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骨髓干细胞向心肌细胞分化的研究现状
心肌细胞在生理和病理状况下存在细胞增殖现象.骨髓干细胞被认为是再生心肌细胞的来源之一.骨髓细胞不论是全髓细胞、造血干细胞,还是间质干细胞,体内移植都可向心肌细胞分化, 在一定程度上改善心功能.体外诱导不仅可出现心肌细胞表型,还表达功能性受体.
关键词： 病理学与病理生理学 骨髓干细胞向心肌细胞分化 综述 心肌细胞增殖 骨髓干细胞 -
干细胞因子联合粒细胞集落刺激因子对单侧输尿管梗阻大鼠骨髓干细胞及内皮祖细胞的动员作用
目的 探讨干细胞因子(SCF)联合粒细胞集落刺激因子(G-CSF)对单侧输尿管梗阻(UUO)大鼠骨髓干细胞及内皮祖细胞的动员作用.方法 56只Wistar大鼠随机分为7组:正常对照组、SCF组、G-CSF组、SCF联合G-CSF组(SCF-G组)、假手术组、UUO组、SCF联合G-CSF用于UUO组(UUO+SCF-G组).实验第5天采集血标本后:①流式细胞仪检测静脉血单个核细胞中CD34+、CD34+/CD133+细胞;②检测血清谷丙转氨酶、谷草转氨酶、尿素氮、肌酐水平.结果 ①对照组大鼠静脉血单个核细胞中CD34+细胞为(0.13±0.01)%,假手术组CD34+细胞为(0.24±0.06)%与对照组比较差异无显著性(P＞0.05);其余各组与对照组比较CD34+细胞百分率均明显增高(P＜0.05),以UUO+SCF-G组(3.04 4±0.42)%及SCF-G组(2.10±0.28)%增高为明显;②对照组大鼠静脉血单个核细胞中CD34+/CD133+细胞为(0.02±0.01)%,假手术组CD34+/CD133+细胞(0.05±0.02)%与对照组比较差异无显著性(P＞0.05);其余各组与对照组比较CD34+/CD133+细胞百分率均明显增高(P＜0.05),以UUO+SCF-G组(0.73 4±0.17)%增高为明显;③7组血清尿素氮,肌酐、谷丙转氨酶水平无明显增高,UUO组谷草转氨酶水平较其他6组增高,差异有显著性.结论 SCF和G-CSF对干细胞和内皮祖细胞的动员效果并非完全呈平行关系,联合使用可提高内皮祖细胞和干细胞的动员率,短期内未见肝、肾毒副作用.
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自体骨髓极小胚胎样干细胞的研究进展
非造血组织损伤后,如何提高干细胞在组织再生过程中的修复能力是目前再生医学的研究热点.成体骨髓中含有表达CXCR4+Lin-CD45的极小胚胎样干细胞( VSEL-SCs),在体外能够被定向诱导分化为心肌细胞、神经元等多种谱系细胞.自体骨髓动员的干细胞因具有多向分化潜能、无伦理学争议、无免疫源性及良好的组织融合性等优势而备受关注.
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骨髓干细胞分化为骨骼肌细胞的研究进展
骨髓干细胞主要包括造血干细胞和间充质干细胞,其中造血干细胞主要分化为各种成熟的血细胞;间充质干细胞可分化为成熟的非造血组织细胞,如脂肪、骨、软骨、心肌、骨骼肌的肌细胞、神经细胞等.当机体损伤或遗传性疾病致骨骼肌变性坏死时,移植入正常的骨髓干细胞可在受者体内检测到一定数量的供者细胞核,或与变性损伤的肌纤维核相互融合,或相互融合形成新的肌纤维,提示外源性骨髓干细胞可向骨骼肌细胞定向分化.
