17β-雌二醇对骨髓基质细胞成骨、成脂分化和成骨细胞成脂横向分化的影响

目的研究17β-雌二醇对小鼠原代骨髓基质细胞成骨、成脂分化以及小鼠原代成骨细胞成脂横向分化的影响。方法四甲基偶氮唑盐法(MTT)检测17β-雌二醇对骨髓基质细胞和成骨细胞增殖的影响,碱性磷酸酶(ALP)活性测定法检测17β-雌二醇对骨髓基质细胞成骨分化的影响,油红O染色形态学及定量测定法检测17β-雌二醇对骨髓基质细胞成脂分化和成骨细胞成脂横向分化的影响。结果1×10-8,1×10-7,5×10-7,1×10-6,5×10-6和1×10-5mol·L-1的17β-雌二醇可以促进小鼠原代骨髓基质细胞和成骨细胞增殖(P<0.05);5×10-7,1×10-6,5×10-6和1×10-5mol·L-1的17β-雌二醇促进骨髓基质细胞的成骨分化、抑制成脂分化,但是浓度为1×10-7mol·L-1的17β-雌二醇抑制骨髓基质细胞的成骨分化、促进成脂分化(P<0.05);浓度为1×10-8,5×10-7,1×10-6,和1×10-5mol·L-1的17β-雌二醇抑制成骨细胞的成脂分化(P<0.05)。结论17β-雌二醇可以调节骨髓基质细胞向成骨细胞分化而减少其向脂肪细胞分化,并且可以抑制成骨细胞向脂肪细胞的横向分化。

间接共培养条件下成熟脂肪细胞诱导成骨细胞成脂横向分化的能力

背景:细胞共培养技术是在体外条件下将细胞与另一种细胞共同培养。对于成骨细胞和脂肪细胞横向分化研究多采用体外条件下成脂诱导液诱导成骨细胞发生横向分化,而忽略了体内环境中细胞互相作用的因素。目的:探讨在Transwell间接共培养条件下成熟脂肪细胞诱导成骨细胞成脂横向分化的能力。方法:(1)选取小鼠成纤维样3t3-l1前体脂肪细胞进行成脂诱导为成熟脂肪细胞;(2)实验分组:A组接种成熟脂肪细胞(Transwell间接共培养体系下室),B组接种小鼠成骨样细胞mc3t3-e1(以1∶4比例接种到Transwell间接共培养体系上室),C组单独培养的小鼠成骨样细胞mc3t3-e1;(3)检测指标:分别在7,14,21 d倒置相差显微镜下观察细胞形态变化,检测各组细胞三酰甘油相对含量、成脂目的蛋白PPARγ2表达,并进行油红O染色以及茜素红染色观察;以0,24,36 h为截点检测B组与C组细胞增殖抑制率的变化。结果与结论:(1)培养2周时,3t3-l1细胞由长梭形变为圆形,胞质内脂滴增多呈亮圆形,油红O染色鉴定后备用;(2)细胞形态:B组共培养7 d时呈长梭形,未见透明脂滴;14 d时胞质内出现黑色颗粒及小圆形脂滴;21 d细胞形态由长梭形变为椭圆形或圆形,脂滴变大;(3)茜素红染色:7,14,21 d时B组细胞呈染色区减少的趋势,C组细胞无明显变化均呈大片着色区;(4)油红O染色:7,14,21 d时,B组细胞染色区呈递增趋势且与时间成正比,C组细胞染色阴性且无明显变化;(5)三酰甘油:B组细胞三酰甘油聚集量呈递增趋势且与时间成正比,B组组间及与A组相比差异有显著性意义(P<0.05),C组无明显变化(P>0.05);(6)MTT抑制率:B组细胞增殖抑制率与时间成正比,与C组差异有显著性意义(P<0.05);(7)Western blot实验:B组细胞PPARAγ2蛋白表达量呈递增趋势且与时间成正比,与A、C组相比,差异均有显著性意义(P<0.05);(8)结果提示,在Transwell间接共培养体系中,成骨细胞在成熟脂肪细胞诱导下呈现出成脂横向分化趋势,其中脂肪细胞代谢产物及细胞因子可明显抑制成骨细胞的增殖能力,其是否可以完全横向分化为脂肪细胞有待进一步研究。

成体干细胞横向分化的研究现状

成体干细胞是定居于一定组织或器官的干细胞。近几年许多报道提出成体干细胞可以横向分化的观点。然而在证实横向分化确为成体干细胞的一个生物学的普遍规律前 。

成体干细胞的可塑性:横向分化还是细胞融合?

