原代人脐带间充质干细胞培养方法的研究

背景：如何获得大量稳定活力好的细胞是人脐带间充质干细胞培养的难点。 目的：通过组织块法、酶消化法和酶解组织块法3种细胞培养方法比较,筛选出最佳的人脐带间充质干细胞的培养方式。 方法：分离新鲜脐带10根,分别采用组织块法、酶消化法、酶解组织块法3种方式培养人脐带间充质干细胞,比较3种方式原代人脐带间充质干细胞爬出所需时间、细胞培养成功率、绘制细胞增殖曲线,利用流式细胞仪检测细胞表面标志,并进行多项分化能力检测。 结果与结论：酶解组织块培养法原代人脐带间充质干细胞爬出所需时间与酶消化法无显著差异,但明显短于组织块法（P 〈0.01）,原代人脐带间充质干细胞培养成功率显著高于其他两组,人脐带间充质干细胞增殖情况3组无显著性差异,酶解组织块培养法培养的第3代人脐带间充质干细胞其细胞表面标志及多项分化能力符合间充质干细胞的特性。酶解组织块培养法能缩短原代人脐带间充质干细胞爬出时间,显著提高原代人脐带间充质干细胞的成功率。     

人脐带间充质干细胞分离培养条件的优化及其生物学特性

背景:由于大量获取骨髓细胞存在困难,并且骨髓间充质干细胞随年龄的增加出现数量及分化潜能下降,因此需要寻找其他间充质干细胞来源.目的:优化人脐带间充质干细胞的分离培养条件,进一步明确其生物学特性.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2006-09/2008-03在中国医学科学院血液学研究所国家重点实验室完成.材料:17份脐带标本取自健康足月新生儿,由天津市中心妇产医院提供.方法:脐带采集后在6 h内分别用植块法、胶原酶消化法、胶原酶与胰酶联合消化法进行分离培养,于培养第14天计数集落数,超过50个细胞计为集落.当细胞达70%～80%融合时,胰蛋白酶-乙二胺四乙酸混合消化,以(2.5～5.0)×103/cm2密度传代培养.主要观察指标:比较不同培养方法所获贴璧细胞的形态学特征、细胞产率,应用流式细胞技术分析细胞增殖活性、免疫表型,特异性染色方法鉴定细胞的多向分化潜能.结果:植块法培养6～10 d可见成纤维样细胞从植块边缘爬出,形态与骨髓间充质干细胞相似,散在分布或形成小克隆,原代可获得(5.2±1.7)×105个贴壁细胞/0.5 cm脐带组织,至少可稳定传15代,平均每代扩增6.2倍,在原代细胞克隆数、细胞产率、传代时间及扩增倍数上与胶原酶消化法比较存在明显差异(P＜0.05);而胶原酶与胰酶联合消化法接种后未见明显贴擘细胞.人脐带间充质干细胞的倍增时间为45 h,72.09%细胞处于G0/G1期,不表达造血细胞及内皮细胞标记,高表达整合素和黏附分子CD44,CD90,CD95以及CD73,CD105,在特定诱导条件下,人脐带间充质干细胞能够向成骨及成脂肪细胞方向分化.结论:应用植块法可以从人脐带组织中简便高效地分离出一群具有高增殖活性及多向分化潜能的间充质干细胞,其免疫表型类似于骨髓间充质干细胞.     

冻存前后脐带间充质干细胞生物学特性的比较

目的：比较冻存对脐带间充质干细胞生物学特性的影响,为其更广泛的应用提供基础。方法实验于2009年至2010年在南昌大学第二附属医院分子医学实验室、血液病研究所完成。（1）实验材料：剖宫产胎儿脐带取自自愿捐献者,实验经医学伦理委员会批准。（2）采用胶原酶消化法从脐带中分离培养间充质干细胞。（3）将传至第3代的细胞冻存半年后复苏。（4）通过显微镜观察细胞形态,通过流式细胞仪检测细胞的表面标志,体外诱导分化为软骨及脂肪细胞检测其多向分化能力,比较复苏前后上述指标的差异。结果脐带经胶原酶消化法所获得的细胞培养至第3代细胞呈长梭形,排列有明显方向性,细胞排列成网状、辐射状,冻存复苏后期形态学无明显改变。培养至第3代的细胞高表达CD29、CD54、CD166,不表达CD13、CD34、CD45、CD31、HLA-DR,冻存复苏后的细胞表达与未冻存的细胞无统计学差异。 MSC在体外分别向脂肪细胞及软骨细胞诱导分化,以油红O染色后可见染为红色的阳性细胞为脂肪细胞,经阿新兰染色后可见为蓝色的阳性细胞为软骨细胞,冻存复苏后的脐带间充质干细胞细胞也可向脂肪及软骨细胞分化。结论脐带作为一种新的MSC来源,可成为脐血和骨髓MSC 的替代来源,并且冻存对MSC的生物学特性无明显改变,使其能更广泛地用于科研和临床前试验。     