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自体骨髓干细胞输注治疗耐多药结核患者的疗效与安全性研究
目的：探讨对耐多药肺结核患者运用自体骨髓干细胞输注治疗的临床疗效以及安全性。方法：选取2011年1月～2012年12月治疗的耐多药肺结核病患者80例，其中40例患者接受自体骨髓干细胞输注和常规规范抗结核治疗（观察组），40例患者接受常规规范抗结核治疗（对照组），观察两组治疗疗效、痰菌阴转以及不良反应情况。结果：随访两组患者治疗后24个月，观察组治疗有效率为50.00％，对照组有效率15.00％，两组治疗疗效通过 Mann-Whitney U 检验分析，差异有统计学意义；观察组治疗6个月和24个月痰菌阴转率高于对照组；观察组治疗12个月痰菌阴转率为40.00％，高于对照组的5.00％，差异有统计学意义；观察组不良反应率为30.00％，对照组不良反应发生率为40.00％，差异无统计学意义。结论：自体骨髓干细胞输注治疗耐多药肺结核具有可靠的临床疗效，且安全性和耐受性较好。
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骨髓干细胞移植联合大柴胡汤对重症阻塞性黄疸致肝损伤大鼠的治疗作用研究
目的:观察骨髓干细胞输注移植联合中药大柴胡汤对重症阻黄致肝损伤大鼠,肝细胞形态、血清相关指标及肝组织中白介素1β(IL-1β)、白介素6(IL-6)mRNA表达的影响,探讨肝损伤修复过程中肝细胞炎性相关因子可能起到的作用及机理.方法:采用在改良胆总管结扎方法基础上,我们构建的胆总管短期悬挂法:一种新的重症阻塞性黄疸致大鼠肝损伤模型.将36只该模型大鼠随机分为非用药、中药、骨髓干细胞+中药治疗共3组.HE染色法观察肝细胞形态变化；生物化学法分析血清中ALT、AST、TBIL含量:RT-PCR技术检测肝组织IL-1β、IL-6mRNA表达水平.结果:HE染色显示:非用药组肝细胞损伤明显,肝小叶内可见大片坏死灶,其内可见大量纤维细胞增生；中药治疗组部分肝小叶内可见灶状及小片状坏死；骨髓干细胞+中药治疗组肝小叶结构完整,无变形及坏死.血清学检查显示:中药和骨髓干细胞+中药治疗组血清AST、ALT、TBIL含量较非用药组低(P＜0.05).RT-PCR实验显示:中药组和骨髓干细胞+中药组肝组织IL-1β、IL-6mRNA表达水平较非用药组低(P＜0.01).结论:骨髓干细胞输注移植及中药大柴胡汤,对重症阻塞性黄疸致肝损伤有显著的抗细胞损伤和修复作用,且两者联用效果更为明显.二者对重症阻黄致肝损伤发生保护作用的分子机制可能与通过抑制细胞炎性通路有关.
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丹参通络解毒汤联合骨髓干细胞动员对心肌缺血再灌注损伤大鼠内皮的保护作用
目的 通过观察心肌缺血再灌注损伤大鼠NO水平、eNOS蛋白和eNOS mRNA表达,探讨丹参通络解毒汤联合骨髓干细胞动员对心肌缺血再灌注损伤大鼠内皮保护作用.方法 大鼠60只,随机分为假手术组、模型组、重组人红细胞生成素(recombinant human erthropoietin,rhEPO)动员组、丹参通络解毒汤组;丹参通络解毒汤联合动员组,每组12只.于造模后14 d采用放射免疫法测定NO水平、免疫组化法测定eNOS蛋白和采用实时荧光定量PCR法测定eNOS mRNA表达.结果 与假手术组比较,各组NO水平,eNOS蛋白和eNOS mRNA表达均明显降低,差异具有统计学意义(P<0.01);与模型组比较,rhEPO动员组、 丹参通络解毒汤组和丹参通络解毒汤联合动员组NO水平升高,eNOS蛋白和eNOS mRNA表达明显提高,差异具有统计学意义(P<0.01);与rhEPO动员组和丹参通络解毒汤组比较,丹参通络解毒汤联合动员组NO水平显著升高,eNOS蛋白和eNOS mRNA表达明显提高,差异具有统计学意义(P<0.01).结论 丹参通络解毒汤可以提高缺血心肌eNOS mRNA表达,进一步促进eNOS蛋白表达,升高NO水平,是该方保护心肌缺血再灌注损伤大鼠内皮重要机制之一,同时该方联合动员剂对内皮保护有增强促进作用.
