颌骨来源骨髓间充质干细胞成骨分化的特点、优势与应用

背景:颌面部骨组织缺损修复是目前研究的热点与难点,而种子细胞的选择是关键。颌骨来源骨髓间充质干细胞是存在于颌骨内的成体间充质干细胞,在颌面部组织再生方面的应用更具优势。目的:综述颌骨来源骨髓间充质干细胞的生物学特性和成骨分化优势以及药物、体内环境、微小RNA对其成骨分化影响的相关研究进展。方法:利用计算机在PubMed和中国知网进行文献检索。中文检索词为“口腔,骨组织工程,干细胞”,英文检索词为“oral,bone tissue engineering,stem cells”。共检索下载文章405篇,根据纳入与排除标准对文章进行筛选,最终纳入70篇文献进行综述。结果与结论:颌骨来源骨髓间充质干细胞是口腔骨组织工程的优良种子细胞,与长骨骨髓间充质干细胞相比,颌骨来源骨髓间充质干细胞具有更强的增殖能力和成骨分化能力。药物、体内环境、微小RNA均可以调控颌骨来源骨髓间充质干细胞的成骨分化,但目前对颌骨来源骨髓间充质干细胞的研究尚处于初始阶段,因此需要更多论证力较强的研究来证实其在颌面部骨组织再生领域的应用更具优势。

骨粘连蛋白促骨髓来源间充质干细胞成骨分化在青少年特发性脊柱侧凸中的作用

目的探究骨骼肌分泌的骨粘连蛋白(Osteonectin)促骨髓来源间充质干细胞(BMSC)成骨分化在青少年特发性脊柱侧凸(AIS)中的作用。方法纳入30例AIS患者,根据X射线片测量的Cobb角,将其分为轻度AIS组和重度AIS组。比较2组患者腰椎和骨骼肌骨密度(BMD)。收集2组患者BMSC,通过流式细胞术检测CD73和CD90蛋白表达,qRT-PCR检测Runx2、Osterix和Osteocalcin mRNAs表达水平,ELISA检测碱性磷酸酶(ALP)活性。收集2组患者骨骼肌,检测Osteonectin mRNA和蛋白表达水平。ELISA检测2组患者血清中Osteonectin水平。体外培养BMSC,分为BMSC组(无特殊处理)和BMSC+Osteonectin组(添加Osteonectin),检测Runx2、Osterix和Osteocalcin mRNAs表达水平及ALP活性。结果与轻度AIS组比较,重度AIS组患者腰椎和骨骼肌BMD降低(P<0.05),BMSC中Runx2、Osterix和Osteocalcin mRNAs表达水平降低(P<0.05),ALP活性降低(P<0.05);骨骼肌中Osteonectin mRNA和蛋白表达水平降低(P<0.05);血清中Osteonectin水平降低(P<0.05)。与BMSC组比较,BMSC+Osteonectin组细胞Runx2、Osterix和Osteocalcin mRNAs表达水平升高(P<0.05),ALP活性升高(P<0.05)。结论AIS患者骨骼肌分泌Osteonectin减少,BMSC的成骨分化能力降低。外源性补充Osteonectin可改善BMSC的成骨分化能力,可能有助于AIS病情的恢复。