人脐带、胎盘绒毛膜来源间充质干细胞的生物学特性比较研究

由于组织来源和增殖能力的优势,与骨髓间充质干细胞(MSC)相比,脐带和胎盘来源的MSC更具有临床应用前景,但脐带和胎盘来源MSC的生物学特性是否有差异值得进一步研究。本研究比较人脐带、胎盘绒毛膜来源MSC的生物学特性。将胎盘、脐带冲洗干净后,通过酶消化法分离脐带、胎盘来源的MSC。通过短串联重复序列分析(STR)检测细胞是否均来源于胎儿组织,用MTT法检测细胞增殖能力,流式细胞术分析细胞表型,使用不同的诱导分化培养液检测其多向分化的能力。将MSC与植物血凝素刺激的外周血单个核细胞共培养,用酶联免疫吸附试验检测上清γ-干扰素的水平。结果表明,STR分析证实所得到的细胞均来源于胎儿组织,这两种细胞生长呈典型的成纤维细胞形态;细胞表达常见的MSC表面标记CD90、CD73、CD105、CD44,不表达CD45,CD11b和CD34;在不同的条件培养液培养下,细胞均可向成骨、成脂方向分化,但在成脂分化方面,绒毛膜来源MSC能形成更大的脂滴。结论:所得到的细胞均为MSC,均能抑制植物血凝素刺激的人外周血单个核细胞分泌γ-干扰素,且绒毛膜来源的MSC具有更强的抑制能力。这使得绒毛膜来源的MSC在治疗自身免疫系统疾病方面可能具有更大的优势。     

组织块培养的人脐带源性间充质干细胞的生物学特性

背景:间充质干细胞主要来源于骨髓,但骨髓源性间充质干细胞存在病毒污染的可能,且随年龄增长其细胞数量和扩增分化能力会出现明显下降,因此需要寻找新的间充质干细胞来源。目的:拟采用组织块培养法从人脐带中分离间充质干细胞,并观察其生物学特性。设计、时间及地点:观察性实验,于2007-03/2008-05在吉林大学白求恩医学院组胚教研室完成。材料:脐带来自正常足月产健康婴儿,产妇及家属均知情同意。方法:采用组织块法分离培养和扩增间充质干细胞:将脐带剪碎至1mm×1mm×1mm大小组织块,置于培养瓶中,并在组织块表面覆盖载玻片防止其漂浮,加入含体积分数为0.10胎牛血清的DMEM/F12培养液培养。细胞贴壁后,每隔三四天更换培养基,待细胞出现集落生长达60%以上汇合后,弃组织块,消化后,按1:2～1:3的比例传代。取第7代细胞在含地塞米松、抗坏血酸、β-磷酸甘油、含体积分数为0.10胎牛血清的DMEM/F12培养液与含体积分数为0.10胎牛血清、地塞米松、胰岛素、吲哚美辛、1-甲基-3-异丁基-黄嘌呤、抗坏血酸、青霉素和链霉素的DMEM/F12培养液中诱导其成骨及成脂分化。主要观察指标:光、电镜观察获得的人脐带源性间充质干细胞形态,MTT法检测细胞增殖率,流式细胞术检测细胞周期、免疫表型,碱性磷酸酶染色及油红O染色鉴定细胞分化能力。结果:组织块贴壁后1周可见多数呈长梭形或扁平形的成纤维样细胞,2周后,细胞形态变为均一的纺锤形。透射电镜观察第5代和第7代细胞均为幼稚形态的细胞,细胞膜表面不光滑,核大,不规则,核仁明显,常染色质多,异染色质少,胞浆少,胞浆内可见较多游离核糖体,此外还可见粗面内质网和线粒体。流式细胞术分析细胞周期显示,第3,5,7代70%以上的细胞处于G0/G1期;第3,5,7代细胞均强烈表达CD105、CD90、CD44,不表达CD34、CD31、CD45。第7代细胞在体外可定向诱导分化为成骨细胞和脂肪细胞。结论:采用组织块培养法可从人脐带中分离出具有间充质干细胞特性的细胞。     

