。 结果：与空白对照组比较，各成骨诱导组细胞内碱性磷酸酶合成增多，形成矿化结节，且传统成骨诱导剂+杜仲叶提取物组、10-4，10-5 g/mL杜仲叶提取物组诱导成骨情况优于传统成骨诱导剂组、10-6 g/mL杜仲叶提取物组；RT-PCR显示各成骨诱导组均能高效扩增出171 bp的Cbfa1基因转录片段，且成骨细胞中Cbfa1 mRNA表达水平差异无显著性意义（P > 0.05）。油红O染色结果显示，加入杜仲叶提取物的各成脂诱导组，其脂滴数量明显少于传统成脂诱导剂组。 结论：杜仲叶提取物能诱导体外分离纯化培养的羊骨髓间充质干细胞向成骨细胞方向分化增殖，同时抑制其向脂肪细胞分化，实现双向调节作用。     

Ca2+在电磁场刺激骨髓间充质干细胞增殖与分化过程中的内流变化

背景：已证实电磁场可通过cAMP-蛋白激酶A信号转导系统调控骨髓间充质干细胞的增殖与分化，但同样作为第二信使的Ca2+相关作用报道较少。 目的：观察钙拮抗剂维拉帕米对电磁场刺激骨髓间充质干细胞增殖与分化的影响，以推断Ca2+在此过程中的内流变化。 设计、时间及地点：电刺激细胞学体外观察，于2005-04/06在同济医院矫形外科实验室完成。 材料：清洁级4~5周龄SD大鼠6只，维拉帕米为Sigma公司产品，Helmholtz线圈式磁场发生器由海军工程大学电机系设计制造。 方法：贴壁法体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞，胰蛋白酶消化传代。取生长良好的第4代细胞，调节密度至1×107 L-1，将其分种于4块96孔板内，200μL/孔。正常对照组不进行任何干预；暴磁组接种第2天将细胞放于置有Helmholtz线圈式磁场发生器的37 ℃、体积分数为0.05的CO2饱和湿度细胞培养箱中进行暴磁，磁场强度0.8 mT，频率50 Hz，每次暴磁30 min，间隔12 h，共6次；维拉帕米组加入20 μmol/L维拉帕米；联合组加入20 μmol/L维拉帕米后进行暴磁。 主要观察指标：MTT法检测细胞增殖活性，向成骨细胞分化碱性磷酸酶的含量，改良Gomori氏钙钴法染色定性观察。 结果：暴磁3 d后，与正常对照组比较，暴磁组细胞增殖活性明显升高（P < 0.01），加入维拉帕米进行药物干预后这种促细胞增殖效应消失。未经暴磁的正常对照组、维拉帕米组细胞碱性磷酸酶含量基本相似，均明显高于其余2组（P < 0.01）；联合组细胞碱性磷酸酶含量高于暴磁组（P < 0.01）。碱性磷酸酶染色定性分析结果与上述数据基本一致。 结论：在50 Hz、0.8 mT电磁场作用下，骨髓间充质干细胞Ca2+内流发生变化，且该变化在骨髓间充质干细胞向成骨方向分化过程中产生部分抑制作用，在促其增殖过程中起主导作用。     