Osteonectin促进骨髓来源间充质干细胞成骨分化的机制及其与青少年特发性脊柱侧凸的相关性研究

目的 探究Osteonectin在促进骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化的分子机制,以及Osteonectin在青少年特发性脊柱侧凸(AIS)中的作用。方法 将2020年5月—2022年5月就诊的20例AIS及健康体检20例分别作为AIS组和健康组。使用qRT-PCR技术测定2组BMSCs中Osteonectin、BMP2以及Wnt/β-catenin信号通路相关基因(Tcf7、Lef1)和成骨分化相关基因(Runx2、Osteocalcin)的表达水平。通过X线检测AIS患者的Cobb角度,并分析上述基因表达水平与Cobb角度的相关性。在BMSCs中,加入Osteonectin和BMP2抑制剂Noggin,并分为对照组、Osteonectin组和Osteonectin+Noggin组。通过qRT-PCR检测BMSCs中BMP2、Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平。采用ChIP-qPCR检测β-catenin在Runx2和Osteocalcin基因转录起始位(TSS)的富集水平。结果 与健康组比较,AIS组BMSCs中Osteonectin、BMP2、Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平均降低(P<0.05);Osteonectin、BMP2、Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平与AIS患者Cobb角度呈负相关(r=-0.466 3、-0.369 1、-0.272 7、-0.543 4、-0.606 5、-0.343 3,P<0.05,P<0.01)。与对照组比较,Osteonectin组BMSCs中BMP2、Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平升高,且β-catenin在Runx2和Osteocalcin mRNA TSS富集水平增加(P<0.05)。相比Osteonectin组,Osteonectin+Noggin组BMSCs中Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平降低,β-catenin在Runx2和Osteocalcin mRNA TSS富集水平降低(P<0.05)。结论 在AIS患者中,BMSCs中Osteonectin、BMP2-Wnt/β-catenin的表达以及成骨分化水平与AIS疾病的发展呈负相关。Osteonectin通过激活BMP2-Wnt/β-catenin信号通路,促使β-catenin转录激活成骨分化相关基因,从而促进BMSCs的成骨分化。

不同年龄小鼠骨来源间充质干细胞衰老相关特性与成骨分化能力的比较研究

目的探索不同年龄组小鼠骨来源的间充质干细胞(bone derived mesenchymal stem cells,BMSCs)衰老相关的生物学特性及骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein 2,BMP2)诱导成骨分化能力的改变。方法将8只C57BL/6J小鼠分为青年组(4周龄,体质量约为10~15 g,n=4)和老年组(12月龄,体质量约为20 g~25 g,n=4),每组雌雄各半。分别从2组小鼠的整骨中提取间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs),通过流式细胞术鉴定2组BMSCs的表面标志物,通过β-半乳糖苷酶染色比较2组BMSCs的衰老程度,通过MTT和EdU掺入实验比较2组BMSCs的增殖及自我更新能力。通过Western blot分析2组BMSCs中周期蛋白CyclinD1、P21的表达情况。采用ALP染色和茜素红S染色及RT-qPCR评估2组BMSCs的体外成骨分化能力,使用RNA-seq分析比较2组BMSCs经BMP2诱导后的差异基因表达,并用流式分析验证测序结果。结果流式细胞术分析结果显示,分离培养的小鼠BMSCs符合间充质干细胞判定标准。β-半乳糖苷酶染色结果显示,老年组BMSCs的衰老水平显著高于青年组(P<0.05)。而MTT和EdU掺入实验结果表明,老年组BMSCs的细胞活力和增殖能力显著低于青年组(P<0.05)。Western blot结果显示,与青年组比较,老年组BMSCs的细胞周期蛋白CyclinD1表达水平较低,而细胞周期阻抑因子P21蛋白表达水平显著增高(P<0.05)。ALP染色和茜素红S染色及RT-qPCR检测结果显示,BMP2诱导后青年组BMSCs的成骨分化能力显著高于老年组(P<0.05)。RNA-seq结果显示,BMP2诱导后,整合素αV重组蛋白(cluster of differentiation 51,CD51)在青年组和老年组中的表达趋势相反。而流式细胞术分析结果显示,青年组CD51^(+)细胞在CD45^(-)细胞中占比明显高于老年组(P<0.01)。结论老年组BMSCs中CD51^(+)细胞在CD45^(-)细胞中占比下降与CD51^(+)细胞对BMP2的成骨诱导响应性下降密切相关。

