人脂肪间充质干细胞的分离培养与生物学特性

背景：脂肪来源间充质干细胞取材于吸脂手术所获得的脂肪抽吸物,可反复取材,原料来源充足.目的：建立一种体外分离培养人脂肪来源间充质干细胞的方法,并分析其生物学特性.方法：采用胶原酶消化法分离获取人脂肪来源间充质干细胞并进行体外培养,倒置相差显微镜下观察细胞形态;观察分析传代第3,7,10 代细胞生长曲线;采用流式细胞仪检测传代第5 代细胞表面标志表达.取传代第4代细胞行体外成骨细胞诱导和成脂诱导,采用碱性磷酸酶染色及油红O染色鉴定.冻存传代细胞,分别于 2,6 个月后复苏,锥虫蓝染色计数复苏后细胞存活率.结果与结论：原代细胞3 d 贴壁,6 d 后开始快速增长并形成集落,11 d左右达80%~90%融合,多呈纤维样;传代后细胞维持纤维样形态.传代细胞潜伏期24~48 h,对数增殖期三四天,对数增殖期后第五六天进入平台期.间充质干细胞表面CD34、CD14、HLA-DR 呈阴性表达,CD44、CD105、CD13呈阳性表达,HLA-ABC呈弱阳性表达.具有向脂肪细胞、成骨细胞分化的能力,冻存复苏后细胞存活率达 90% 以上,且与未冻存传代细胞具有相同的生长特性.     

人脂肪来源间充质干细胞成骨及成软骨的潜能

背景:人脂肪来源间充质干细胞是种具有较强的体外增殖和多系分化能力的成体干细胞,可以从美容吸脂手术中获得,取材方便,原料来源丰富,在生物治疗应用方面蕴藏着巨大的价值。目的:体外分离、培养人脂肪来源间充质干细胞,探讨其基本生物学特性及成骨成软骨的潜能。方法:取美容吸脂获得的脂肪组织,采用Ⅱ型胶原酶消化法分离人脂肪来源间充质干细胞并进行体外培养;观察细胞形态、测定细胞周期、流式细胞仪鉴定细胞表面标志;取第3代细胞,分别加入成骨诱导培养基及成软骨诱导培养基行体外成骨及成软骨诱导。结果与结论:体外培养人脂肪来源间充质干细胞呈纤维样形态,原代细胞24h内贴壁,培养5~7d后开始形成细胞集落;经细胞周期检测显示G0/G1,S和G2/M所占比例分别为(88±2)%,(12±2)%和0.03%。经流式细胞仪检测CD29和CD105呈阳性表达,CD34和CD45呈阴性表达。RT-PCR检测显示,人脂肪间充质干细胞经成骨诱导分化后细胞中骨桥蛋白mRNA呈阳性表达,经软骨诱导分化后细胞中Ⅱ型胶原mRNA呈阳性表达。结果证实,实验成功体外分离、培养人脂肪来源间充质干细胞,其具有向成骨细胞和软骨细胞分化的潜能。     

分阶段添加细胞诱导因子诱导豚鼠脂肪间充质干细胞定向分化内耳毛细胞

背景：感音神经性耳聋主要是由内耳毛细胞的缺失或受损造成,用脂肪间充质干细胞来再生修复内耳毛细胞是治疗听力损失的有效方法。目的：探讨体外定向诱导豚鼠脂肪间充质干细胞向内耳毛细胞样细胞分化的可行性。方法：体外分离培养豚鼠脂肪间充质干细胞至第3代,流式细胞仪检测细胞免疫表型,分阶段加入表皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、胰岛素样生长因子1、全反式维甲酸、脑源性神经营养因子、神经营养因子3,观察诱导分化的效果。结果与结论：豚鼠脂肪间充质干细胞体外培养呈梭形,漩涡状贴壁生长,第3代细胞表面标记CD29与CD44表达呈现阳性,CD34与CD45表达呈现阴性。应用细胞因子诱导后细胞早期nestin和GFAP表达阳性,继续诱导10 d后表达毛细胞特异性标记物MyosinⅦa和Math1,说明细胞因子可定向诱导豚鼠脂肪间充质干细胞向内耳毛细胞分化。     