近年来研究显示成体干细胞(adult stem cells)具有可塑性(plasticity),不仅可以生成它们所在组织的成熟细胞,而且在特定环境下能分化成其他组织类型细胞,这种跨系或跨胚层分化现象称为横向分化或转分化(transdifferentiation)。横向分化已为成体干细胞的研究和临床应用包括组织器官损伤的修复提供了新的思路和应用前景。然而,最近的一些研究进展又引出不同的解释,即成体干细胞的可塑性是由于细胞融合(cell fusion)的结果。在此,就成体干细胞的可塑性、横向分化、细胞融合等方面研究作一综述。

成体干细胞的横向分化及其可能的机制

传统的观点认为成体组织中的干细胞,只能定向分化为其所在组织中的某个或某些特定的细胞,其发育潜能具有限制性。近年来随着研究的深入,许多研究者对这一观点提出了质疑,认为成体干细胞的分化潜能远比先前认为的更为广泛,并将之称为干细胞的横向分化。本文综述了几种成体干细胞的横向分化及其可能的机制。

利用皮肤干细胞的横向分化重建角膜上皮的初步研究

目的 观察皮肤干细胞在角膜基质上的分化发育情况 ,探讨皮肤干细胞重建角膜上皮的可能性。方法 将体外分离培养的 1～ 4代人和兔皮肤干细胞种植在兔角膜基质上 ,在体外和体内观察皮肤干细胞的分化发育情况。实验标本作HE染色及用人上皮细胞角蛋白K19单克隆抗体和角膜上皮细胞特异性标志蛋白K3/K12抗体AE5进行免疫组织化学鉴定。结果 皮肤干细胞在角膜基质的调控下可以横向分化发育成表达角膜上皮细胞特异性标志蛋白K3/K12的细胞 ,呈现AE5抗体阳性 ;并可形成类似角膜上皮外观透明的多层细胞结构。结论 利用皮肤干细胞有可能重建角膜上皮 ,进行自体生物角膜的构建。

Dy^3＋对小鼠骨髓基质细胞成骨和成脂分化及成骨细胞横向分化为脂肪细胞的影响

通过MTT,碱性磷酸酶活性测定,矿化功能表达以及油红O的定量测定等多种方法研究了Dy3+对原代培养的小鼠骨髓基质细胞成骨分化和成脂分化以及原代培养的小鼠成骨细胞横向分化为脂肪细胞的影响.研究结果表明,浓度为1×10-8,1×10-5mol/L的Dy3+对骨髓基质细胞增殖没有影响,但在其他浓度下则抑制骨髓基质细胞的增殖;1×10-10,1×10-9mol/L的Dy3+对成骨细胞增殖没有影响,在其他浓度下则抑制成骨细胞的增殖;当Dy3+与骨髓基质细胞作用7d,除1×10-9和1×10-7mol/L的Dy3+对骨髓基质细胞成骨分化没有影响外,其他浓度下的Dy3+则促进骨髓基质细胞成骨分化;当作用14d,1×10-5mol/L的Dy3+抑制骨髓基质细胞成骨分化,1×10-9,1×10-8,1×10-7和1×10-6mol/L的Dy3+促进骨髓基质细胞成骨分化,并且1×10-6mol/L的Dy3+的促进作用最大;测试浓度下的Dy3+都促进骨髓基质细胞的矿化功能;除1×10-7mol/L的Dy3+对骨髓基质细胞的成脂分化没有影响外,其他浓度的Dy3+则抑制骨髓基质细胞的成脂分化;测试浓度下的Dy3+都明显抑制成骨细胞的横向分化;研究结果提示Dy3+对骨的保护作用可能是通过促进骨髓基质细胞成骨分化,抑制其成脂分化和成骨细胞的横向分化,进而促进成骨细胞的分化和矿化功能实现的.这些结果对于更好地理解Dy3+对骨质疏松的病理过程的干预作用是非常有价值的。

MSC_s向神经细胞横向分化的研究与质疑

骨髓问质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)可横向分化为神经细胞,这种跨系分化在体外可单独诱导分化为神经元,而在体内可能与神经干细胞(neural stem cells,NSCs)或胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)产生融合,由融合细胞分化为神经细胞,这一过程被误解为横向分化,故而横向分化仍需深入研究。