TGF-β信号通路对牙源性黏液瘤来源的间充质干细胞成骨分化的影响分析

目的探究转化生长因子-β(TGF-β)信号通路对牙源性黏液瘤(OM)来源的间充质干细胞(OMMSC)成骨分化的影响。方法选择2018年至2020年南京大学医学院附属口腔医院收治的OM患者2例,经手术取部分病灶标本进行OMMSC分离培养。另外选择于该院接受牙种植治疗的年轻患者5例,抽取颌骨骨髓进行颌骨骨髓来源的间充质干细胞(JBMSC)分离培养。通过细胞增殖实验、流式细胞术检测、茜素红S染色进行细胞鉴定。成骨培养7 d后通过实时荧光定量聚合酶链反应(RT-PCR)检测TGF-β信号通路以及成骨相关基因的表达情况。观察小分子药物SB431542及TGF-β1干预对OMMSC、JBMSC成骨分化能力的影响。结果经分离获得的OMMSC、JBMSC具有梭形形态,表达间充质干细胞表面标志物,并具有成骨分化能力,符合间充质干细胞的特征。与JBMSC相比,OMMSC具有更强的增殖能力。RT-PCR检测结果显示,TGF-β/Smad信号相关因子在OMMSC中呈高表达(P<0.05),成骨相关因子骨桥蛋白(OPN)表达降低(P<0.05)。茜素红S染色结果显示SB431542可显著促进OMMSC成骨分化,而TGF-β1对OMMSC成骨分化有抑制作用。结论该研究成功对OMMSC进行了分离,发现TGF-β信号相关因子在OMMSC中呈高表达,抑制TGF-β信号转导通路可增强OMMSC的成骨能力,为改善OM患者骨缺陷提供参考。

间充质干细胞来源的外泌体治疗器官纤维化的研究进展

器官纤维化是组织损伤后过度修复的结果,与器官衰竭和高死亡率有关,因而寻找有效的治疗纤维化的方法具有重要价值。近年来研究发现间充质干细胞来源的外泌体具有体积小、免疫原性低、无致瘤作用等优势,在抗纤维化方面显示出良好的应用前景。该文综述了间充质干细胞来源的外泌体治疗各种器官纤维化的机制及相关研究进展。

基于Wnt/β-catenin信号通路探讨子宫内膜来源间充质干细胞抑制子宫内膜纤维化的机制

目的探讨Wnt/β-catenin信号通路介导间质上皮转化(EMT)在子宫内膜来源间充质干细胞(eMSCs)抑制子宫内膜纤维化中的作用机制。方法将18只雌性SD大鼠随机分为假手术(Sham)组、模型(Model)组和eMSCs组,每组6只。Sham组的大鼠在剖腹手术后不接受任何形式的子宫介入手术。Model组和eMSCs组建立子宫内粘连大鼠模型。eMSCs组在模型损伤后立即移植eMSCs细胞悬液进行治疗,总量为每子宫0.05 ml(2×107细胞/ml)。3周后收集单侧损伤子宫进行苏木精-伊红(HE)染色和Masson染色。通过蛋白质印迹分析子宫内膜纤维化、EMT、Wnt/β-catenin通路蛋白表达。结果Model组大鼠宫腔结构破坏,腺体数量明显减少并积聚大量蓝色胶原纤维,但在eMSCs治疗后子宫内膜腺体数量显著增加,并且纤维化面积显著降低。与Sham组相比,Model组中I型胶原和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)蛋白的表达水平显著增加(P<0.05),但在eMSCs组中均显著减少(P<0.05)。在Model组中,N-cadherin、Vimentin和ZEB1的表达显著增加,而E-cadherin的表达减少。然而,在eMSCs组中,上述分子蛋白质的变化完全相反。与Sham组相比,Model组β-连环蛋白(β-catenin)和C-myc表达增加(P<0.05)。与Model组相比,eMSCs组中周期蛋白E(CyclinE)、β-catenin和C-myc表达增加(P<0.05)。结论eMSCs可以通过抑制EMT和子宫内膜纤维化来促进子宫内粘连大鼠子宫内膜修复,这种作用部分是通过激活Wnt/β-catenin信号通路来实现。