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BMSCs肝向分化过程中相关信号通路的研究进展
肝细胞生长因子(HGF)作为一种多效性的细胞调控因子,通过与肝细胞生长因子受体c-Met结合激活下游多种信号路径.HGF对信号路径的激活效果与骨髓干细胞(BMSCs)的分化密切相关.本文综述了HGF对BMSCs向肝细胞诱导分化所涉及信号通路的研究进展,为促进肝脏恢复治疗提供参考.
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主要组织相容性复合体基因诱导移植免疫耐受的新进展
供、受者主要组织相容性复合体(MHC)差异是当前器官移植获得免疫耐受的主要障碍.目前针对MHC取得免疫耐受的途径或方法有多种,开始将供者的MHC抗原提纯、人工合成MHC抗原后通过胸腺或其他途径注射以求达到免疫耐受,随着科学的发展,采用逆病毒转染供者MHC基因于受者骨髓干细胞以诱导免疫耐受的动物实验越来越多,很多实验证实通过上述途径学科动物受者多能达到持久的免疫耐受状态.但由于医学伦理等因素限制了其方法在临床的应用.
关键词： 主要组织相容性复合体 免疫耐受 骨髓干细胞 -
自体骨髓干细胞移植治疗下肢缺血性疾病的实验与临床分析
目的 研究自体骨髓干细胞移植分离及治疗下肢缺血性疾病的效果.方法 利用流式分析法检测CD34+细胞数;利用内皮细胞集落培养法观察干细胞的内皮分化能力;根据患者症状、体征的改善率及下肢血管新生率观察移植治疗效果.结果 分离纯化的骨髓液中CD34+细胞浓度为(4.499±0.612)×105/mL,单个核细胞(MNC)浓度为(3.051±0.803)×107/mL,内皮形成集落数为(9.02±3.11),患者临床症状、体征都有不同程度的改善,血管新生率达31.25%.结论 分离纯化的骨髓干细胞对下肢缺血性疾病的移植治疗是有效的.
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自体干细胞激活疗法治疗2型糖尿病大鼠的疗效及机制研究
目的 观察骨髓干细胞(BSCs)动员并诱导后对2型糖尿病(T2DM)大鼠的降糖作用,探讨该疗法可能的降糖作用机制.方法 50只雄性Wistar大鼠,随机分为健康对照组(10只)和模型组(40只).采用高脂、高糖饮食联合单次小剂量链脲佐菌素腹腔注射造模并随机分为4组:骨髓干细胞组给予体外BSCs回榆;单纯动员组给予重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF);动员并诱导组给予rhG-CSF联合促肝细胞生长素和烟酰胺;糖尿病对照组.用放射免疫法测空腹血清胰岛素,免疫沉淀和Western blot检测骨骼肌葡萄糖转运体-4(GLUT4)蛋白的表达量.结果 与糖尿病对照组相比,动员并诱导组大鼠血糖下降33.95％(P ＜0.01),空腹血清胰岛素水平差异无统计学意义(P＞0.05),稳态模型胰岛素抵抗指数显著降低(P＜0.05),骨骼肌GLUT4蛋白的表达量显著升高(P＜0.01).结论 rhG-CSF联合促肝细胞生长素和烟酰胺对T2DM大鼠有降糖作用,能够上调其骨骼肌细胞膜GLUT4蛋白的表达量,改善胰岛素敏感性.
