基于UHPLC-Q-TOF/MS技术分析肿节风总黄酮提取物促进巨核细胞分化的效应成分

目的筛选肿节风总黄酮提取物促进巨核细胞分化的效应成分。方法(1)以人巨核细胞白血病细胞(Dami)与人骨髓基质细胞(HS-5)共培养的方式建立巨核细胞分化障碍模型作为评价体系,实验分组:Dami组(Dami)、对照组(Dami+HS-5)、PMA组[Dami+HS-5+5 ng·mL-1佛波醇12-十四酸酯13-乙酸酯(PMA)]、模型组[Dami+HS-5+1%兔抗大鼠血小板血清(APS)+5 ng·mL-1PMA],培养48 h。采用流式细胞术检测巨核细胞分化成熟表面标记分子CD41a、CD61的表达情况。(2)将49只SD雄性大鼠随机分为空白血浆组、15 min组、30 min组、60 min组、90 min组、120 min组、240 min组,每组7只。各给药组大鼠灌胃肿节风总黄酮提取物1.26 g·kg^(-1),在6个设定时间点(15、30、60、90、120、240 min)采血制备肿节风总黄酮提取物经时含药血浆。(3)采用超高效液相色谱-四极杆串联飞行时间质谱法(UHPLC-Q-TOF/MS)对肿节风总黄酮提取物经时含药血浆进行分析,以峰面积构建肿节风总黄酮提取物经时含药血浆中的化学成分随时间变化量矩阵(X矩阵)。将所采集的6个不同时间点的肿节风总黄酮经时含药血浆对巨核细胞分化成熟障碍模型进行干预,采用流式细胞术检测细胞表面分子CD41a、CD61的表达水平,构建肿节风总黄酮提取物经时含药血浆效应矩阵(Y矩阵)。(4)将X矩阵和Y矩阵数据标准化处理后,采用偏最小二乘法(Partial least squares,PLS)计算分析量效关系,以变量重要性投影(Variable importance for projection,VIP)>1为阈值,筛选与细胞表面分子CD41a、CD61变化相关的效应成分,并进行化学成分鉴定,作为肿节风总黄酮提取物中促进巨核细胞分化的潜在效应成分,最后回归评价体系验证其药效。结果(1)与Dami组比较,对照组Dami细胞表面的CD41a表达水平明显升高(P<0.05)。与对照组比较,PMA组Dami细胞表面的CD41a、CD61表达水平均显著升高(P<0.01)。与PMA组比较,模型组Dami细胞表面的CD41a、CD61表达水平均显著降低(P<0.01)。(2)与空白血浆组比较,15、30、60、90、120、240 min各时间点Dami细胞表面分子CD41a、CD61表达水平均显著升高(P<0.01),且CD41a、CD61均在30 min组表达水平最高。在正、负离子模式下筛选出VIP值>1的潜在效应成分,并选取540.3638@12.25与559.2991@11.53两个成分进行药效学验证。559.2991@11.53被鉴定为胡萝卜苷(Daucosterol,Dau),540.3638@12.25被鉴定为迷迭香酸-4-O-β-D-葡萄糖(Rosmarinic acid 4-O-β-Dglucoside,Ros)。Ros、Dau分别干预巨核细胞分化成熟障碍模型后,与模型组比较,Ros及Dau低、中、高剂量组(40、60、80μg·mL-1)的Dami细胞表面的CD41a、CD61表达水平均显著升高(P<0.05,P<0.01)。结论Ros、Dau可能是肿节风总黄酮提取物促进巨核细胞分化的效应成分。