脐带间充质干细胞来源外泌体对大鼠放射性肺损伤作用及机制研究

目的探讨人脐带间充质干细胞来源外泌体(hUCMSC-Exo)对大鼠放射性肺损伤(RILI)的作用及机制。方法流式细胞术检测人脐带间充质干细胞(hUC-MSC)表面标志物;蛋白免疫印迹法、纳米粒子跟踪分析及透射电子显微镜鉴定hUCMSC-Exo。根据随机数字表法将15只健康SD大鼠分为对照组、照射组和照射+Exo组,每组各5只,照射+Exo组大鼠在辐照后立即注射100μl的hUCMSC-Exo(剂量为1×10^(7)个/μl),其余两组注射100μl生理盐水,照射后4周处死大鼠并取材;苏木精-伊红(HE)和Masson染色法观察肺组织病理学变化;酶联免疫吸附法(ELISA)检测大鼠血清中白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和干扰素γ(INF-γ)表达;蛋白免疫印迹法检测大鼠右肺组织中E-钙黏蛋白(E-cadherin)、波形蛋白(vimentin)、转化生长因子-β1(TGF-β1)和IL-1β蛋白表达;实时荧光定量聚合酶链式反应(PCR)检测E-cadherin、Vimentin、IL-1β和IL-6的mRNA表达;免疫组织化学染色检测大鼠右肺组织中E-cadherin、Vimentin、TGF-β1和磷酸化Smad同源物(p-Smad)蛋白表达。结果与照射组相比较,照射+Exo组炎性细胞浸润减少,胶原沉积和纤维组织增生减少(P<0.05);血清中促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α及INF-γ表达减少(P<0.05);肺组织中E-cadherin蛋白表达增加,Vimentin、TGF-β1、p-Smad和IL-1β蛋白表达减少(P<0.05);肺组织中E-cadherin的mRNA表达增加,Vimentin、IL-1β及IL-6的mRNA表达减少(P<0.05)。结论hUCMSC-Exo能够通过减少促炎因子分泌及抑制纤维化进展缓解RILI。

骨髓间充质干细胞来源的外泌体静脉移植对脊髓损伤的修复作用研究

目的:分析骨髓间充质干细胞来源的外泌体静脉移植对脊髓损伤的修复作用。方法:选择2013年10月—2014年3月河南省洛阳正骨医院实验室试验的78例大鼠为研究对象,应用随机抛球法将大鼠分为手术组(n=26)、对照组(n=26)、外泌体组(n=26)。通过脊髓法建立大鼠脊髓损伤模型后,对照组不作处理,手术组在对照组的基础上实施切开减压术,而外泌体组在对照组的基础上实施全骨髓培养法培养大鼠BMSCs,收集P2代细胞上清,应用ExoQuickPrecipitation提取法分离并纯化外泌体,通过透射电镜观察鉴定外泌体形态,采用Westernblot鉴定外泌体表面标志蛋白CD9、CD63,在造模1 h后尾静脉给予外泌体移植500μL。分别采用BBB评分、斜板实验在术后1、3、7、14、21、28 d评价大鼠的运动功能恢复情况,并于术后28 d处死试验大鼠,采用苏木精-伊红(HE)染色、髓鞘(LFB)染色观察各组脊髓组织形态学改变,尼氏(Nissl)染色观察神经元存活数目。结果:术后各时间点手术组大鼠BBB评分高于对照组和外泌体组,术后7、14、21、28 d外泌体组大鼠BBB评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。手术组术后各时间点斜板评分高于对照组及外泌体组,差异有统计学意义(P<0.05)。造模后28 d,手术组的脊髓组织HE染色体等均正常,神经元数目减少。结论:BMSCs外泌体静脉移植对脊髓损伤有明显的改善作用,可以提高患者的运动能力,减轻脊髓损伤,加速脊髓损伤的恢复。

间充质干细胞来源外泌体对HDM刺激的气道上皮细胞炎症及EMT的影响

目的:探究间充质干细胞来源外泌体(MSC-EXO)对屋尘螨(HDM)刺激的气道上皮细胞炎症及上皮-间质转化(EMT)的影响。方法:从人脐带中分离MSCs(hUCMSCs),经过分选和鉴定后分离提取MSC-EXO。透射电镜和Western blot检测外泌体形态及标志蛋白CD63、CD81、TSG101表达。将MSC-EXO与HDM刺激的16HBE细胞共培养后,观察细胞形态变化;MTT检测细胞增殖能力;流式细胞术检测细胞凋亡率;qRT-PCR检测细胞炎症因子TNF-α和IL-6 mRNA水平;荧光探针法检测细胞活性氧(ROS)水平;Western blot检测EMT相关蛋白E-钙黏蛋白(E-cadherin)、N-钙黏蛋白(N-cadherin)、波形蛋白(VIM)、α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达。结果:hUCMSC中CD73、CD90和CD105表达呈阳性,CD34、CD45和HLA-DR表达呈阴性;电子透射显微镜下MSC-EXO呈囊泡状,直径30~200 nm,表达CD63、CD81、TSG101。与对照组相比,HDM组16HBE细胞变长、变尖呈长梭形,细胞凋亡率、ROS、TNF-α和IL-6 mRNA水平、N-cadherin、VIM、α-SMA表达显著升高,E-cadherin表达显著降低(P<0.05);与HDM组相比,50、100μg/ml EXO组细胞形态接近正常细胞,细胞凋亡率、ROS、TNF-α和IL-6 mRNA水平、N-cadherin、VIM、α-SMA表达明显降低,E-cadherin表达明显升高(P<0.05)。结论:MSC-EXO可减轻HDM诱导的气道上皮细胞炎症,抑制EMT过程。