骨髓间充质干细胞增殖与成骨分化中电磁场激活ERK通路的作用*

背景：研究表明电磁场可调节骨髓间充质干细胞的增殖和分化,但其具体机制尚不清楚。 目的：从ERK信号途径探讨电磁场诱导大鼠骨髓间充质干细胞增殖与分化成骨的作用。 方法：取第3代生长良好的大鼠骨髓间充质干细胞,暴磁组给予15 Hz、1 mT的正弦波电磁场刺激,PD98059+暴磁组在电磁场刺激前给予20 μmol/L ERK阻断剂PD98059,PD98059组仅给PD98059不进行电磁场刺激,对照组正常培养。电磁场刺激后,收集各组细胞,Western blot法检测ERK通路的活性,MTT法检测细胞增殖活性,碱性磷酸酶试剂盒检测细胞碱性磷酸酶活性。 结果与结论：电磁场刺激后,细胞ERK1/2磷酸化水平、细胞的增殖活性、及碱性磷酸酶活性均明显升高(P < 0.01);PD98059可明显抑制ERK1/2磷酸化水平及细胞增殖活性的升高(P < 0.01),而在一定程度上提高细胞的碱性磷酸酶活性(P < 0.01)。说明电磁场刺激可通过激活骨髓间充质干细胞ERK信号通路,并且主要通过该途径促进骨髓间充质干细胞的增殖;而在脉冲电磁场促进骨髓间充质干细胞分化成骨的过程中,激活ERK信号通路所起的作用较小。     

间充质干细胞在低氧环境下的增殖、代谢与成骨分化：胎盘羊膜及骨髓来源间充质干细胞的对比*☆

背景：目前关于低氧对间充质干细胞成骨分化影响的报道结果有差异,这些差异可能是采用氧体积分数不同引起的,也有可能是间充质干细胞来源不同引起的。 目的：比较胎盘羊膜间充质干细胞和骨髓间充质干细胞在低氧下的生物性状差异。 方法：两步酶消化法与全骨髓贴壁法分别获得人胎盘羊膜间充质干细胞和兔骨髓间充质干细胞,体外传代培养。分别取相同代次的人胎盘羊膜间充质干细胞和骨髓间充质干细胞,细胞以2×104 cells/孔接种于12孔板,加入含体积分数为10%胎牛血清的α-MEM培养基,分别在体积分数为5%O2或体积分数为20%O2条件下培养生长12 d。成骨诱导时,细胞以1×105 cells/孔接种于12孔板,加入成骨诱导培养基,分别在体积分数为5%O2或体积分数为20%O2条件下成骨诱导14 d。观察两种间充质干细胞在不同氧浓度下的生长情况及在不同氧浓度下葡萄糖的消耗与乳酸生成及成骨分化情况。 结果与结论：与常氧组相比,低氧促进人胎盘羊膜间充质干细胞和骨髓间充质干细胞的增殖和成骨分化。但与骨髓间充质干细胞相比,低氧能更好地促进人胎盘羊膜间充质干细胞的增殖;低氧下人胎盘羊膜间充质干细胞消耗较少的葡萄糖,产生较少的乳酸。在成骨诱导方面,低氧显著促进骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶表达,且远高于人胎盘羊膜间充质干细胞,但是两者的单位细胞钙沉积量无明显差异。     

土鳖虫干预激素诱导骨髓间充质干细胞Ⅰ型胶原mRNA的表达

研究表明激素性股骨头缺血性坏死的早期病理变化可能与激素诱导下骨髓间充质干细胞的成脂分化有关。 目的：观察土鳖虫含药血清对骨髓间充质干细胞成骨的促进作用。 方法：第3代骨髓间充质干细胞随机分为中药低剂量组、中药中剂量组、中药高剂量组、对照组和空白组。中药低、中、高剂量组分别加入用不同剂量含药血清配制的培养液(1 L培养基中含100 g含药血清),同时加地塞米松至终浓度10-6 mol/L;对照组加入含生理盐水血清的培养液,同时加地塞米松至终浓度10-6 mol/L;空白组加入含生理盐水血清的培养液,不加地塞米松。检测干预6 d后各组细胞内成骨标志物Ⅰ型胶原mRNA及碱性磷酸酶的表达。 结果与结论：干预6 d后,细胞内碱性磷酸酶活性及Ⅰ型胶原 mRNA表达对照组较空白组明显降低,而中药各组较对照组均有不同程度的增高,且差异均具有显著性意义(P < 0.01)。说明土鳖虫防治激素性股骨头缺血坏死的机制不仅是改善股骨头的微循环,还与其抑制激素诱导下的骨髓间充质干细胞成骨分化减少有关。     