人脐带间充质干细胞体外诱导分化为成纤维细胞

背景：脐带间充质干细胞具有多向分化能力,但其向成纤维细胞分化研究较少。目的：验证人脐带间充质干细胞向成纤维细胞的分化能力。方法：采用贴壁法分离脐带间充质干细胞,流式细胞仪分析其表面抗原。取第3代脐带间充质干细胞进行成脂成骨诱导分化,以碱性成纤维细胞生长因子诱导脐带间充质干细胞向成纤维细胞分化。结果与结论：贴壁法能稳定从脐带中分离出干细胞,脐带间充质干细胞极低表达 CD31、CD45、CD40、HLA-DR,强表达 CD29、CD90、CD44、CD105。脐带间充质干细胞成脂诱导后油红O染色显示胞浆中充满红色的油滴;成骨诱导后茜素红染色可在细胞密集区见红色的钙结节。碱性成纤维细胞生因子诱导后细胞表达Ⅰ型胶原明显高于对照组。提示贴壁法分离脐带间充质干细胞可靠、纯度高,碱性成纤维细胞生长因子可诱导脐带间充质干细胞向成纤维细胞分化。     

几种骨髓间充质干细胞体外培养特性的比较

背景：骨髓间充质于细胞（bone marrow-derived mesenchymal stem cell．BMSC）可分化成多种非造血细胞系及寻踪损伤组织并进行修复，BMSC潜在的临床应用已被广泛研究，其生物学特性有待进一步探讨。目的：观察体外培养条件下几种不同种属骨髓间充质干细胞生物学特性。 设计：随机对照观察。 单位：解放军广州军区广州总医院医学实验科。 材料：实验于2004-06／2005—07在解放军广州军区广州总医院医学实验科完成。选择30只体质量为（16．0&;#177;2.0）g，出生35～40d的昆明小鼠；30只体质量为（160&;#177;20）g，出生约40d的SD大鼠；8只体质量（2．0&;#177;0．2）kg，出生80-90d的新西兰白兔。所有动物为清洁级，购自南方医科大学动物中心；10名健康志愿者的骨髓，所有健康志愿者年龄25—32岁，男女各半。 方法：采用Caplan实验室建立的方法制备小鼠和大鼠BMSC，通过髂骨穿刺取得骨髓液分离免和人的BMSC。光镜和电镜观察各种属BMSC形态，MTT法测各种属BMSC定生长曲线，免疫荧光细胞化学法和流式细胞仪分析各种属BMSC表面分子Stro-1的表达，并通过试剂盒检测碱性磷酸酶（AKP）活性、免疫组化检测骨钙素表达以及Von Kossa法显示钙盐沉积等手段评价BMSC对成骨诱导液（10nmol／L地塞米松，10mmol／L磷酸甘油和50mg／L抗坏血酸）反应性。成脂分化程度以含Oil Red-O-染色油滴的细胞百分数评估。 主要观察指标：①各种属BMSC的生长形态和生长曲线。②各种属BMSC标志物Stro-1的表达。③对成骨诱导液的反应。 结果：①光镜下观察的各种属BMSC生长形态明显不同，在成熟或老化阶段，小鼠细胞变扁平，呈不规则多角形，破碎时成点状沉积在瓶底；大鼠、家兔和人的细胞老化后体积明显增大。呈多边形，胞浆中出现空泡，呈棉絮状漂起、自瓶壁脱落。各种属BMSC多层重叠生长方式相同。均无接触抑制并分别含有两群细胞（一群可从单细胞长成克隆，迅速扩增；另一群零星散在分布，不进行增殖）。电镜显示所有原代细胞均有微绒毛，根据超微结构可分为2个亚群：一群细胞富有细胞器，以常染色体为主；另一群细胞器少，且以异染色体为主。各种属BMSC生长曲线基本一致。②人原代贴壁细胞BMSC标志物Stro-1的阳性率为（91．4&;#177;8．3）％，小鼠为（83．5&;#177;6．2）％。③在成骨诱导液中，小鼠BMsc向脂肪细胞分化，家免细胞死亡，大鼠和人细胞可被成功诱导为成骨细胞。BMSC在培养中有自发分化现象。 结论：小鼠、大鼠、家兔和人BMSC可在体外被大量扩增，得到以低／未分化细胞为主的、不同分化程度细胞的混合物；不同种属BMsc在形态学和对同一诱导液的反应性上存在差异。     