间充质干细胞与子痫前期发病及治疗相关研究进展

子痫前期(pre-eclampsia,PE)是一种特有的多系统损害性疾病,严重时可造成孕产妇和围生儿死亡。目前研究认为子痫前期的发病机制与胎盘滋养细胞侵袭能力受损导致螺旋动脉重铸不足、炎症免疫反应过度激活和血管内皮细胞损伤等有关。近年研究发现,间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)可以通过线粒体途径等多种调控手段改善滋养细胞和内皮细胞功能,缓解内皮损伤和炎症免疫反应而发挥治疗作用。间充质干细胞来源的外泌体(Mesenchymal stem cell extracellular vesicles,MSC-EVs)也可以通过分泌细胞因子改变细胞的行为,增加滋养细胞增殖和迁移,促进血管生成,改善螺旋动脉重铸不足,在PE治疗中发挥重要作用。本文综述MSCs与PE治疗相关研究进展。

骨髓间充质干细胞源外泌体对急性肺损伤大鼠肺泡巨噬细胞M1/M2极化的影响及其机制

目的:探讨大鼠骨髓间充质干细胞来源的外泌体(bone marrow mesenchymal stem cells derived exosomes,BMSCs-Exos)对脂多糖(LPS)诱导的急性肺损伤大鼠肺泡巨噬细胞NR8383 M1/M2极化的影响及其潜在的机制。方法:分离SD大鼠骨髓间充质干细胞并制备BMSCs-Exos。分别用0.1、1 mg/mL BMSCs-Exos预处理NR8383细胞1 h,再用1μg/mL LPS诱导48 h,采用ELISA和蛋白免疫印迹分别检测细胞上清液中炎性因子含量以及细胞内极化标志物蛋白表达。将NR8383细胞单独培养或与BMSCs共培养,经20μmol/L外泌体抑制剂GW4869处理并予以1μg/mL LPS诱导48 h,采用实时荧光定量PCR和蛋白免疫印迹分别检测细胞内miR-212-5p以及IL-4Rα和p-STAT6蛋白相对表达。生物信息学预测miR-212-5p与IL-4RαmRNA结合位点并通过荧光素酶实验验证。结果:成功制备BMSCs-Exos。ELISA和免疫印迹结果表明,1μg/mL LPS诱导48 h可促进NR8383细胞分泌炎性因子(TNF-α,IL-1β和IL-10)及M1极化,BMSCs-Exos预处理可明显降低LPS诱导的NR8383细胞培养上清液中炎性因子TNF-α和IL-1β含量,增加抗炎因子IL-10含量,同时抑制细胞M1极化并促进其M2极化,且1 mg/mL BMSCs-Exos明显强于0.1 mg/mL BMSCs-Exos。细胞共培养实验结果表明,1μg/mL LPS诱导48 h可增加NR8383细胞中miR-212-5p相对表达量以及IL-4Rα和p-STAT6蛋白表达,与BMSCs共培养可有效抑制LPS对上述指标的影响,但BMSCs的作用可被GW4869阻断。荧光素酶实验结果显示,miR-212-5p可与IL-4RαmRNA 3′UTR结合并促进其蛋白表达。结论:BMSCs-Exos可能通过miR-212-5p/IL-4Rα/STAT6通路抑制LPS诱导的急性肺损伤大鼠肺泡巨噬细胞NR8383的M1极化并促进其M2极化。