兔骨髓间充质干细胞体外培养定向诱导分化为软骨细胞

背景：骨髓间充质干细胞具有分化为骨、软骨、肌腱、脂肪等组织的多分化潜能。 目的：体外培养兔骨髓间充质干细胞并定向诱导分化为软骨细胞,探讨体外诱导分化为软骨的方法和条件。 方法：取兔股骨骨髓,全骨髓贴壁法分离培养骨髓间充质干细胞,碱性成纤维生长因子体外培养后,取第3代细胞在培养基中添加不同质量浓度转化生长因子β1的软骨分化诱导剂,2周后倒置显微镜观察细胞形态,甲苯胺蓝染色,RT-PCR技术检测Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的表达。 结果与结论：可以从兔骨髓中培养出骨髓间充质干细胞,碱性成纤维生长因子能明显的促进骨髓间充质干细胞增殖。经软骨诱导分化后骨髓间充质干细胞呈软骨细胞形态,甲苯胺蓝染色阳性,Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的表达阳性。10 μg/L的转化生长因子β1诱导成软骨分化能力最强。     

电针诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化

背景：目前经报道的成骨诱导方法很多,为骨髓间充质干细胞的成骨诱导提出很多新的思路及方法。但是电针是否能诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化尚不清楚。 目的：尝试应用电针治疗仪诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,评价其作为骨组织工程种子细胞的可行性。 方法：从患者髂后上棘抽取骨髓,分离培养鉴定为骨髓间充质干细胞后,取第3代细胞进行培养。当细胞铺满培养瓶底90%以上时进行胰酶消化,分别以3.0×103/cm2的浓度接种于6孔培养板中。实验随机分为3组：空白对照组：加入2 mL体积分数为10%胎牛血清的L-DMEM/F12培养液;化学诱导组：每孔内加2 mL含10%胎牛血清的L-DMEM培养液,当细胞贴壁生长达到60%~70%汇合时,加入骨诱导剂;电针刺激组：加入2 mL体积分数为10%胎牛血清的L-DMEM/F12培养液,电针刺激,采取连续波输出,基波脉冲频率为50 Hz,基波脉冲宽度0.5 ms,持续作用30 min,共电针刺激28 d。相差倒置显微镜观察细胞形态变化;茜素红染色结果;细胞诱导14,28 d后碱性磷酸酶活性;RT-PCR测定细胞中骨钙素mRNA的表达;Western Blot测定细胞中骨钙素蛋白表达。 结果与结论：①在28 d的诱导过程中,化学诱导组5~7 d细胞汇合成单层,细胞突起互相连接,并可重叠生长而不发生细胞间的接触抑制现象;电针刺激组9 d或10 d发现细胞体积大,呈三角形、多角形或鳞形;空白对照组细胞形态仍然是纺锤状。②化学诱导组和电针刺激组28 d在倒置相差显微镜下均观察到有矿化结节出现,进行茜素红均呈阳性反应,而空白对照组呈阴性反应。③骨髓间充质干细胞在体外进行诱导时化学诱导组和电针刺激组碱性磷酸酶水平在14,28 d高于空白对照组(P < 0.05);且化学诱导组碱性磷酸酶14 d时高于电针刺激组(P < 0.05),但28 d时差异无显著性意义(P > 0.05)。④空白对照组骨钙素mRNA及蛋白含量均低于化学诱导组和电针刺激组(P < 0.05)。提示电针可定向诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化。     