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心表移植源自自体骨髓干细胞的生物工程学人造组织,改善大鼠梗死区域的心肌灌注
目的 探究源自自体骨髓干细胞(BMSCs)的生物工程学人造组织(AT)作为组织补片被移植在大鼠的梗死心肌表面上后,能否与受损心肌完全一体化融合.方法 对15只Wister大鼠进行选择性冠状动脉结扎以建立梗死(MI)动物模型,将大鼠自体BMSCs植入胶原蛋白基质以构建三维立体AT.4周后,AT补片被移植在移植组大鼠(n=9)心脏的MI瘢痕区表面,对照组(n=6)不做移植.所有动物在移植实验2周前和2个月后进行序列99mTc-MIBI SPECT心肌灌注显像,以检测左心室(LV)功能和心肌灌注的演变.在研究终点切取大鼠心脏进行组织学分析,以研究生物工程学组织移植物中BMSCs的命运.结果 2个月后,在移植组中,组织学分析显示生物工程学AT移植物中的BMSCs存活并与MI瘢痕组织完全一体化,在AT补片及相邻梗死心肌中出现大量新生毛细血管,其每平方毫米的毛细血管密度及梗死区的左心室壁厚度显著大于对照组(246±76 vs 89±21:P=0.01)和(1.75±0.24 vs 1.35±0.31;P=0.04).序列99mTc-MIBI SPECT心肌灌注显像显示移植组心肌局部灌注得到明显改善,与对照组相比,移植组的低灌注MI区显著减少而99mTc-Sestamibi摄取率显著增加,(10%±7.1%vs 20%±12.9%;P=0.02)和(65%±17%vs 52%±12%;P=0.04).但两组的LVEF均值无明显差异.结论 在这项研究中,我们确认在植入大鼠体内2个月后,心表移植的源自自体BMSCs的生物工程学人造组织可以与梗死心肌完全融合,促进新血管生成并显著改善局部灌注,但并不改善LV功能.
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骨髓干细胞动员与移植治疗心肌梗死的比较
目的比较骨髓干细胞动员与骨髓单个核细胞移植对兔心肌梗塞的治疗作用,探讨更有效、更适用的干细胞治疗心肌梗塞的方法.方法将30支新西兰白兔采用结扎前降支的方法制作心肌梗塞模型,随机分为动员组、移植组和对照组,动员组(n=10)心梗后3h开始皮下注射粒细胞集落刺激因子(G-CSF)30μg/(kg·d),连续使用5 d,第5天抽取静脉血约10mL,分离单个核细胞(mononudear cells,MNCs)用5-溴脱氧尿嘧啶核苷(bromodeoxyuridine,Brdu)标记后,经静脉注入动物体内.移植组(n=10)心梗后7～10 d,抽取骨髓3～5mL,分离MNCs用Brdu标记,然后开胸将细胞移植至梗死区,对照组(n=10)不采取任何治疗措施.心梗后1周及5周采用超声心动图(UCG)检查了解心脏功能变化,5周时作血液动力学测定,取心脏作免疫组织化学鉴定.结果心梗后5周,动员组左室射血分数(EF)与1周时相比明显增加,移植组无变化,对照组显著下降.5周时动员组及移植组左室舒张末压(LVEDP)、+dp/dtmax和-dp/dtmax与对照组相比均有显著变化.动员组及移植组在心肌梗死区均发现有Brdu标记的阳性细胞,两组梗死区血管密度明显高于对照组,但均未发现有新生的平滑肌细胞及心肌细胞.结论骨髓干细胞动员治疗心肌梗死,能通过促进梗死区血管新生,明显改善心脏功能,骨髓单个核细胞移植可避免心功能的恶化,但在改善心功能方面的作用有限,骨髓干细胞动员可能为心肌梗塞的治疗提供一种更适用的无创性的手段.