人脐带间充质干细胞来源外泌体在肾缺血-再灌注损伤中的保护作用及其机制研究

目的探究人脐带间充质干细胞来源外泌体(hucMSC-Exo)在肾缺血-再灌注损伤(IRI)中的保护作用,明确瞬时受体电位阳离子通道蛋白(TRPC)6/聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)1信号通路在该过程中的重要作用及其调控机制。方法采用超速离心法提取hucMSC-Exo,通过透射电子显微镜(透射电镜)、纳米颗粒追踪分析和蛋白质印迹法对其进行鉴定。将SD大鼠随机分成假手术组(S组)、假手术+TRPC6抑制剂SKF96365组(SS组)、肾IRI组(IRI组)、外泌体处理组(EXO组)、外泌体+TRPC6抑制剂SKF96365组(ES组),每组6只。检测血清肌酐和血尿素氮水平,苏木素-伊红(HE)染色观察肾组织病理学改变并行Paller评分,蛋白质印迹法检测大鼠肾组织中坏死性凋亡关键分子,包括受体相互作用蛋白激酶(RIPK)1、RIPK3和混合谱系激酶结构域样蛋白(MLKL)、TRPC6和PARP1的表达水平。结果透射电镜下观察到典型茶托样结构,纳米颗粒追踪分析结果显示所提取物质的平均直径为125.9 nm,蛋白质印迹法检测其表面标志CD9、CD63、CD81表达阳性,证实提取物为外泌体。与S组比较,IRI组血清肌酐、血尿素氮水平增加,肾组织病理损伤加重,Paller评分增加,TRPC6、PARP1蛋白相对表达量下降,RIPK1、RIPK3、MLKL蛋白相对表达量增加(均为P<0.05);与IRI组比较,EXO组血清肌酐、血尿素氮水平降低,肾组织病理损伤减轻,Paller评分降低,TRPC6、PARP1蛋白相对表达量增加,RIPK1、RIPK3、MLKL蛋白相对表达量下降(均为P<0.05);与EXO组比较,ES组血清肌酐、血尿素氮水平增加,肾组织病理损伤加重,Paller评分增加,TRPC6、PARP1蛋白相对表达量下降,RIPK1、RIPK3、MLKL蛋白相对表达量增加(均为P<0.05)。结论hucMSC-Exo可减轻大鼠肾IRI所致的坏死性凋亡,其保护机制与TRPC6/PARP1通路激活有关。

人脂肪间充质干细胞来源外泌体联合黄芪多糖对心肌损伤保护机制研究

目的探索人脂肪间充质干细胞来源外泌体(Exosome-HADSCs)联合黄芪多糖(APS)对心肌损伤的保护作用机制。方法体外培养人脂肪间充质干细胞(HADSCs),提取外泌体,并通过电镜、Western blot法对外泌体进行鉴定。实验设置对照组(control组)、Exo组、APS组、Exo+APS组,采用血管形成实验和划痕实验分析Exosome-HADSCs联合APS对人脐静脉内皮细胞(HUVECs)血管形成和细胞迁移的影响。在AC16心肌细胞损伤模型中,实验设置对照组(control组)、氯化钴(CoCl_(2))组、CoCl_(2)+Exo组、CoCl_(2)+APS组、CoCl_(2)+Exo+APS组,比较各组细胞存活率、凋亡率及凋亡相关蛋白的表达水平。结果与control组相比,Exo+APS组HUVECs形成血管网格的数量显著增多(P<0.05),且Exo+APS组形成血管网格的数量多于Exo组和APS组,差异有统计学意义(P<0.05)。与control组相比,Exo+APS组细胞迁移率增高,且Exo+APS组细胞迁移率高于Exo组和APS组,差异有统计学意义(P<0.05)。Exosome-HADSCs联合APS能够显著提高CoCl_(2)损伤AC16细胞的存活率,降低细胞凋亡率,且作用效果较单独使用Exosome-HADSCs和APS更显著(P<0.05)。与CoCl_(2)组相比,CoCl_(2)+Exo+APS组凋亡相关蛋白B淋巴细胞瘤-2相关x蛋白(Bax)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(caspase-3)表达水平显著降低(P<0.05),抗凋亡蛋白B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)表达水平显著增高(P<0.05),磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)、磷酸化磷脂酰肌醇-3-激酶(p-PI3K)、苏氨酸-丝氨酸蛋白激酶(Akt)蛋白表达水平均显著增高(P<0.05)。结论Exosome-HADSCs联合APS对心肌损伤具有保护作用,其机制可能与促进血管形成和内皮细胞迁移,提高细胞存活率,减少心肌细胞凋亡有关,并通过PI3K/Akt信号通路实现。