人羊膜上皮细胞干细胞特性及向胰岛素分泌细胞分化的研究

目的建立人羊膜上皮细胞(hAECs)的分离及培养方法,探讨其向胰岛素分泌细胞分化的能力。方法观察不同培养方法对hAECs生长倍增时间的影响以优化其培养体系;通过细胞免疫荧光法检测不同培养代数细胞多能干细胞的表面标记;通过体外添加诱导因子的方法,探讨诱导hAECs向胰岛素分泌细胞分化的潜能。结果在10 ng表皮生长因子培养下,hAECs可长期传代。hAECs表达胚胎干细胞表面标记如阶段特异性胚胎抗原4等;采用悬浮培养法诱导分化,可检测到胰岛发育、胰岛功能基因如胰腺十二指肠同源盒、神经源素3、同源异形盒转录因子6、胰岛素、胰高糖素的表达,免疫组化检测细胞可以表达胰岛素,并且随着外界葡萄糖浓度升高,胰岛素分泌显著增加。结论建立了人羊膜上皮细胞的分离和培养方法(不添加动物血清);在体外可诱导分化为胰岛素分泌细胞。

人胎儿骨髓间充质干细胞体外分离培养及诱导分化为类肝细胞

目的 建立人胎儿骨髓间充质干细胞（marrow mesenchymal stem cells，MMSCs）的体外分离、培养方法．体外诱导分化MMSCs为类肝细胞，观察MMSCs细胞生物学特性，并对类肝细胞进行分子生物学及功能鉴定。方法 采用体外细胞培养技术，分离培养人胎儿MMSCs，在1％Matrigel做基质，2．5gmol／inlAZA预处理10～12h，HGF10ng／ml＋FGF410ng／ml＋HGM培养基中诱导。用显微摄像和MTT研究细胞增殖及生长特征，用流式细胞仪、免疫组织化学和RT—PCR鉴定细胞表型。采用ELISA法检测培养上清中人清蛋白水平。结果 24h换液后可获得约（300±80）个贴壁细胞；培养细胞在种植后1～3d为生长滞留期，第4天达到对数生长期，以后进入到平台期，细胞分裂指数曲线的趋势与生长曲线类似。连续传10代后．每个胎儿来源的MMSCs可扩增达10^11～10^12个细胞。MMSCs表型为CD166阳性，CD34阴性。在添加FGF4和HGF的Matrigel上诱导培养的MMSCs在21～28d时，细胞形态由长梭形变为三角形、多角形或类圆形。细胞转圆率为40％～50％，双核细胞比率5％～7％。免疫组化和RT—PCR检测显示未诱导培养的MMSCs中，有较少的细胞表达AFP及其mRNA，未见其他肝脏特有的转录因子或者胞浆蛋白标志。诱导早期可见较多细胞表达GATA4、AFP和CK19及其mRNA，至诱导后期表达下降，而ALB、CK18、GST-Ⅱ和肝细胞转录因子HNF1d表达逐渐上升。ALB、CK18阳性细胞比例达61％～65％。未诱导分化的MMSCs没有分泌ALB，诱导分化的MMSCs以时间依赖方式产生清蛋白。结论 人胎儿MMSCs分离成分单纯，增生旺盛。诱导培养可获得高比例的类肝细胞。MMSCs向类肝细胞的横向分化是先分化为肝前体细胞，再分化为成熟肝细胞，在本实验诱导奈件下可获得在复制及翻译各环节肝细胞标志阳性的类肝细胞。诱导后MMSCs已具备肝细胞特有的功能性特征。

体外定向诱导骨髓间质干细胞向神经元样细胞分化的方法及其机制研究

骨髓间质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs)具有一定的干细胞性质。在对MSCs应用特定的诱导剂后,MSCs在体外可以分化为神经元样细胞,不仅具有神经细胞形态,而且可以表达神经细胞的特异性标志物。本文对体外MSCs分化为神经元样细胞的方法、分化后的结果进行了评价,并对可能的分化机制作一综述。

骨髓基质干细胞的单克隆培养和分化的实验研究

目的:通过对骨髓基质干细胞(MSCs)的单克隆化培养、鉴定和扩增,获得从一个单细胞克隆扩增出的大量均质的MSCs,并通过对这种MSCs诱导分化的实验研究,进一步确定这种单克隆来源的MSCs的分化和"横向分化能力".方法:无菌条件下获取大鼠的骨髓细胞,将获得的细胞经过充分打匀和滤过后制成单细胞悬液,然后以低密度,1×103个细胞数接种于培养板中,待细胞出现单细胞生长的克隆后,通过显微操作挑出相应的单细胞克隆.将挑出的单细胞克隆与相应的饲养细胞混合培养,快速进行扩增,扩增后的细胞进行细胞表面标志的鉴定,并进一步进行增殖和细胞分化实验.结果:在含有特定饲养层细胞的培养条件下,单克隆来源的MSCs能在抑制分化的状态下进行大量扩增,并保持细胞的均质性;而且在这种培养条件下,MSCs的增殖能力明显的高于常规培养条件;同时,获得的这种均质MSCs能成功的被诱导向软骨,神经样细胞分化.结论:通过骨髓细胞的单克隆培养,获得了均质和具有多向分化潜能的MSCs,这也为进一步更精确的研究MSCs的生物学特性提供了基础.