PPARγ基因沉默的人骨髓基质细胞对骨髓抑制小鼠造血功能的影响

目的 观察过氧化物酶体增殖激活受体γ(peroxisome proliferator activated receptor-gamma, PPARγ)基因沉默的人骨髓基质细胞HS-5对骨髓抑制小鼠造血功能的影响,并初步探讨其可能的作用机制。方法 用X射线进行全身照射构建骨髓抑制小鼠模型,造模后2 h,将小鼠随机分为3组,分别为实验组(尾静脉注射PPARγ RNAi干扰的HS-5细胞)、对照组(尾静脉注射未行PPARγ RNAi干扰的HS-5细胞)、空白组(尾静脉注射等量的生理盐水),每组5只。各组于放疗前、放疗后24 h、放疗后1周、放疗后2周进行外周血常规检测。对HS-5细胞在体外进行成骨、成脂诱导,分为实验组(PPARγ RNAi干扰的HS-5细胞)、对照组(未干扰PPARγ的HS-5细胞)、空白组(未行成骨/成脂诱导分化的HS-5细胞),观察成骨/成脂染色情况。采用CCK-8实验检测PPARγ基因沉默的HS-5细胞对小鼠骨髓造血干细胞(hemopoietic stem cell, HSC)增殖的影响,分为实验组(PPARγ RNAi干扰的HS-5细胞经成骨诱导分化3 d后,与小鼠HSC共培养)、阳性对照组(50μmol/L PPARγ抑制剂处理的HS-5细胞经成骨诱导分化3 d后,与小鼠HSC共培养)、阴性对照组(未干扰PPARγ的HS-5细胞经成骨诱导分化3 d后,与小鼠HSC共培养)、空白组(小鼠HSC单独培养,不与HS-5细胞共培养)。结果 放疗后,各组小鼠血常规指标均呈先降低后升高趋势,放疗后1周,三组小鼠血小板、白细胞水平差异显著,且实验组>对照组>空白组(均P<0.05);放疗后2周,三组小鼠脂肪空泡面积百分比差异显著,且实验组<对照组<空白组(均P<0.05),经Pearson相关分析显示,血常规各指标与血清PPARγ表达水平呈负相关(均P<0.05),与脂肪空泡面积百分比呈负相关(均P<0.05)。在体外成骨/成脂诱导分化后,实验组与对照组相比,橙红色的细胞比例明显降低,红色钙结节比例明显增高;成骨分化诱导3 d后,实验组、阳性对照组、阴性对照组人骨髓基质细胞均与小鼠HSC细胞进行共培养,空白组则单纯培养HSC细胞,结果显示共培养24、48、72 h后,实验组、阳性对照组小鼠HSC细胞增殖水平均高于阴性对照组和空白组(均P<0.05)。结论 PPARγ基因沉默的HS-5植入骨髓抑制小鼠后有助于小鼠造血功能增强。PPARγ基因被干扰沉默后,可增强HS-5细胞的成骨分化能力,减弱HS-5细胞的成脂分化能力,而成骨分化诱导的HS-5细胞能进一步增强小鼠HSC的增殖能力。

小鼠BMSCs和人源UCMSCs的生物学特性比较研究

目的:通过比较分析小鼠骨髓来源的间充质干细胞(mBMSCs)和人脐带来源的间充质干细胞(hUCMSCs)的生物学共性特征,为选择hUCMSCs作为移植细胞,开展临床前体内药效评价提供理论依据。方法:采用“全骨髓贴壁法”联合“红细胞裂解法”,分离、纯化得到mBMSCs,再与已有的hUCMSCs进行比较,采用荧光倒置显微镜下观察两者的形态学特点,采用cck8法比较两者增殖活性,采用流式细胞术分析两者表面标志物及干性标志物表达。结果:mBMSCs和hUCMSCs的形态特征高度相似,均呈螺旋状贴壁生长,形态均一,多成梭形。但mBMSCs传代至7代以上,则形态开始改变,有分化趋势,而hUCMSCs传至10代以上,仍稳定生长。mBMSCs和hUCMSCs的表面标志物表达高度相似,CD90及CD105表达率均≥95%,CD45及CD34表达率均≤2%。此外,与mBMSCs相比,hUCMSCs展示了更高的体外增殖活性,并且干性标志物Oct-4、Sox2和Nanog的表达量更高,这可能与细胞来源及体外培养条件有关。结论:mBMSCs和hUCMSCs的形态学特征及表面标志物表达有高度相似性,但hUCMSCs体外增殖活性和干性标志物表达量相对较高。该研究为以hUCMSCs作为移植细胞开展临床前体内药效评价提供了部分科学依据。

源于成人骨髓神经干细胞诱导分化的实验研究(英文)

目的研究成人骨髓分离培养神经干细胞的可行性,为进一步自体移植治疗脑退行病变的临床应用奠定基础。方法以20例成年男/女性(28～48岁)骨髓自愿捐献者为取材对象,骨穿术后经梯度密度离心分离获取的成人骨髓基质细胞用“Cytokine·神经干细胞培养液”培养,确定神经干细胞的最佳体外生存环境。以细胞克隆方法判断神经干细胞增殖;以巢蛋白(Nestin),神经元特异性烯醇化酶(NSE)和胶质原性纤维酸性蛋白(GFAP)免疫细胞化学方法分别鉴定神经干细胞、神经元和神经胶质细胞。所涉及的细胞因子主要有脑源性神经营养因子(BDNF)、白血病抑止因子(LIF)(10μg/L)和维A酸(RA)(0.5mg/L)等。结果成人骨髓基质细胞在相应培养条件下快速分裂增殖为神经干细胞,并由含粗大胞质颗粒的多个神经干细胞组成岛屿状细胞球(神经球),该细胞球表达特殊的神经干细胞Nestin抗原;进一步将这些细胞球分离成单细胞并重新以克隆密度培养,单个的细胞又很快变成岛屿状神经球。神经干细胞球进一步分化,则可见到有的细胞胞体增大并出芽、逐渐发育成为较成熟的长突起细胞,长突起相互连接、交织成网,分化的长突起细胞表达NSE或GFAP。结论成年人骨髓在一定条件诱导下可以生成神经干细胞;用人骨髓组织诱导神经干细胞作为种子细胞具有可行性。