长期传代人脐带间充质干细胞的特性及功能

目的:探讨传至10代(P10)的人脐带来源间充质干细胞(P10-hUC-MSC)的生物学特性及功能。方法:人脐带来源于厦门弘爱医院(伦理批号:HAXM-MEC-20201012-037-01),分离、收集、培养hUC-MSC并传代培养,收集P1-、P10-hUC-MSC,FCM检测hUC-MSC表型,细胞衰老β-半乳糖苷酶染色法及FCM法检测终末期细胞衰老与凋亡情况,秋水仙碱处理检测细胞染色体稳定性,体外成脂、成骨诱导实验检测其多向分化能力,以不同比例与外周血单个核细胞(PBMC)混合培养后FCM检测T细胞亚群及表型变化。结果:成功分离和培养的P10-hUC-MSC与P1-hUC-MSC的表型相似,表现为CD45、CD34、HLA-DR表达阴性而CD105、CD90阳性率≥95%。终末期的P1-hUC-MSC和P10-hUC-MSC均表现出β-半乳糖苷酶表达阳性和早期凋亡特征,细胞染色体核型一致且保持稳定,未发生转化现象。P1-、P10-hUC-MSC在体外都可被诱导分化成脂肪、成骨细胞。P10-hUC-MSC与PBMC以1∶1混合培养7 d后,可显著上调CD4^(+)/CD8^(+)T细胞比值、CD4^(+)Treg细胞比例和PD-1表达(均P<0.01)。结论:长期传代的P10-hUC-MSC仍然保持其生物学特性和安全性,并具备多向分化能力及免疫调节能力,这为最大限度发挥hUC-MSC的临床放疗损伤修复与预防作用提供了前期实验依据和指导。

干扰素-γ对人胎盘胎儿来源间充质干细胞免疫调节功能的影响

目的:从人胎盘组织中分离胎儿来源间充质干细胞(MSCs),并探讨干扰素-γ(IFN-γ)对人胎盘胎儿来源间充质干细胞(hfPMSCs)免疫调节功能的影响。方法:采用酶消化法分离人胎盘胎儿侧MSCs,通过流式细胞仪检测细胞表面分子CD73、CD90、CD105、CD14、CD34、CD45和HLA-DR,并利用D2S1399、D10S2325、D18S535和GATA198B05四个STR基因座对细胞属性进行鉴定分析;10 ng/mL IFN-γ诱导处理后,利用定量PCR(q-PCR)和ELISA分别测定对照组hfPM-SCs和IFN-γ处理后hfPMSCs IL-6、IL-8、IL-10和HGF基因及蛋白表达水平。结果:所分离细胞表达CD73、CD90和CD105,不表达CD14、CD34、CD45和HLA-DR,并分别具有来自亲本双方上述四个STR位点的等位基因。IFN-γ处理后,hfPMSCs IL-6 mRNA的表达水平显著提高(P<0.05),而IL-10和HGF的表达水平被下调(P<0.05)。ELISA结果表明IL-6蛋白表达水平显著升高,IL-8、IL-10和肝细胞生长因子的表达量降低(P<0.05)。结论:本研究成功的从人胎盘组织中分离和培养出hfPMSCs,且IFN-γ对其免疫抑制功能具有负调控效应。

胃癌细胞SGC-7901对骨髓来源的间充质干细胞作用的研究

目的建立胃癌细胞SGC-7901与骨髓来源的间充质干细胞相互作用的体外模型,检测其对间充质干细胞增殖、侵袭及迁移能力的影响,分析处于肿瘤微环境中的间充质干细胞生物学特性的改变。方法原代培养骨髓来源的间充质干细胞,传代培养胃癌细胞SGC-7901,建立间充质干细胞与胃癌细胞SGC-7901相互作用的体外模型,分析胃癌细胞SGC-7901对间充质干细胞增殖、侵袭及迁移能力的影响。结果 (1)胃癌细胞SGC-7901对间充质干细胞的增殖无影响(P>0.05)。(2)胃癌细胞SGC-7901可显著提高间充质干细胞的侵袭及迁移能力(P<0.05)。结论胃癌细胞SGC-7901对间充质干细胞有很强的趋化性,但对其增殖并无影响。