脐带间充质干细胞分离培养和生物学特性的初步研究

目的 建立从脐带分离间充质干细胞的分离培养方法,探讨研究其基本生物学特征.方法 无菌条件下收集健康孕妇剖宫产的新生儿脐带,用酶消化法获取间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs),经传代培养、倒置显微镜观察形态、细胞增殖能力观察及流式细胞仪检测脐带间充质干细胞免疫表型.结果 经传代培养后,脐带间充质干细胞呈长梭形、旋涡状生长.细胞免疫表型显示,CD34,CD45,CD14阴性;CD90,CD73,CD105阳性.结论 脐带间充质干细胞与骨髓来源的间充质干细胞形态无明显变化,且免疫表型类似,是一种新的间充质干细胞来源.     

脐带间充质干细胞培养中的染色标记及示踪技术

背景：脐带间充质干细胞的培养是进行脐带间充质干细胞研究时极其重要的部分,细胞培养技术的优化对推动间充质干细胞的临床应用特别是细胞治疗至关重要。同时,脐带间充质干细胞标记及示踪技术是干细胞移植治疗的研究热点之一。目的：对国内外脐带间充质干细胞染色标记技术的研究与进展作一综述。方法：以“干细胞,间充质干细胞,脐带间充质干细胞,细胞培养,染色标记”为中文捡索词,以“Umbilical cord-derived mesenchymalstem cells,Cell culture,Labeling methods”为英文检索词,检索维普和中国知网（CNKI）期刊全文数据库、Medline,highwire和外文生物医学期刊全文数据库（Foreign Journals Integration System）2001年1月至2013年10月有关脐带间充质干细胞的培养及标记染色文献。最终纳入35篇文献进行综述。结果与结论：脐带间充质干细胞尚未得到广泛应用,最关键的原因是脐带间充质干细胞的分离培养及染色技术不是很成熟,这些方面都值得在研究中进一步优化。虽然近几年脐带间充质干细胞标记及示踪技术有了较快的进展,但仍存在许多问题有待进一步解决。     

脐带间充质干细胞在不同培养体系条件下的生物学特性

背景：体外培养的脐带间充质干细胞在不同培养体系下生长状态差异显著,因此选取一种更适合的培养基相当必要。目的：对比观察人脐带间充质干细胞在3种培养基中的生长增殖情况,并检测细胞免疫表型以及间充质干细胞的诱导分化能力。方法：在无菌条件下用贴块法收获人脐带间充质干细胞,用T75培养瓶培养传代后,取第3代脐带间充质干细胞分别种入到含体积分数为5%胎牛血清的DMEM/F12培养基、含体积分数为10%胎牛血清的DMEM/F12培养基和Mesen PRO RSTM培养基中,培养第1,3,5,7天进行细胞计数,绘制细胞生长曲线。采用流式细胞仪分析第3代脐带间充质干细胞免疫表型,并检测其成骨及成脂肪诱导分化能力。结果与结论：培养出的第3代人脐带间充质干细胞高表达CD44、CD73、CD90、CD105,不表达CD29、CD31、CD34、HLA-DR。经成脂诱导后,油红O染色可见胞浆中有大量红色小脂滴;成骨诱导后,茜素红染色后镜下可见成骨样细胞团,说明脐带间充质干细胞在体外具有多向分化的潜能。在倒置显微镜下观察可见含体积分数为10%胎牛血清的DMEM/F12培养基中的细胞集落密集,形态均匀,而其他2种培养基中的细胞集落密集程度和形态都不如前者好。在培养传代细胞时,可优先选择含体积分数为10%胎牛血清的DMEM/F12培养基。     