人脂肪间充质干细胞的分离培养与生物学特性

背景:脂肪来源间充质干细胞取材于吸脂手术所获得的脂肪抽吸物,可反复取材,原料来源充足。目的:建立一种体外分离培养人脂肪来源间充质干细胞的方法,并分析其生物学特性。方法:采用胶原酶消化法分离获取人脂肪来源间充质干细胞并进行体外培养,倒置相差显微镜下观察细胞形态;观察分析传代第3,7,10代细胞生长曲线;采用流式细胞仪检测传代第5代细胞表面标志表达。取传代第4代细胞行体外成骨细胞诱导和成脂诱导,采用碱性磷酸酶染色及油红O染色鉴定。冻存传代细胞,分别于2,6个月后复苏,锥虫蓝染色计数复苏后细胞存活率。结果与结论:原代细胞3d贴壁,6d后开始快速增长并形成集落,11d左右达80%~90%融合,多呈纤维样;传代后细胞维持纤维样形态。传代细胞潜伏期24~48h,对数增殖期三四天,对数增殖期后第五六天进入平台期。间充质干细胞表面CD34、CD14、HLA-DR呈阴性表达,CD44、CD105、CD13呈阳性表达,HLA-ABC呈弱阳性表达。具有向脂肪细胞、成骨细胞分化的能力,冻存复苏后细胞存活率达90%以上,且与未冻存传代细胞具有相同的生长特性。     

小鼠脂肪来源干细胞向成骨及软骨细胞的诱导分化

背景：脂肪干细胞常从脂肪组织中分离获取,脂肪组织在全身均有分布,极易大量获得,取材时对供区损伤小。目的：进一步验证小鼠脂肪来源干细胞的体外分离、培养方法,并在特定条件下诱导其向成骨细胞和软骨细胞分化,探讨其作为组织工程种子细胞的可行性。方法：取昆明种雄性小鼠附睾处脂肪,I型胶原酶消化法和差速贴壁法获取、纯化脂肪干细胞并进行细胞表型鉴定。采用成骨诱导培养基诱导脂肪干细胞,进行钙钴法碱性磷酸酶染色和茜素红钙结节染色检测细胞分化情况;采用软骨诱导培养基诱导脂肪干细胞,进行甲苯胺蓝染色,番红O染色,Ⅱ型胶原免疫组织化学检测细胞分化情况。结果与结论：脂肪干细胞呈梭形贴壁生长,原代7-9d可达90％融合,传至第3代后细胞形态趋向一致,传代的脂肪干细胞生长曲线呈“S”形。细胞特异性抗原测定CD29、CD44表达阳性,而CD34、CD45呈阴性表达。成骨诱导分化后细胞碱性磷酸酶染色和茜素红染色呈阳性。软骨诱导分化后细胞番红O染色、Ⅱ型胶原免疫组织化学染色和甲苯胺蓝染色呈阳性。证实从脂肪组织中可分离到具有分化潜能的干细胞,可在体外稳定增殖传代,经诱导后可分化为成骨细胞、软骨细胞,其具有来源广泛,取材方便等优点,可成为组织工程理想的种子细胞。     

组织块贴壁法扩增兔脂肪干细胞

背景：研究显示兔脂肪干细胞的体外分离方法大多数为Ⅰ型胶原酶消化法,采用组织块贴壁法扩增兔脂肪干细胞尚不多见。 目的：采用组织块贴壁法从兔脂肪组织中分离培养兔脂肪干细胞,并进行成脂、成骨的诱导分化。 方法：采用组织块贴壁法分离出兔脂肪干细胞,进行体外培养,观察其形态特征。取对数生长期的第3代细胞,用MTT法绘制其生长曲线;流式细胞仪检测其表面抗原CD29、CD44、CD45的表达情况;分别用成脂和成骨诱导培养液诱导其向脂肪细胞和成骨细胞分化,油红O、茜素红染色定性鉴定。 结果与结论：体外培养的兔脂肪干细胞呈梭形纤维样细胞形态,生长力旺盛。流式细胞术分析结果显示,第3代兔脂肪间充质干细胞强表达CD29,CD44,阴性表达CD45。兔脂肪干细胞经成脂诱导14 d后,油红O染色阳性;成骨诱导培养14 d后,茜素红染色阳性。提示组织块贴壁法可以分离培养出兔脂肪干细胞。     