杆状病毒转导不同哺乳动物骨髓来源间充质干细胞

杆状病毒作为一种新型基因载体,若能有效转导不同哺乳动物骨髓来源间充质干细胞(bone marrow-derived mesen-chymal stem cells,BMSCs),将会成为干细胞基因修饰研究领域中更理想的一种基因载体。本文探讨了重组杆状病毒(BacV-CMV-EGFP)对不同哺乳动物BMSCs的转导效率。体外原代培养小鼠、大鼠、猪、恒河猴及人的BMSCs。用培养3代以上的哺乳动物BMSCs进行病毒转导实验,转导2d后用倒置荧光显微镜观察绿色荧光蛋白在不同哺乳动物BMSCs中的表达,并用流式细胞仪检测重组杆状病毒对不同哺乳动物BMSCs的转导效率。结果显示:原代培养的小鼠、大鼠、猪、恒河猴及人的BMSCs于体外传代3次以上后,细胞呈现较均一的梭形,漩涡状生长;倒置荧光显微镜观察显示,与小鼠、大鼠、猪的BMSCs相比,恒河猴及人有更多BMSCs表达绿色荧光蛋白,且荧光强度较强;杆状病毒对小鼠、大鼠、猪、恒河猴及人的BMSCs的转导效率分别为(21.21±3.02)%﹑(22.51±4.48)%﹑(39.13±5.79)%﹑(71.16±5.36)%及(70.67±3.74)%。上述结果表明,重组杆状病毒对不同哺乳动物BMSCs的转导效率不同,对恒河猴及人的BMSCs转导效率较高,说明重组杆状病毒可作为人或灵长类动物BMSCs基因修饰研究领域中更理想的基因载体。

蒙古马脂肪来源间充质干细胞体外成脂和成骨诱导分化

取蒙古马背臀部皮下脂肪组织,通过Ⅰ型胶原酶消化、离心等步骤分离培养脂肪组织来源的间充质干细胞(Adipose tissue-derived mesenchymal stem cells,ADSCs),经过原代培养和传代培养,分别加入成脂诱导剂和成骨诱导剂培养,采用倒置显微镜观察诱导后的细胞形态变化,并通过油红O染色和茜素红染色法对其脂肪细胞和成骨细胞表型进行鉴定.结果显示:ADSCs呈成纤维细胞样贴壁生长,其经成脂、成骨诱导培养2周后形态、体积发生明显改变.经油红O染色,细胞质内出现橙红色脂滴;茜素红染色表明聚集的细胞团中央能形成钙化结节.说明马ADSCs经体外诱导培养后可向脂肪细胞和成骨细胞分化,并具有明显的成脂和成骨表型,表明ADSCs具有多向分化潜能.

脂肪来源间充质干细胞移植对大鼠全层皮肤缺损的修复作用

目的探讨脂肪来源间充质干细胞(ADSCs)移植在全层皮肤缺损修复中的作用。方法 25只SD大鼠制作大鼠背部全层皮肤缺损模型,随机分为3组,分别移植胶原膜(胶原膜组)、ADSCs+胶原膜(ADSCs+胶原膜组)后覆盖异体SD大鼠皮肤及直接以异体SD大鼠皮肤覆盖(空白对照组)。观察各组创口的愈合速度,并通过愈合皮肤抗拉力实验、HE染色、原位杂交的方法检测愈合后皮肤的抗拉性、组织学改变及ADSCs的表达。结果 ADSCs及胶原膜对大鼠一般情况无明显影响;ADSCs+胶原膜组创面愈合率为(94.24±3.13)%,显著高于空白对照组的(84.57±2.42)%及胶原膜组的(84.72±9.70)%,差异有统计学意义(P<0.05);ADSCs+胶原膜组皮肤的最大拉力、弹性位移和拉伸率与空白对照组及胶原膜组比较差异无统计学意义(P>0.05);ADSCs+胶原膜组皮肤真皮层中存在大量类似于正常皮肤的毛囊结构;在ADSCs+胶原膜组愈合创面皮肤组织中可追踪到雄性大鼠来源细胞的阳性表达。结论 ADSCs能促进大鼠全层皮肤缺损的修复。