绿色荧光蛋白标记兔骨髓间充质干细胞的成骨及成脂潜能

背景：为便于进一步追踪骨髓间充质干细胞,常需对其进行标记。 目的：采用绿色荧光蛋白标记兔骨髓间充质干细胞,观察标记后其诱导成骨及成脂能力。 设计、时间及地点：细胞观察实验,于2007-12/2008-10在华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科实验室进行。 材料：4月龄健康新西兰大耳白兔6只,购自华中科技大学同济医学院动物实验中心。 方法：无菌条件下取兔双侧股骨,应用密度梯度离心法及贴壁法分离纯化骨髓间充质干细胞。取传至第3代细胞,用脂质体介导法将绿色荧光蛋白质粒转入,经G418筛选得到稳定转染的细胞,分别进行成骨、成脂诱导。 主要观察指标：骨髓间充质干细胞的形态、表面标志表达、绿色荧光蛋白标记情况,骨髓间充质干细胞成骨、成脂分化潜能。 结果：经原代及传代培养的骨髓间充质干细胞多呈纺锤形或梭形,成纤维细胞样,流式细胞仪分析骨髓间充质干细胞CD44呈阳性表达,CD34呈阴性。经G418筛选后,镜下可见大量发出绿色荧光的骨髓间充质干细胞。骨髓间充质干细胞成骨诱导21 d后有较多的钙盐沉积,茜素红染色呈红色;成脂诱导3 d后,细胞内有小脂滴出现,2 周后油红O染色示有大量脂质沉积。 结论：绿色荧光蛋白标记的兔骨髓间充质干细胞经诱导培养后具有多向分化潜能。     

富血小板血浆诱导兔骨髓基质干细胞向成骨细胞的分化

背景：对于骨髓基质干细胞向成骨细胞的定向诱导分化,目前大多存在诱导物价格昂贵、制备困难或细胞培养周期长、成骨能力低等缺点,近年研究发现浓缩血小板中存在的生长因子有诱导骨再生的作用。 目的：观察富血小板血浆对体外培养兔骨髓基质干细胞的增殖和成骨细胞分化作用。 方法：从8只兔双侧股骨大转子抽取骨髓,体外分离培养兔骨髓基质干细胞,传至第3代分为两组,实验组用含1%富血小板血浆的DMEM进行干预,对照组加入普通DMEM条件培养液。 结果与结论：倒置显微镜下,原代培养细胞24~36 h后开始贴壁,10~12 d细胞融合成单层。实验组细胞培养第2天已贴壁,第6天细胞大部分融合;对照组细胞形态学变化较实验组晚出现1~3 d。培养第2,6,10,14天,碱性磷酸酶活性测定和茜素红钙结节染色结果显示,体外培养的兔成骨细胞生长良好,生化指标稳定,表现出与典型的成骨细胞相似的形态特征和生物学特性,证实富血小板血浆能促进体外培养的兔骨髓基质干细胞增殖,并能促使其向成骨细胞分化。     

三种因子联合诱导大鼠骨髓间充质干细胞向肝细胞的分化**

背景：间充质干细胞的生物学特性及影响分化调控因子的研究认为,体外原代培养的间充质干细胞自然分化为肝细胞的比例较低,选择一种合适的诱导剂提高其分化为肝细胞的比例尤为必要。 目的：以肝细胞生长因子、表皮生长因子及成纤维生长因子体外联合,验证其诱导大鼠骨髓间充质干细胞向肝细胞分化的可行性。 设计、时间及地点：细胞学体外观察,于2007-08在潍坊医学院实验中心完成。 材料：Sprague-Dawley大鼠40只,由潍坊医学院实验动物中心提供。 方法：采用贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,取传至第3代细胞,设立2组：空白对照组加入含体积分数为10%胎牛血清的L-DMEM培养基;联合诱导组在此基础上,另加入10 µg/L成纤维生长因子、8 µg/L肝细胞生长因子、8 µg/L表皮生长因子。 主要观察指标：倒置显微镜观察诱导后细胞形态变化,免疫荧光染色观察甲胎蛋白及白蛋白的表达,PAS检测糖原的表达,靛青绿摄入情况,酶学检测谷丙转氨酶、谷草转氨酶、碱性磷酸酶的水平。 结果：联合诱导组细胞呈多角形、卵圆形或圆形细胞的特征性改变,空白对照组骨髓间充质干细胞仍保持梭形或纺锤形。联合诱导组培养14 d可见白蛋白和甲胎蛋白免疫反应阳性细胞;诱导7 d时偶见PAS阳性细胞与靛青绿阳性细胞,随诱导时间延长,阳性细胞逐渐增多;诱导14 d时开始检测到谷丙转氨酶、谷草转氨酶、碱性磷酸酶的合成,21 d达高峰,之后下降。上述各指标空白对照组细胞均呈阴性。 结论：成纤维生长因子、肝细胞生长因子与表皮生长因子体外联合应用,能够成功诱导大鼠骨髓间充质干细胞向肝样细胞的分化。     