人脐带源间充质干细胞分离培养方法的改进

背景：脐带来源的间充质干细胞因其具有高度的自我更新和多向分化潜能,以及取材方便等优点而日益受到关注。 目的：建立一种改进的人脐带间充质干细胞分离、培养方法,并对其生物学特性进行分析。 方法：无菌条件下获取足月妊娠分娩胎儿脐带,利用改良的组织块贴壁法分离培养脐带间充质干细胞,即将传统组织贴壁法中本应丢弃的组织转移到新的培养瓶中进行二次贴壁培养,取第3代脐带间充质干细胞进行生物学特性分析。 结果与结论：组织贴壁后第5-7天可见有梭形细胞从组织块边缘爬出,第10天左右可形成明显的细胞克隆。将组织块转移到新培养瓶中继续培养,2d后即可见有细胞爬出,细胞生长速度较快,5d即可形成细胞克隆。传代后的细胞形态均一,呈成纤维细胞样的长梭形。流式细胞仪检测细胞高表达CD90、CD105,不表达CD34、CD45、HLA-DR。细胞增殖能力旺盛,平均倍增时间为50 h左右,41.24%的细胞处于G2/S期。体外可诱导分化为成骨细胞和脂肪细胞。上述实验结果证明二次贴壁培养出的细胞也具有间充质干细胞的生物学特性,而且通过这种培养方法获得的原代间充质干细胞数是传统方式培养的2倍。     

人脐带间充质干细胞超微结构观察

本研究观察脐带间充质干细胞的超微结构。用胶原酶消化法分离培养足月新生儿的人脐带间充质干细胞(hUCMSC),进行传代培养、扩增,在显微镜下观察其细胞形态。对培养至第3代的hUCMSC进行免疫表型测定,进行成脂细胞、成骨细胞和成软骨细胞诱导分化实验,并在透射电子显微镜、扫描电子显微镜下进行超微结构的观察。结果表明,hUCMSC外观呈梭形和多角形,并可见细胞核;高表达表面标志CD44,CD73,CD105,不表达CD34,CD45,CD31和HLA-DR;能够进行成脂、成骨、成软骨分化。在扫描电子显微镜下可见细胞表面有短而粗的微绒毛突起,在透射电子显微镜下可见到两种不同的细胞形态:一种处于静止期,细胞核大,圆或卵圆形,仅有1个核仁,胞质内细胞器少;另一种处于相对活跃期,同一个细胞内可以看到1个或2个细胞核,细胞器数量丰富、结构清晰,并可见扩张的线粒体。结论:从脐带中分离培养的细胞具有间充质干细胞的生物学特性,具有两种不同状态的超微结构。     

体外诱导人脐带间充质干细胞向神经干细胞的分化

背景：人脐带间充质干细胞较骨髓、脂肪等来源的间充质干细胞易取材、更为原始,并不受伦理、法律的限制,是中枢神经系统损伤修复最具治疗潜力的细胞来源之一。 目的：探讨重组人碱性成纤维生长因子、重组人表皮生长因子定向诱导人脐带间充质干细胞分化为神经干细胞的潜能。 方法：采用碱性成纤维生长因子、表皮生长因子作为诱导剂,体外诱导人脐带间充质干细胞;在倒置显微镜下动态观察细胞形态学变化,并用免疫荧光法检测人脐带间充质干细胞向神经干细胞分化的情况,实时荧光定量PCR技术检测诱导前后神经干细胞标记蛋白巢蛋白在mRNA水平的相对表达量。 结果与结论：形态学观察经诱导后的人脐带间充质干细胞呈神经干细胞球改变;免疫荧光法及实时荧光定量PCR技术均可检测到神经干细胞标记物巢蛋白,并可进一步分化表达神经元标志蛋白神经元特异性烯醇化酶、微管相关蛋白2以及神经胶质细胞蛋白、神经胶质原纤维酸性蛋白。碱性成纤维生长因子、表皮生长因子可定向诱导人脐带间充质干细胞向神经干细胞及神经元、神经胶质细胞分化。     

人脐带间质干细胞的分离纯化及生物学特性鉴定

近年来,间质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)以其易于在体外分离培养、高增殖潜能等生物学特性,已经成为备受关注的治疗载体.本文探讨人脐带间质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cell,hUCMSC)的分离培养及其生物学特性.     