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骨髓干细胞动员对心肌梗死大鼠心功能的影响
目的探讨应用粒细胞集落刺激因子(G-CSF)动员大鼠自体骨髓干细胞治疗心肌梗死,对心功能的影响及其可能机制.方法用异丙肾上腺素(ISO)制作大鼠心肌梗死模型,用骨髓干细胞动员剂G-CSF动员自体骨髓干细胞释放和迁移至心肌梗死灶,于用ISO后24,48 h杀死大鼠,取出心脏;用ISO后4周,先用MPA-V多导生理仪检测大鼠血流动力学、心功能指标,随后杀死大鼠,取出心脏,通过免疫组化、HE染色和VG染色方法观察大鼠心梗灶的CD34+细胞的浸润及心肌再生、心肌纤维化的情况.结果用ISO后4周,G-CSF动员组大鼠血流动力学指标、心功能参数均比对照组改善.用ISO后24h后,动员组大鼠心梗区可见CD34+细胞浸润,并有CD34+阳性的新生心肌细胞生长,4周后瘢痕组织少,心肌纤维化程度轻,心肌基本结构得到保护.结论急性心梗发生后,应用G-CSF能动员自体骨髓干细胞向心梗灶内迁移、存活和向心肌细胞、血管内皮细胞等分化;并通过心肌再生、抑制缺血心肌纤维化和保护缺血心肌基本结构,而改善心功能.
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应用浓缩骨髓干细胞技术治疗骨折不愈合
目的 探讨应用浓缩骨髓干细胞技术治疗骨折不愈合及延迟愈合的临床效果.方法 对21例骨折不愈合及9例骨折延迟愈合病人,对抽取的自体骨髓血利用密度梯度离心原理进行细胞分选,取得高浓度的骨髓干细胞悬液,经皮注射于骨折端周围.术后3周、2、3及6个月及术后1年复查X光片观察骨折愈合情况,以骨折线消失,病人完全负重,骨折局部无疼痛感为骨折愈合标准.结果 浓缩的骨髓干细胞悬液显微镜下单核细胞计数达到105个/mL以上26例;骨折愈合25例,愈合时间5个月～2年,平均6.5个月;骨折未愈合5例.全部病例无穿刺点感染及异常疼痛等并发症.结论 应用浓缩骨髓干细胞技术,经皮注入自体骨髓干细胞,是一种微创、安全、高效的治疗骨折不愈合的方法.
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猕猴自体骨髓CD133+细胞肝门静脉移植治疗肝损伤的实验研究
目的探讨自体CD133+细胞肝门静脉移植对猕猴肝损伤的治疗意义,为人类肝损伤治疗提供新技术.方法猕猴每日皮下注射40%CCL4 0.5 ml/kg复制肝损伤模型后连续饲喂高脂饲料,经肝功能生化指标检测及肝穿组织病理学观察确认肝损伤后,免疫磁珠法分离自体骨髓CD133+细胞,按3×105细胞/kg将细胞植入肝门静脉,植入后60 d进行肝功能相关指标检测及组织病理学观察.结果连续注射CCL4 4 d后,血清谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、球蛋白(GLOB)均显著升高,而总蛋白(TP)和白蛋白含量无变化(P＞0.05),肝组织结构紊乱,部分肝细胞水肿、变性和坏死,汇管区及周围有大量炎性细胞浸润.第二次肝门静脉细胞移植后30 d,血清AST、ALT活性和GLOB、BIL含量显著低于对照组(P＜0.05),而TP、ALB、LDL含量高于对照组(P＜0.05),治疗组肝组织结构清楚,而对照组有部分纤维增生和肝细胞有脂肪变性.结论自体CD133+细胞肝门静脉移植能有效促进肝损伤修复和阻止猕猴肝损伤的发展,改善猕猴肝组织结构和功能.