人脐带间充质干细胞的分离鉴定及多向诱导分化

背景：脐带间充质干细胞取材方便、无创,不受伦理学限制,比一般干细胞原始,免疫原性小,其应用前景广阔,是一种理想的种子细胞。 目的：分离鉴定脐带间充质干细胞,并诱导其向成骨细胞和成脂细胞分化。 方法：组织块贴壁法分离纯化脐带间充质干细胞,取对数生长期的第3代细胞,观察细胞形态、生长方式;流式细胞仪检测干细胞表型CD90、CD105、CD34和CD45的表达情况,并在体外检测能否将其诱导分化为成脂细胞及成骨细胞。 结果与结论：用组织块法成功分离培养出脐带间充质干细胞,流式细胞学鉴定显示细胞强表达 CD90和CD105,不表达 CD34和 CD45;能在体外将其成功诱导为脂肪细胞和成骨细胞。结果显示组织块贴壁法能够从人脐带中分离出间充质干细胞,该细胞可向成脂细胞及成骨细胞分化。     

犬脂肪间充质干细胞体外分离培养及其多向分化潜能

目的:为进一步分析脂肪间充质干细胞的生物学特性,建立犬脂肪间充质干细胞的体外分离培养方法,并对其表面标志和多向分化潜能进行鉴定。方法:实验于2006-09/2007-04在解放军第四军医大学组织工程中心完成。①实验方法:1岁龄家犬麻醉后,无菌条件下取犬腹股沟皮下脂肪组织,用Ⅰ型胶原酶消化,离心弃上层脂肪及上清,沉淀用含体积分数为0.1胎牛血清的D/F12培养基制成单细胞悬液,按2×108L-1接种于培养瓶中,细胞长满80%时用胰酶消化传代。②实验评估:分别取第3,5,10代脂肪间充质干细胞,倒置显微镜下连续观察细胞形态变化;MTT法检测细胞增殖活性;采用免疫细胞化学和体外诱导分化方法对脂肪间充质干细胞表面分子标志和多向分化潜能进行鉴定。结果:①细胞形态观察:原代培养1d多数贴壁细胞呈圆形;3d时贴壁细胞数量明显增加,大部分呈梭形、三角形;6d后细胞呈团簇状生长,形成集落;9～10d后细胞融合超过80%。传代后2～4h开始贴壁,经过较短的潜伏期后开始增殖,3d即可长满培养瓶底壁。②细胞增殖活性:培养的细胞分裂增殖能力强,无明显的生长滞缓期,第3天进入对数生长期,第7天达到生长峰值,第8天后进入平台期。第3,5,10代细胞传代接种后的潜伏期、对数生长期、平台期无明显差异,传10代后细胞无明显的衰老征象。③细胞表面分子标志的鉴定:第3代脂肪间充质干细胞CD29,CD44均呈阳性表达。④脂肪间充质干细胞的多向分化潜能:向脂肪细胞诱导第6天胞质中出现透亮的小脂滴,油红染色呈阳性;向神经细胞预诱导24h后,细胞由梭形变为栅栏样,正式诱导0.5h后细胞呈双极或多极,3h后细胞形态不再发生变化,神经元特异性烯醇化酶、胶质原纤维酸性蛋白均呈阳性;向成骨细胞诱导第21天可见钙化结节。结论:体外分离培养的犬脂肪间充质干细胞生长稳定、增殖较快,存在脂肪组织来源干细胞的相关标志分子CD29及CD44,诱导后能向脂肪细胞、神经细胞和成骨细胞分化。     