脐带和胚胎肝来源间充质干细胞生长特性的比较

背景：不同来源的干细胞具有不同的分子特征及生长特性,对疾病治疗的机制及效果可能会有所差异。目的：比较两种来源间充质干细胞的生物学特性。方法：分离培养人脐带源、胚胎肝来源的间充质干细胞,传至第5代时分别进行细胞形态观察,细胞群体倍增时间计算,细胞表面标志鉴定,诱导分化能力检测。另外将脐带源间充质干细胞继续培养至第10,15代,绘制生长曲线并计算细胞群体倍增时间。结果与结论：两种来源的间充质干细胞在对数生长期均为梭形,旋涡状生长,均具有成骨、成脂、成软骨分化的能力。两种间充质干细胞的生长曲线均为S形。第5代胎肝来源间充质干细胞的倍增时间为（34.37±0.31）h,脐带源间充质干细胞的倍增时间为（35.63±0.38）h,差异无显著性意义（P〉0.05）。第10代和第15代脐带源间充质干细胞的倍增时间分别为（52.6±0.53）h和（53.27±0.92）h,与第5代比较差异有显著性意义（P〈0.05）。结果可见两种来源间充质干细胞生物学特性基本相同,肉眼观察胎肝来源间充质干细胞比脐带源间充质干细胞形态稍小,增殖较快,但统计学上差异无显著性意义。     

Notch信号通路阻断剂对人脐带间充质干细胞软骨分化的影响

背景：Notch信号通路作为一条在细胞增殖和分化过程中起重要作用的信号通路,目前它在人脐带间充质干细胞在体外向软骨细胞诱导分化过程中的作用仍然未知。目的：首次探讨Notch信号通路特异性阻断剂2,4-二氨基-5-苯噻唑（DAPT）对人脐带间充质干细胞向软骨细胞诱导分化的影响。方法：从人脐带中分离获得间充质干细胞,体外向软骨细胞诱导分化。实验分4组：①无诱导组换成含体积分数5%胎牛血清和1%双抗的DMEM高糖培养基培养。②单纯诱导组换成终浓度为6.25 mg/L胰岛素、6.25 mg/L转铁蛋白、10μg/L转化生长因子β1、0.1μmol/L地塞米松、50 mg/L维生素C、体积分数5%胎牛血清和1%双抗的软骨诱导培养基培养。③二甲基亚砜组在软骨诱导培养基中加入终浓度为0.1%的二甲基亚砜培养。④2,4-二氨基-5-苯噻唑组在软骨诱导培养基中加入终浓度为5μmol/L的2,4-二氨基-5-苯噻唑（溶于二甲基亚砜）培养,二甲基亚砜终浓度为0.1%。结果与结论：诱导人脐带间充质干细胞向软骨细胞分化后,细胞形态由长梭形变为多边形,且甲苯胺蓝染色和免疫荧光染色均呈现阳性;软骨诱导分化后Jag-1、PS-1、Notch-1、Hes-1的基因表达均明显下降（P〈0.01）;添加2,4-二氨基-5-苯噻唑后,与单纯诱导组相比,人脐带间充质干细胞中Jag-1、PS-1、Hes-1（P〈0.01）和Notch-1（P〈0.05）的基因表达显著降低;蛋白聚糖和Ⅱ型胶原蛋白含量均降低（P〈0.01）;蛋白聚糖的基因表达显著降低（P〈0.01）,Ⅱ型胶原蛋白的基因表达也出现一定程度的下降。提示Notch信号存在于人脐带间充质干细胞中,诱导人脐带间充质干细胞向软骨细胞分化后,这种信号强度迅速减弱;2,4-二氨基-5-苯噻唑可能通过Jag-1-Notch-1-Hes-1途径抑制人脐带间充质干细胞向软骨细胞分化。