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脂肪来源基质细胞的扩增及多分化潜能研究
目的 建立人脂肪来源的基质细胞(ADSCs)的分离和扩增方法,探讨ADSCs的多向分化潜能.方法 采用胶原酶消化法分离扩增人ADSCs,测定其生长的经时变化、累积生长倍数等;应用不同因子诱导ADSCs向脂肪细胞及神经元样细胞分化并进行鉴定.结果 每100 ml脂肪抽吸物中可分离得到2 ×107~4×107个有核细胞,60 d内扩增至P8;油红O染色、免疫细胞化学染色及RT-PCR证实ADSCs经诱导可分化为脂肪细胞及神经元样细胞.结论 建立了ADSCs的扩增培养方法,扩增培养的ADSCs具有旺盛的增殖能力,并且具有向脂肪细胞及神经元样细胞分化的潜能.有望作为一种成体多能干细胞应用于组织工程及细胞治疗.
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人脂肪干细胞体外培养及细胞载体复合物诱导培养
目的:探讨人脂肪干细胞体外培养方法以及对细胞载体复合物诱导成软骨分化的潜能。方法从人脂肪组织分离人脂肪间充质干细胞( hADSCs),噻唑盐( MTT)法检测细胞生长情况,流式细胞术hADSCs细胞表面分子标志,hADSCs成脂、成骨和成软骨的诱导及鉴定检测。 hAD-SCs与不同浓度胶原纤维蛋白溶液混合制成细胞载体复合物凝胶,14 d后进行细胞鉴定。结果体外分离、培养出高活性hADSCs,增值曲线呈S形。细胞CD29、CD90、CD105呈阳性表达,CD34、CD45呈阴性表达。 hADSCs成脂诱导后细胞呈类圆形,在细胞浆内有透亮的脂滴出现,油红 O染色脂滴呈鲜红色。成骨诱导后细胞呈为不规则形,免疫荧光检测细胞表达骨唾液酸蛋白、骨桥蛋白、骨连接蛋白。 hADSCs成软骨诱导后细胞形态变为铺路石样,甲苯胺蓝染色细胞基质呈蓝色,免疫组化检测Ⅱ型胶原蛋白染色呈阳性。阿利新蓝染色细胞载体复合物成蓝色,免疫组化检测Ⅱ型胶原蛋白结果显示,混合胶原蛋白组较单一胶原蛋白组更强阳性表达。结论本研究成功分离培养出高度同源性 hADSCs,具有多分化潜能。复合胶原纤维蛋白载体诱导hADSCs成软骨细胞分化,可能作为修复关节软骨缺损的理想载体支架材料。
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细胞因子对神经干细胞增殖和分化的影响
神经干细胞是指具有分化为神经细胞、星形胶质细胞、少突胶质细胞的能力,能自我更新并能够提供大量脑组织细胞的细胞.以前的神经干细胞多来自于胎儿胚胎组织,不仅来源少,而且受到伦理道德的影响,所以其应用也受到了一定的限制.自Reynolds BA 1992从成年哺乳动物中培养出干细胞,提出成年人体内也存在干细胞以来,有关干细胞的研究已成为国内外学者研究的热点.由于成年神经干细胞来源广,不存在伦理道德问题,具有多分化潜能,能够携带外源性治疗基因,且可通过导入原癌基因获得永生细胞系等诸多优点,所以神经干细胞移植为神经退行性疾病的治疗提供了一个新的方向,其应用前景十分广阔.神经干细胞具有多分化潜能,尽管其分化方向主要取决于在神经管中的初定位以及从神经管迁移后在大脑中的终定位,但同时也受细胞外的环境因素影响.本文就近年来细胞外的环境因素对神经干细胞的增生和分化作一综述.