大鼠骨髓间充质干细胞成骨诱导分化的超微结构变化

背景：目前对骨髓间充质干细胞成骨诱导分化的超微结构观察的报道甚少。 目的：采用全骨髓贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,成骨诱导并染色鉴定,利用电镜观察诱导前后细胞超微结构变化特点。 方法：全骨髓贴壁法体外分离、培养、纯化大鼠骨髓间充质干细胞,流式细胞仪检测细胞表面标记物,成骨染色鉴定向成骨方向诱导分化,扫描电镜及透射电镜观察成骨诱导前后细胞超微结构变化。 结果与结论：培养的第3代骨髓间充质干细胞纯度高、活力强,成骨诱导后的碱性磷酸酶活性染色、钙化结节染色均呈阳性。扫描电镜及透射电镜观察显示,经向成骨细胞诱导分化后,细胞形态铺展,不规则,其线粒体、粗面内质网、空泡明显增多,表明细胞功能活跃。     

全骨髓贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞及其诱导分化

背景：骨髓中的间充质干细胞含量极少,每1×104~1×105个单核细胞中约有1个骨髓间充质干细胞,需要在体外分离、纯化、扩增后才能满足体内移植要求。 目的：观察体外分离培养的骨髓间充质干细胞生物学特性及多向分化潜能。 设计、时间及地点：细胞学体外观察,于2007-10/2008-12在福建医科大学附属协和医院泌尿外科研究室完成。 材料：清洁级雄性近交系SD大鼠30只,由上海斯莱克实验动物有限公司提供。 方法：通过全骨髓贴壁法体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,待细胞融合至80%~90%胰蛋白酶消化传代。取传至第3代细胞,分别向成骨、成脂方向诱导分化。 主要观察指标：倒置相差显微镜下观察细胞形态,流式细胞仪检测其表面标记,茜素红染色检测其成骨能力,油红O染色检测其成脂能力。 结果：原代及传代的骨髓间充质干细胞均呈长梭形成纤维细胞样,连续传代10代以上,细胞始终保持旺盛的生长及扩增能力。第3代骨髓间充质干细胞CD90,CD44,CD106均呈阳性表达,而CD34,CD45,CD11b呈阴性。成骨诱导21 d后,可见大量橘红色矿化结节形成。成脂诱导2周后,可见细胞的胞浆内出现大量红染脂滴。 结论：全骨髓贴壁培养法可大量分离纯化、扩增骨髓间充质干细胞,所获细胞具有间充质干细胞的一般生物学特性,经诱导培养后具有多向分化潜能。     