脐血干细胞向肝系细胞分化的研究进展

干细胞是一类具有自我增殖能力和多向分化潜能的细胞，按照其来源可以分为胚胎干细胞（embryonic stem cells，ESC）和成体干细胞（somatic／adultstemcells）。ESCs来源于人或动物的胚胎内细胞团或原始生殖嵴，在体内外能分化为三个胚层的所有组织细胞，但其研究及应用受到伦理学的限制。成体干细胞是分布在已分化特定组织中的未分化细胞，它具有自我更新的能力，并能产生由它来源的所有特定类型的组织细胞，其来源包括骨髓、血液、肝脏、皮肤等。目前研究发现，成体干细胞不仅能生成其来源组织的所有特化细胞，还能分化为其它组织的细胞，即所谓的“横向分化”（trans-differentiation）。

直接与间接接触对诱导骨髓间充质干细胞成心肌样分化的影响

目的 观察心肌细胞 (cardiomyocytes ,CM)与骨髓间充质干细胞 (bonemarrowstromalcells ,MSCs)直接接触和非直接接触对诱导MSCs成心肌样分化的影响。方法 体外以新生大鼠CM与MSCs直接接触和非直接接触的培养方式模拟心肌微环境 ,分析MSCs形态和结构蛋白表达等方面的变化。结果 直接接触共培养的MSCs与CM同步搏动 ,且心肌特异性肌钙蛋白T染色阳性 ,阳性率为 1.3 % ;而心肌细胞条件培养液无法单独诱导MSCs的横向分化。结论 与CM细胞间的直接接触是诱导MSCs分化为心肌细胞的必须条件 ,条件培养液则非关键因素。

骨髓基质干细胞的单克隆化培养和多向分化的实验研究

目的通过对骨髓基质干细胞(marrow stromal cells,MSCs)的单克隆化培养、鉴定和扩增,获得从一个单细胞扩增出的大量均质MSCs,并研究其多向分化能力。方法无菌条件下获取大鼠骨髓细胞,在培养的过程中挑出相应的单细胞克隆。将挑出的单细胞克隆与饲养细胞混合培养,快速进行扩增和细胞表面标志的鉴定,并进一步行增殖和细胞分化实验。结果在含有特定饲养层细胞的培养条件下,单克隆来源的MSCs能在抑制分化的状态下大量扩增,并保持细胞的均质性;而且在这种培养条件下,MSCs的增殖能力明显增强,并能成功被诱导向软骨、神经样细胞分化。结论通过骨髓细胞的单克隆培养,获得了均质和多向分化潜能的MSCs,为进一步更精确的研究MSCs的生物学特性提供了基础。

DyCl_3对原代培养的成骨细胞增殖、分化和矿化功能表达的影响(英文)

采用MTT法、碱性磷酸酶活性测定、油红O的染色和定量测定、矿化功能的测定以及qRT-PCR等手段在细胞和分子水平上研究了DyCl3对原代培养的成骨细胞增殖、分化和矿化功能的影响。研究结果表明,在测试浓度范围内,DyCl3均抑制成骨细胞增殖。浓度为1×10-8,1×10-6和1×10-5mol·L-1的DyCl3促进成骨细胞分化。在测试浓度范围内,DyCl3均抑制成骨细胞横向分化为脂肪细胞。浓度为1×10-5mol·L-1的DyCl3促进成骨细胞矿化结节的形成,而浓度为1×10-7mol·L-1和1×10-6mol·L-1的DyCl3抑制成骨细胞矿化结节的形成,进一步降低浓度为1×10-8mol·L-1,它则对成骨细胞矿化功能没有影响。浓度1×10-6mol·L-1的DyCl3显著降低PPAR-γmRNA表达水平,但相同浓度DyCl3则显著上调RUNX-2mRNA表达水平。实验结果提示,DyCl3对体外培养的成骨细胞增殖、分化及矿化功能的影响与浓度和作用时间有关,而且,它们是影响其生物效应从毒性到活性,从损伤到保护,从上调到下调转变的关键因素。这些结果对深入理解稀土离子对骨代谢的影响具有重要的价值。