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人脂肪源性干细胞成骨诱导过程中I型胶原的表达
目的:研究人脂肪源性干细胞(hADSCs)成骨诱导后其合成和分泌I型胶原能力的变化,探讨hADSCs作为组织工程骨的种子细胞的效能.方法:从人脂肪抽吸物中分离基质细胞.体外堵养、扩增及鉴定.采用成脂诱导剂诱导hADSCs向脂肪细胞分化,采用油红O染色鉴定.采用成骨诱导剂诱导hADSCs向成骨细胞分化,将成骨诱导组分为0、7、14、21和28 d组,分别于0、7、14、21及28 d行茜素红染色检测矿化结节、Van Gieson 胶原纤维特殊染色染胶原纤维、I型胶原细胞免疫荧光染色检测细胞I型胶原的表达.用FV Viewer 1.7软件对I型胶原表达的强度进行定量检测.结果:hADSCs成脂诱导14 d后油红O染色阳性;hADSCs成骨诱导21 d茜素红染色阳性;成骨诱导21 d Van Gieson胶原纤维特殊染色阳性;hADSCs成骨诱导后I型胶原染色21 d所有的细胞均阳性表达,28 d呈强阳性表达.统计结果显示:I型胶原的表达从7 d开始,到28 d逐渐升高,7、14、21和28 d组与0 d组比较差异均有显著性 (P<0.05).结论:hADSCs成骨诱导后全部细胞呈现成骨表型,成骨能力强,可以作为骨种子细胞应用于临床骨再生治疗.
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人胎盘来源间充质干细胞和大鼠骨髓间充质干细胞的生物学特征比较
目的:从人足月的胎盘羊膜中和Wistar大鼠股骨及胫骨骨髓中分离、培养间充质干细胞(MSCs),研究人胎盘来源MSCs(HPMSCs)和大鼠骨髓来源MSCs(BMSCs)的分离培养方法和生物学特征、表面标志及其多分化潜能.方法:将人足月胎盘组织通过胶原酶Ⅱ消化培养获取HPMSCs,采用全骨髓贴壁法从4周龄Wistar大鼠双侧股骨及胫骨中分离、纯化大鼠BMSCs,运用活细胞计数法检测其增殖能力,采用流式细胞术检测2种细胞表面标志物的表达阳性率;用地塞米松、维生素C和β磷酸甘油诱导其向成骨细胞分化,用茜素红染色鉴定;用胰岛素、地塞米松、IBMX和吲哚美辛诱导其向脂肪细胞分化,以油红O染色鉴定.结果:HPMSCs为梭形贴壁细胞,增殖能力较强,CD44和CD34表达阳性率分别为94.45%和1.67%;BMSCs为圆形、梭形和多角形,增殖能力强,CD44和CD34表达阳性率分别为93.11%和2.68%.2种细胞经过成脂诱导液和成骨诱导液诱导后,茜素红和油红O染色结果均为阳性,表明2种细胞均可向脂肪细胞和成骨细胞分化.结论:HPMSCs与大鼠BMSCs的生物学特征相似,同样具有多分化潜能,HPMSCs具有更强的增殖能力.
关键词: 人胎盘来源间充质干细胞 骨髓间充质干细胞 表面标志 多分化潜能 -
EPCs在心血管组织工程中的应用
内皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPCs)来源丰富,易于培养,活性高,具有多分化潜能,能够满足心血管组织工程对种子细胞的要求,是构建心血管组织工程的新生力量,但EPCs在心血管组织工程中的应用刚刚起步,为进一步深入研究,本文就目前有关EPCs的来源、分离与培养、鉴定、诱导与分化和在心血管组织工程中的应用现状作一综述.