体外分离培养人源性脂肪间充质干细胞及其鉴定

目的 体外分离培养人皮下脂肪来源的细胞群,依据国际标准规定通过形态观察、免疫表型检测及多种分化潜能的鉴定证实体外获得的细胞群为脂肪来源的间充质干细胞.方法 采用0.1％胶原酶Ⅰ及0.25％胰酶双消化法进行细胞的体外分离,LG-DMEM培养基加入体积分数为10％胎牛血清,于37℃、5％ CO2的饱和湿度条件下培养,待细胞生长至70％ ～ 80％融合时消化传代扩增.通过倒置显微镜观察细胞形态;流式细胞仪检测细胞免疫表型表达;取第3代细胞,于培养基中分别加入成骨及成脂诱导剂进行定向诱导分化,并对诱导后的细胞染色鉴定.结果 分离培养的细胞群呈长梭状,漩涡样贴壁生长;流式细胞仪检测P2代细胞,其中CD73,CD105,C90,CD44,CD29及CD49d呈阳性表达,而CD14,CD34,CD45,HLA-DR及CD106呈阴性表达;成骨诱导3周后,茜素红染色、VON-KOSSA染色及细胞碱性磷酸酶染色都呈阳性;成脂诱导2周后,细胞内有小脂滴出现,油红O染色呈阳性.结论 胶原酶胰酶双消化法从脂肪组织中分离获得的细胞可贴壁生长;流式细胞仪检测证实细胞表达与间充质干细胞相符的免疫表型;定向诱导后具有成骨及成脂分化能力;符合间充质干细胞的特性.     

全骨髓贴壁接触培养SD大鼠骨髓间充质干细胞

背景：体外分离培养出生长状态好、高纯度、增殖能力强和数量充足的大鼠骨髓间充质干细胞,是将其作为种子细胞用于组织和细胞移植的重要前提。 目的：建立简便、快速、有效的SD大鼠骨髓间充质干细胞体外分离培养方法,并观察其生物学特性。 方法：采用全骨髓法将 SD 大鼠双侧股骨和胫骨骨髓细胞进行体外分离培养,贴壁接种法进行细胞纯化、传代。观察细胞生长形态及特征,绘制细胞生长曲线,检测细胞表面标记物,采用体外诱导剂诱导细胞分别向成骨、成软骨、成脂方向分化。 结果与结论：全骨髓贴壁接种法分离培养的骨髓间充质干细胞生长旺盛、纯度高,细胞生长形态呈长梭形,极性排列,细胞生长呈S形生长曲线,群体倍增时间为29 h,细胞在连续传10代后仍具有较强的增殖能力。第3代骨髓间充质干细胞的表面标记物CD44、CD29、CD90均呈阳性表达,CD45、CD34、CD11b则呈阴性表达。第3代骨髓间充质干细胞分别经成骨、成软骨、成脂诱导剂诱导后,茜素红染色、碱性磷酸酶染色、von-kossa矿化结节染色、甲苯胺蓝染色和油红O染色均呈阳性。结果验证全骨髓贴壁接种法是一种简便可靠的体外分离培养方法,能获得纯度较高的骨髓间充质干细胞,经实验鉴定第3代骨髓间充质干细胞生物活性最佳,且具有多向诱导分化能力,适合作为后续实验的种子细胞。     

胚胎干细胞与生殖细胞

目的：探讨生殖细胞的发生和细胞标记及胚胎干细胞向生殖细胞分化的进展及其关系。 资料来源：检索Medline 1950-01／2005～12相关胚胎干细胞和生殖细胞的文献，检索词“embryonic stem cells，germ cells”，并限定文献语言种类为English。同时检索CNKI 1990-01／2005～12相关胚胎干细胞与生殖细胞方面的文献，检索词为“胚胎干细胞，生殖细胞”，并限定语言种类为中文。 资料选择：对资料初审，选取包括胚胎干细胞和生殖细胞方面的文献，开始查找文献。纳入标准：①胚胎干细胞。②生殖细胞。排除标准：综述、重复研究类文章。 资料提炼：共收集到714篇关于胚胎干细胞和生殖细胞的文献，纳入23篇符合标准的文献。 资料综合：胚胎干细胞是来源于着床前胚胎的一类未分化的全能性（多能性）干细胞。胚胎干细胞在一定条件下可以分化为包括生殖细胞在内的所有功能细胞。胚胎干细胞与各级生殖细胞及原始生殖细胞来源的胚胎生殖细胞具有一定的相似形。人类、小鼠和其它哺乳动物类胚胎干细胞的分离、建系和定向分化已经取得重要进展。而且胚胎干细胞可以诱导分化为包括生殖细胞在内的三个胚层的所有细胞类型。原始生殖细胞、胚胎干细胞和胚胎生殖细胞具有一些共同特性，可能共同来源于早期生殖细胞。 结论：胚胎干细胞在一定条件下可以分化为包括生殖细胞在内的所有类型细胞。胚胎干细胞与各级生殖细胞有一定的相似形。     