依达拉奉体外定向诱导人间充质干细胞向神经元样细胞的分化

背景：依达拉奉作为新型氧自由基清除剂,一般用于抑制脂质过氧化反应,减轻脑水肿,保护神经细胞。 目的：观察依达拉奉体外定向诱导人骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化的可行性。 设计、时间及地点：细胞学体外观察,于2007-12/2008-09广东医学院附属医院中心实验室完成。 材料：骨髓来源于创伤所致闭合性股骨骨折的成年患者,由广东医学院附属医院骨科提供。依达拉奉由南京先声药业生产,批号P2007123144254453。 方法：无菌抽取的骨髓经肝素化后,采用密度梯度离心法及贴壁筛选法分离获得人骨髓间充质干细胞,传至第5代按1× 108 L-1接种于6孔板内,设立2组,依达拉奉组细胞达50%融合时用含碱性成纤维生长因子、胎牛血清的L-DMEM预诱导24 h,PBS洗涤后再用20 mg/L依达拉奉无血清L-DMEM诱导24 h;空白对照组始终用含体积分数为10%胎牛血清的L-DMEM培养,不加任何预诱导剂和诱导剂。 主要观察指标：诱导分化后细胞形态变化,SP法免疫细胞化学鉴定神经元烯醇化酶、巢蛋白、胶质纤维酸性蛋白及微管相关蛋白2的表达。 结果：体外诱导1 h后,依达拉奉组胞体收缩,2 h后形成较长突起,5 h后呈典型神经元样细胞;空白对照组细胞仍呈对称的梭形,无突起形成。免疫组化结果显示,诱导6 h后依达拉奉组神经元样细胞的胞体及部分突起呈棕黄色,强表达神经元烯醇化酶,弱表达胶质纤维酸性蛋白和巢蛋白,不表达微管相关蛋白2;空白对照组上述4种特异性抗原均呈阴性表达。 结论：人骨髓间充质干细胞经依达拉奉体外诱导后,所分化的细胞具有神经元表型,但还不够成熟,处于向成熟神经元分化的中间阶段。     

多种神经营养因子联合诱导培养骨髓间充质干细胞向少突胶质样细胞的定向分化

背景：轴突再生后髓鞘化是影响脊髓损伤后恢复的一个关键性因素,而少突胶质细胞存活的多少直接影响轴突再生后髓鞘化。 目的：探讨骨髓间充质干细胞经神经营养因子诱导培养后,向少突胶质样细胞定向分化的可行性。 设计、时间及地点：细胞分子生物学的体外实验,于2006-09/2007-06在同济医院骨科实验室完成。 材料：选用2~4周龄SD大鼠5只,雌雄不拘,取其双侧股骨、胫骨骨髓,分离培养骨髓间充质干细胞。培养用诱导因子表皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、胰岛素样生长因子为美国Invitrogen公司产品。 方法：取培养至第4代的骨髓间充质干细胞,加入含有20 ng/mL碱性成纤维细胞生长因子、20 ng/mL表皮生长因子、N2添加剂的无血清培养基的诱导液诱导48 h后,加含500 ng/mL胰岛素样生长因子1、N2添加剂的分化培养液培养3 d。 主要观察指标：相差显微镜观察诱导过程中骨髓间充质干细胞的形态学变化。半定量RT-PCR检测少突胶质细胞特异性标志物mRNA的表达。应用神经元细胞标志物抗微管相关蛋白,星形胶质细胞标志物抗神经纤维酸性蛋白,少突胶质细胞标志物抗半乳糖脑苷脂、抗磷脂碱性蛋白抗体进行免疫细胞化学染色,检测骨髓间充质干细胞定向分化为少突胶质样细胞的阳性率。 结果：①骨髓间充质干细胞向少突胶质样细胞诱导分化过程中的形态学变化：经诱导分化后,大部分骨髓间充质干细胞表现出少突胶质细胞的形态学特征,胞质向细胞核回缩,细胞突起向外延伸,折光性增强,随时间延长多个细胞突起相互连接形成典型的网状结构。②少突胶质细胞特异性标志物mRNA的表达：细胞诱导分化后可检测到磷脂碱性蛋白mRNA、半乳糖脑苷脂mRNA的特异性条带。③少突胶质细胞阳性率：在诱导分化条件下,半乳糖脑苷脂阳性率为65%,磷脂碱性蛋白阳性率为45%,微管相关蛋白2阳性率为10%。 结论：碱性成纤维细胞生长因子、表皮生长因子与胰岛素样生长因子联合应用能够有效促进骨髓间充质干细胞向少突胶质样细胞定向分化。