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Micro RNAs通过BMP/TGF-β信号通路调节骨形成的研究进展
1 microRNAs在骨形成中的作用
microRNAs(miRNAs)是一类内源性单链小分子(~22nt )非编码 RN A 序列,通过抑制靶基因转录及下调蛋白表达在多种生理和病理过程中起到重要的调控作用[1]。越来越多的研究表明, miRN A s在干细胞工程中具有潜在的应用价值,同时参与并调节骨形成和骨重建[2],如:miR‐96促进MC3T3‐E1细胞成骨分化,而miR‐125 b可以通过下调Cbfβ表达抑制C3H10T1/2细胞增殖和成骨分化[3‐4],miR‐21过表达的骨髓间充质干细胞可以加速大鼠闭合性股骨骨折愈合[5],转染miR‐26a的脂肪来源干细胞结合羟基磷灰石(HA )支架能够显著促进大鼠胫骨骨缺损中的新骨形成,因此结合miR‐26a的骨替代体在骨缺损修复中具有可观的治疗潜能[6]。基质干细胞具有自我更新和多分化潜能,在不同条件下可以分化多种细胞,包括成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞[5]。miRNAs具有调节并决策基质干细胞分化方向的能力。过表达miRN A‐22能够抑制靶基因 HDAC6,进而促进人脂肪来源基质干细胞成骨分化而抑制其成脂分化[7]。miR‐146a过表达促进胎儿股骨干细胞成骨分化而抑制其成软骨分化[8]。以上研究均表明,miRNAs具有严格的调控机制,在成骨分化及骨形成方面发挥重要的调节作用。 -
神经干细胞免疫原性相关问题的研究进展
神经干细胞(neural stem cell,NSC)具有自我更新和多分化潜能属性,可分化产生神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞.长期以来大脑被认为是个免疫特区,NSC是神经发育早期阶段的幼稚细胞,细胞表面的特定免疫原性蛋白分子尚未形成,免疫原性较弱,在移植后免疫排斥反应较弱.
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骨髓间充质干细胞的体外培养及定向诱导分化
目的:探讨人骨髓间充质干细胞(hMSCs)的体外培养生长特性及其在体外定向分化为神经样细胞的条件.方法:采用Ficoll-paque(1.077g/ml)分离液密度梯度分离hMSCs,显微镜下观察其生长特性,测定生长曲线;取传至3~6代的hMSCs,用阿魏酸钠对其进行诱导培养,并以β-巯基乙醇作对照观察诱导培养后细胞的形态变化,分别在6h、1d、3d和7d通过免疫荧光细胞化学染色方法测定诱导后细胞的神经元烯醇化酶(neuron specific enolase,NSE)和胶质纤维酸性蛋白(glia fiber acid protein,GFAP),进行定量分析.结果:体外培养条件下hMSCs呈长梭形,细胞生长曲线呈S形,细胞倍增时间约为72h.阿魏酸钠诱导培养后6h可见细胞形态明显变化,NSE和GFAP表达阳性.24h后诱导细胞表现为典型的神经细胞样形态.第3天,NSE和GFAP表达高,分别为67±3.5%和39±1.8%.结论:人骨髓间充质干细胞在体外具有自我更新能力及多分化潜能;阿魏酸钠具有诱导体外培养的人骨髓间充质干细胞向神经细胞分化的作用.
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肝干细胞移植治疗重症肝病
原位肝移植仍然是目前治疗重症肝病有效的措施.但是,它存在的三大缺陷阻碍着其更广泛应用:(1)供肝缺乏;(2)供体肝与受体存在免疫排斥反应,肝移植术后需长期应用免疫抑制剂,使患者免疫力下降,易患各种疾病;(3)器官移植费用昂贵,对国家、社会、个人都是一种沉重的经济负担.干细胞是一类具有自我复制功能和多分化潜能的早期未分化细胞,通过控制条件可以使其分化为肝细胞,达到修复损伤组织,恢复部分肝脏功能的目的.自体肝干细胞移植治疗重症肝病是安全和有效的,但其长期疗效仍需要观察.
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间充质干细胞在消化系疾病治疗中的应用
1970年Friedenstein等[1]从豚鼠骨髓中分离培养出间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC).MSC是具有多分化潜能的非造血干细胞,在一定条件下具有分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、成纤维细胞、内皮细胞等的能力.