干细胞与肿瘤干细胞

目的:概述干细胞、肿瘤干细胞与肿瘤发生发展之间的关系,为肿瘤的研究及临床治疗提供参考。资料来源:检索PubMed1997-01/2007-02与干细胞和肿瘤干细胞相关的文献,检索词“stem cell,cancer stem cell,cancer,development,self-renewal,tumorigenesis”,并限定语言种类为英文。资料选择:对资料进行初审,纳入标准:①肿瘤干细胞目前研究的进展。②肿瘤干细胞在肿瘤治疗中的应用。排除标准:①文献中重复研究和综述文章。②肿瘤干细胞以外的文章。③Meta分析类文章。资料提炼:共收集到52篇关于干细胞治疗及研究现状的文章,通过查找全文重点引用30篇文章。资料综合:目前肿瘤的治疗方法主要是针对肿瘤组织内的大多数细胞,常有复发和转移,使治疗失败。随着白血病、乳腺癌及脑肿瘤的干细胞的分离纯化,肿瘤干细胞学说逐渐成熟起来。肿瘤细胞来源于肿瘤干细胞,是肿瘤复发和转移的根源,可靶向性杀伤肿瘤干细胞从而使根治肿瘤和防止肿瘤复发和转移成为可能。结论:只有小部分肿瘤干细胞才有成瘤及维持恶性显型的作用,因此肿瘤的治疗关键应是针对肿瘤干细胞的治疗,肿瘤干细胞的起源、研究方法及研究内容均需进一步研究探讨,而实际上如果肿瘤是源于肿瘤干细胞,先前诸多关于肿瘤发生发展的机制、细胞信号途径等的研究成果需要重新评价,对传统的肿瘤治疗方式提出了巨大的挑战。     

胚胎干细胞与生殖细胞

目的:探讨生殖细胞的发生和细胞标记及胚胎干细胞向生殖细胞分化的进展及其关系。资料来源:检索Medline1950-01/2005-12相关胚胎干细胞和生殖细胞的文献,检索词“embryonicstemcells,germcells”,并限定文献语言种类为English。同时检索CNKI1990-01/2005-12相关胚胎干细胞与生殖细胞方面的文献,检索词为“胚胎干细胞,生殖细胞”,并限定语言种类为中文。资料选择:对资料初审,选取包括胚胎干细胞和生殖细胞方面的文献,开始查找文献。纳入标准:①胚胎干细胞。②生殖细胞。排除标准:综述、重复研究类文章。资料提炼:共收集到714篇关于胚胎干细胞和生殖细胞的文献,纳入23篇符合标准的文献。资料综合:胚胎干细胞是来源于着床前胚胎的一类未分化的全能性(多能性)干细胞。胚胎干细胞在一定条件下可以分化为包括生殖细胞在内的所有功能细胞。胚胎干细胞与各级生殖细胞及原始生殖细胞来源的胚胎生殖细胞具有一定的相似形。人类、小鼠和其它哺乳动物类胚胎干细胞的分离、建系和定向分化已经取得重要进展。而且胚胎干细胞可以诱导分化为包括生殖细胞在内的三个胚层的所有细胞类型。原始生殖细胞、胚胎干细胞和胚胎生殖细胞具有一些共同特性,可能共同来源于早期生殖细胞。结论:胚胎干细胞在一定条件下可以分化为包括生殖细胞在内的所有类型细胞。胚胎干细胞与各级生殖细胞有一定的相似形。     