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猕猴自体骨髓干细胞移植治疗急性肝损伤的实验研究
目的探讨自体骨髓干细胞肝门静脉移植对猕猴急性肝损伤的治疗作用和为人类肝损伤治疗提供依据和方法.方法猕猴10只,随机分为实验组和对照组,每日皮下注射40%CCL4 0.8 ml/kg,连续注射4 d,经肝功能生化指标检测及肝穿组织病理学观察确认肝损伤后,分离实验组猴的自体骨髓单个核细胞,按3×108细胞/kg将骨髓细胞植入肝门静脉,植入后60 d进行肝功能相关指标检测及组织病理学观察.结果连续注射CCL4 4 d后,血清谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、球蛋白(GLOB)(P＜0.001),而总蛋白(TP)和白蛋白含量无变化(P＞0.05),肝组织结构紊乱,大量肝细胞坏死,部分细胞变性,水肿,汇管区及周围有大量炎性细胞浸润.骨髓细胞肝门静脉移植后60 d,血清AST、ALT活性和GLOB、BIL含量显著低于对照组(P＜0.05),而TP、ALB、LDL含量高于对照组(P＜0.05),病理组织学观察结构清楚,而对照组有纤维增生和肝细胞有脂肪变性.结论自体骨髓细胞肝门静脉移植能对猕猴急性肝损伤有明显治疗作用,可改善急性肝损伤猕猴的肝功能及组织结构,提示该方法可能对人类急性肝损伤有一定治疗意义.
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大鼠成体骨髓干细胞在肾小管上皮细胞再生中的作用
目的:观察肾小管上皮细胞的更新、再生有无来源于骨髓干细胞.方法:建立性别不匹配大鼠间的骨髓移植和肾脏移植模型,通过激光切割技术,将肾小管上皮细胞切割下来,提取其基因组DNA,用针对大鼠Y染色体上性别决定基因(Sry基因)的引物进行PCR反应,以观察提取的DNA中有无Sry基因.结果:据PCR反应结果,在2种模型所取标本的肾小管上皮细胞中,大部分可见Sry基因的存在.结论:骨髓干细胞可能是肾小管上皮细胞再生的一个来源.
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SPIO标记兔BMSCs的生物学特性与体外MRI显像研究
目的 采用超顺磁性氧化铁(SPIO)作为磁探针标记兔骨髓间充质干细胞( BMSCs),探讨不同浓度SPIO的磁标记效率及其对细胞活力的影响,观察标记干细胞体外MR显像情况. 方法 采用含铁不同浓度(11.2 μ g/ml、22.4 μg/ml、44.8 μg/ml)的SPIO标记兔BMSCs,分别行普鲁士蓝染色和MTT比色法检测其标记效率和BMSCs增殖活性,同时观察不同浓度磁标记细胞组(1×106、1×105、1×104和1×103细胞数/ml)和对照组(1×106细胞数/ml)的T1WI、T2WI及T2·WI体外显像信号.结果 SPIO标记BMSCs中铁含量越高,其标记率越高,含铁浓度为22.4μg/ml时磁标记率达95％且对BMSCs生长活性无明显影响.三种MR序列信号变化随细胞浓度的增加,其信号变化越明显,但在相同细胞浓度下,T2·WI信号变化率大(P＜0.05). 结论 采用含铁浓度为22.4 μg/ml的SPIO来标记BMSCs,其磁标记率和安全性均很高.T2·WI是体外示踪磁标记BMSCs佳的MR成像序列.
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干细胞及其在肾脏病研究的应用
干细胞是一类可以自我更新、多向分化和高度增殖的细胞.由于干细胞的可塑性、无限扩增性、便于遗传操作等优势,干细胞疗法为现代医学提供了一个新的治疗途径.本文就各类干细胞:胚胎干细胞、胚肾及肾脏干细胞和骨髓干细胞在肾脏病研究中的应用及存在的问题作一综述.