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脂肪干细胞分化潜能研究进展
组织工程技术的兴起和迅猛发展为组织或器官缺损的修复重建带来了新的治疗途径,并已逐渐成为目前有前景的生理性修复技术[1].然而,种子细胞来源不足、功能老化等问题严重限制了组织工程技术的进一步发展与应用.成体干细胞(adult stem cells,ASC)因分布广、增殖力强且具有多分化潜能而成为当前组织工程种子细胞研究的重点.ASC可来源于骨髓、脂肪、皮肤、肌肉、角膜等各类组织.其中以骨髓基质干细胞(Bone marrow stem cells,BMSC)研究多,应用广.近年来,随着研究的不断深入,脂肪干细胞(Adipose-derived stem cells,ADSC)逐渐被人们发现并迅速进入种子细胞研究领域,因其体内分布广,取材创伤小,细胞获得量大,还能对病人进行体形重塑等优点,近已成为新的研究热点.
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第四讲 神经干细胞在中枢神经系统修复中的作用
干细胞(Stem cell,SC)是20世纪90年代令人瞩目的研究热点.它是一类既有自我更新能力,又有多分化潜能的细胞,具有非常重要的理论研究意义和临床应用价值.在这方面的研究成果阐明了许多有关细胞生长和发育的基础理论,也可望将其应用于创伤修复、神经再生、抗衰老等临床实践.
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影响神经干细胞定向分化因素的研究进展
神经干细胞(NSC)具有自我更新和多分化潜能属性,可分化产生神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞,这使得NSC移植替代神经系统疾病中丢失的细胞成为可能.NSC在胚胎和成体中枢神经系统均存在.NSC移植在体内环境下(尤其是非神经发生区域)绝大多数分化成胶质细胞(星形胶质细胞),有可能会加重胶质瘢痕形成.在中枢神经系统疾病的NSC细胞替代治疗策略中,NSC分化成合适的细胞类型显得格外重要.现就影响NSC定向分化的因素作一综述.
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脂肪干细胞对肺部气道疾病治疗作用的研究进展
ASCs概述
2001年,Zuk等[1]首次从脂肪组织中分离出一种多向分化干细胞,因其与骨髓间充质干细胞形态相似而称为脂肪干细胞( adipose stem cells,ASCs)。ASCs是一种具有自我更新与多向分化潜能的成体间充质干细胞。在ASCs的诱导分化研究中,开展早、研究多的是向同胚层的细胞分化,特别是向成骨细胞的分化。近年来许多研究表明,脂肪干细胞具有向脂肪、骨、软骨、肌肉、内皮、造血、肝、胰岛和神经等多种细胞方向分化的多分化潜能,是一种理想的种子细胞。 -
干细胞与肺损伤修复
肺脏是人体的重要器官,各种生物、物理和化学因素都能够引起肺损伤.肺损伤修复与干细胞功能密切相关.干细胞是一种具有多分化潜能及自我复制能力的早期未分化细胞.干细胞可分为三种类型:(1)全能干细胞:它具有形成完整个体的分化潜能.如胚胎干细胞;(2)多能干细胞:这种干细胞失去了发育成完整个体的能力,但具有分化出多种细胞组织的潜能.如骨髓造血干细胞和骨髓间充质干细胞;(3)单能干细胞:只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化,如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞.与肺组织损伤修复有关的干细胞包括肺内干细胞和骨髓干细胞.