视网膜细胞诱导骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞

目的探索乳鼠视网膜细胞体外诱导骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞的可行性。方法以大鼠BMSCs为研究对象，利用分层共培养的乳鼠视网膜细胞作诱导剂，进行增殖培养、分化诱导；免疫组化法进行细胞性质鉴定。结果加入乳鼠视网膜细胞共培养第7天有神经元样细胞形成，经nestin、NF鉴定为神经元样细胞。结论BMSCs在体外培养条件下，经过新生乳鼠视网膜细胞诱导，可以分化为神经元样细胞。     

干细胞向生殖细胞的分化

学术背景:干细胞来源及数量成为其研究发展及造福人类的瓶颈。如果可以在体外就现有的干细胞资源获得全能的生殖细胞,则能够较大程度上满足人类研究与治疗的需要。目前生殖细胞分化的研究已取得一定进展,使体外途径获得生殖细胞成为可能。目的:阐述近年胚胎及成体干细胞向生殖细胞方向分化的相关研究进展。检索策略:由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed数据库2002-01/2007-06的相关文献,检索词"embryonic stem cells,stem cells,germ cells,oocyte,sperm,differentiation"并限定文章语言种类为English。共检索到487篇文献,对资料进行初审,纳入标准:①与胚胎及成体干细胞向生殖细胞方向分化密切相关。②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章。排除标准:重复性研究。文献评价:文献的来源主要是通过对胚胎干细胞、成体干细胞向生殖细胞方向分化方面内容进行汇总分析。所选用的30篇文献中,14篇为综述,其余均为临床或基础实验研究。资料综合:①胚胎干细胞体外可分化为能迁移入胎儿生殖腺、且具有减数分裂及产生精子能力的原始生殖细胞,其衍生的精子细胞可成功发育成个体。②成体干细胞如骨髓干细胞可在体内外条件下分化为早期生殖细胞、原始生殖细胞、精原干细胞及精原细胞。③雌性哺乳动物具有卵母细胞再生能力,这一观点正逐渐被接受,尽管关于新生卵母细胞来源尚不确定,但胚胎干细胞因其全能性可体外培养分化为卵母细胞。④除卵巢自身外,骨髓、胰腺、皮肤来源的干细胞可通过不同的培养方式生成新的卵母细胞样细胞。干细胞向生殖细胞分化的研究进展为研究生殖细胞形成的分子基础及寻找治疗不孕的新方法提供了可能。结论:生殖细胞启动分化的分子机制、微环境对生殖细胞分化增殖的影响、生殖干细胞转化为卵原细胞或卵母细胞需要的诱导机制等尚不清楚。随着生命科学和干细胞研究技术的不断发展,这些问题终将会克服,体外培养获得生殖细胞的研究必将给人类生殖和生命带来重大影响。     

Hematopoietic stem cells and mature blood cells from pluripotent stem cells

Pluripotent stem cells such as embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells could be good sources for obtaining massive hematopoietic stem cells (HSC) and mature blood cells. Coculture with feeder cells and embryoid body formation are two major strategies to induce hematopoietic differentiation from pluripotent stem cells. Derivation of HSC with ability of reconstituting human hematopoiesis in immunodeficient mice has been achieved. It is also possible to generate mature blood cells such as neutrophils, erythrocytes, and platelets from pluripotent stem cells. Their morphologies, phenotypes, and functions are usually very similar to those of normal counterparts. However, a breakthrough is needed to overcome the issue of "yield", which still stands as a high barrier to reach clinical applications.     

Perivascular cells as mesenchymal stem cells

Importance of the field: Mesenchymal stem cells are multipotent adult stem cell populations that have broad differentiation plasticity and immunosuppressive potential that render them of great importance in cell-based therapies. They are identified by in vitro characteristics based on their differentiation potential for clinical approaches while their biological properties and in vivo identities are often less understood.

Areas covered in this review: Recent research carried out in the last decade on mesenchymal stem cell biology suggests that mesenchymal stem cells from various tissues reside in a perivascular location and these can be identified as pericytes that function as mural cells in microvessels.

What the reader will gain: This review covers recent progress on understanding the link between pericytes and mesenchymal stem cells discussing specific points such as response to injury and tissue-specific functions.

Take home message: Despite a long and controversial history, there is a growing acceptance that perivascular cells are connected with mesenchymal stem cells, all that is really lacking is genetic evidence to show differentiation of pericytes into different cells types.