心肌组织裂解液诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的分化

背景:干细胞具有"环境依赖性分化"特性,以心肌组织裂解液模拟心肌微环境诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞方向分化的研究甚少。目的:观察心肌组织裂解液对大鼠骨髓间充质干细胞向心肌细胞方向分化的影响。方法:选用生长良好的第2代骨髓间充质干细胞,加入诱导液连续培养5周,连续观察细胞形态学特征的变化规律,采用α-Actin进行免疫细胞化学染色观察干细胞是否向肌细胞方向分化,收集诱导后的细胞行苏木精-伊红染色观察是否存在闰盘,并通过电镜观察其超微结构。结果与结论:加入诱导液后大部分细胞呈"竹节样",α-Actin免疫细胞化学染色阳性,表明间充质干细胞向肌细胞方向分化;苏木精-伊红染色可见闰盘,透射电镜下见排列整齐明暗相间的肌丝,扫描电镜下可见胞浆内有纤维状结构,说明"竹节样"细胞具有心肌细胞的典型形态结构特点。连续诱导12d多个区域出现成片的、具有自律性搏动的多核肌管结构。心肌组织裂解液可模拟心肌细胞的微环境,诱导骨髓间充质干细胞分化为具有典型形态结构特征和相应功能活动的心肌样细胞。

心肌组织裂解液诱导骨髓间充质干细胞向心肌组织样结构的分化

背景:体内实验提示骨髓间充质干细胞所处的微环境对其分化的方向有着重要的影响。目的:体外诱导骨髓间充质干细胞分化形成心肌组织样结构。方法:选用生长良好的第3代骨髓间充质干细胞,以心肌组织裂解液连续培养4周,倒置显微镜下连续观察细胞形态特征的变化规律,收集诱导后的组织行苏木精-伊红染色,电镜观察其超微结构。采用波形蛋白、Ⅷ因子相关抗原进行免疫组织化学染色。结果与结论:以心肌组织裂解液连续诱导培养4周。第12天部分"竹节样"细胞融合形成多核肌管样结构,第14天肌管样结构出现有节律性的收缩,搏动频率为90～110次/min;透射电镜下细胞内可见肌节样结构,部分肌细胞具自律性搏动的功能特点;苏木精-伊红染色可见大量肌束样结构。提示心肌组织裂解液可模拟心肌组织微环境,有效促使骨髓间充质干细胞分化为具有典型形态结构特征和相应功能活动的心肌细胞,同时诱导部分骨髓间充质干细胞分化为结缔组织细胞、内皮样细胞,与心肌细胞共同形成心肌组织样结构。显示在特定微环境的适宜条件下,骨髓间充质干细胞具有多向分化、发育形成多种功能上密切相关的细胞,形成组织样结构的趋势。

3种诱导法诱导CD73^+脂肪间充质干细胞成心肌细胞效果的比较

目的从脂肪来源的间充质干细胞(ADMSCs)的混合细胞群中分离纯化出CD73阳性的细胞亚群,证明几种不同诱导法诱导CD73细胞的成心肌分化潜能。方法体外分离培养1～3月龄小鼠的ADMSCs,利用流式细胞仪从ADMSCs中分选出CD73+和CD73-两个细胞亚群。分别培养两组细胞,利用5-氮杂胞苷(5-aza)、心肌组织裂解液和5-aza+心肌组织裂解液对两组分选出的细胞分别进行成心肌的诱导。利用免疫细胞化学技术检测3种诱导法的成心肌效果。结果未分选的ADMSCs可分化为成脂和成骨细胞,分选的CD73+细胞具备分化为心肌细胞的良好潜能。3种诱导法均能诱导CD73+ADMSCs向心肌方向分化,5-aza诱导CD73+ADMSCs分化为心肌细胞率为(22.99±6.72)%,心肌组织裂解液组心肌细胞率(14.12±5.42)%,5-aza+心肌组织裂解液组心肌细胞率(26.94±6.11)%。3种方法比较,5-aza+心肌组织裂解液的诱导效果最佳(P<0.05)。结论 CD73+比CD73-的ADMSCs更易于分化为心肌细胞。化学诱导因素和体外模拟心肌微环境,可高效诱导脂肪间充质干细胞分化为心肌细胞。