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脊髓神经干细胞的研究进展及应用前景
上世纪末,Reynolds等[1]从成年小鼠纹状体中分离出能够在体外不断分裂增殖的具有多分化潜能的细胞群,提出了神经干细胞(neural stem cell,NSC)的概念.1997年Mck-ay [2]在Science上指出神经干细胞是指能自我更新、具有分化为神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞能力的细胞,它具有多分化潜能、自我更新能力和干细胞基本生物学特性.Gage [3]也提出神经干细胞是被用来描述那些能产生神经组织或来源于神经系统、有一定的自我更新能力、能通过不对称分裂产生除它本身以外的细胞.神经干细胞的出现彻底改变了中枢神经系统(CNS)神经元不能再生的概念.近年来,很多研究表明在胚胎和成年动物中枢神经系统的不同部位都存在神经干细胞,它的发现为人们深入研究中枢神经系统的发育、分化以及探索治疗神经系统疾病开辟了新的思路,对神经干细胞的研究已成为生命科学的热点.但目前的研究多集中在纹状体和皮层的神经干细胞上,对脊髓神经干细胞的研究为数不多.本文就脊髓源性神经干细胞的分离培养、诱导分化以及应用前景做综述如下.
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骨髓基质干细胞分化为神经细胞的研究进展
骨髓基质干细胞(bone marrow stromal cells BMSCs),又称骨髓间充质干细胞,是存在于骨髓中非造血干细胞的另一种干细胞.自1968年Friendenstein利用BMSCs的粘附性特点,对其进行分离、培养,及多分化潜能研究以来[1],BMSCs成为现代生物学和医学领域研究的热点.现普遍认为BMSCs是中胚层发育的早期细胞,具有多向分化潜能,不仅能分化为造血实质,支持造血,还可分化为多种造血以外的组织细胞,特别是中胚层和神经外胚层来源的组织细胞.在实验条件控制下能分化为成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞、成肌细胞、内皮细胞、神经细胞、肝细胞、心肌细胞、肺细胞等[2~5].在多种疾病的细胞治疗和基因治疗中有很好的应用前景.本文仅对BMSCs分化为神经细胞的文献进行回顾,以期探讨其在神经系统疾病及神经损伤中的应用前景.
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非黏附骨髓间充质干细胞的体外培养与鉴定
目的 探讨小鼠骨髓中是否存在非黏附间充质干细胞(BM-NA-MSC),体外能否形成成纤维细胞集落形成单位(CFU-F),能否在适当的条件下分化为脂肪细胞、软骨细胞和成骨细胞.方法 分离小鼠总骨髓细胞,体外培养,每天转移未贴壁的非黏附骨髓细胞(NA-BMC)到新培养环境中继续培养,每组细胞长满12 d后,亚甲基蓝染色显示形成的克隆,计数克隆个数;在总骨髓细胞培养到第4天时收集未贴壁的NA-BMC到新的培养皿中,待细胞贴壁生长达融合后传代纯化,取第5代细胞接种于向脂肪细胞、软骨细胞和成骨细胞诱导分化的培养液中,2周后分别进行油红染色、抗Ⅱ型胶原的免疫组织化学染色及茜素红染色检测脂肪滴、Ⅱ型胶原和钙化结节的形成和表达.结果 小鼠骨髓细胞体外培养条件下不仅总骨髓细胞可以形成CFU-F,而且反复转移的NA-BMC也能不断形成CFU-F;给予适当的诱导条件,非黏附来源的骨髓细胞体外能够分化为产生油滴的脂肪细胞、表达Ⅱ型胶原的软骨和具有钙化能力的成骨细胞.结论 小鼠骨髓中存在一类NA-MSC,体外可以形成CFU-F,还可分化为脂肪、软骨和成骨细胞,表现出一定的多分化潜能,为下一步作为种子细胞用于移植实验的研究提供了前提.
关键词: 间充质干细胞 非黏附 骨髓 成纤维细胞集落形成单位 多分化潜能 -
肝卵圆细胞与肝脏疾病
肝卵圆细胞(Hepatic ovalcell,HOC)是在慢性肝病患者的肝脏中出现的一种具有多分化潜能的原始细胞,可分化为过渡细胞、小肝细胞和成熟肝细胞,也可向胆管细胞分化[1,2].HOC参与了肝组织的再生,与肝肿瘤的发生有密切的关系.下面就HOC与慢性肝病和肝肿瘤的关系作一综述.