茶黄素对人骨髓基质干细胞的成骨诱导作用

目的探讨茶黄素对体外培养人骨髓基质干细胞(BMSCs)的成骨诱导作用及其能力。方法将第二代人BMSCs分为茶黄素组、对照组,茶黄素组加入浓度为10 mmol/L茶黄素,对照组不干预。对比观察两组干预后细胞形态,钙结节、碱性磷酸酶(ALP)、Ⅰ型胶原及骨钙素(OCN)免疫组化染色结果,并检测各组4、8、12、16 d各时点ALP、OCN活性。结果茶黄素组钙结节、ALP、Ⅰ型胶原及OCN免疫组化染色均呈阳性,对照组均为阴性;茶黄素组各时点ALP、OCN活性均高于对照组(P均<0.05)。结论茶黄素可促进人BMSCs向成骨细胞分化。

人骨髓基质干细胞体外培养和生物学特性鉴定

目的体外分离、纯化培养人骨髓基质干细胞(hBMSCs),对其表面标志物、多向分化特性进行鉴定,为骨组织工程提供理想的种子细胞来源。方法抽取健康成人骨髓,采用全骨髓培养法,多次消化以纯化hBMSCs;应用流式细胞仪对细胞表面标志物进行检测;采用成骨、成软骨和成脂培养基进行三向诱导分化。结果培养的第3代细胞表面抗原检测显示:表达CD105、CD166和CD29,不表达造血和内皮标志CD34、CD45和CD14,在体外分别诱导出其向成骨、成软骨和成脂肪细胞分化。结论hMSCs体外经分离传代培养后细胞成分较为单一,具有多向分化潜能,符合间充质干细胞的基本功能特征。

人骨髓基质细胞接种珊瑚构建组织工程骨

目的 :观察体外培养的人骨髓基质细胞与珊瑚复合物植入体内后的成骨能力。方法 :穿刺抽吸人髂骨区骨髓基质细胞 ,体外培养扩增、诱导 ,将其与珊瑚复合后植入裸鼠体内 ,以单纯珊瑚作为对照。术后 4、8周取材 ,通过大体、组织学、扫描电镜观察植入物体内成骨情况。结果 :术后 4周 ,复合物中有少量新骨形成 ;术后 8周 ,复合物中出现大量成熟骨组织。而对照组无骨组织形成。结论 :人骨髓基质细胞复合珊瑚在无免疫动物体内具有成骨能力 。

骨形成蛋白-2和碱性成纤维细胞生长因子对人骨髓基质细胞的生物学作用

目的 :探讨重组人骨形成蛋白 - 2 (rhBMP - 2 )和碱性成纤维细胞生长因子 (b -FGF)单独或联合作用对人骨髓基质细胞 (HBMSC)增殖和分化的影响。方法 :利用四唑盐比色法 (MTT)、碱性磷酸酶 (ALP)测定法观察不同浓度的rhBMP - 2和b -FGF单独或联合作用时HBMSC的增殖和分化情况。结果 :rhBMP - 2对HBMSC的增殖和ALP表达均有促进作用 ;b -FGF促进HBMSC增殖 ,但抑制ALP表达 ;rhBMP - 2和b -FGF联合作用时HBMSC的增殖和ALP活性较单独作用有显著提高。结论 :rhBMP - 2和b

硫酸钙对人骨髓基质干细胞诱导成骨过程中BMP-2和VEGF表达的影响初步研究

目的探讨硫酸钙(CS)对成骨诱导培养液诱导人骨髓基质干细胞(hBMSC)向成骨细胞转化及成骨基因改变的影响,以明确CS促进骨形成可能的分子生物学机制。方法分离培养hBMSC,随机分为2组,第1周均用成骨诱导液培养,实验组在第2周改以含CS的成骨诱导培养液培养,而对照组仍继续使用成骨诱导培养液培养,实验第14天收集细胞,进行RNA的抽提、纯化和质量检测,并合成cDNA,用实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测细胞骨形态发生蛋白2(BMP-2)和血管内皮生长因子(VEGF)的表达。细胞爬片后,用含或不含CS的成骨诱导培养液分别连续培养hBMSC,异硫氰酸荧光素(FITC)染色,荧光显微镜观察矿化结节形成情况。结果两组细胞均生长并缓慢增殖,细胞生长形态和矿化结节形成情况分别在相差显微镜和荧光显微镜下观察无显著区别。但是与对照组相比,实验组BMP-2和VEGF相对表达量均增高(P<0.05)。结论 CS可能具有潜在的骨诱导活性、能够促进骨形成,与含CS成骨诱导培养液诱导BMSC成骨基因表达上调有关。

人骨形态发生蛋白-2腺病毒表达载体转染人骨髓基质干细胞及对其增殖的影响

目的 :用人骨形态发生蛋白 - 2腺病毒表达载体 ( Ad- BMP- 2 )转染人骨髓基质干细胞( h BMSC) ,以探讨基因转染对 h BMSC增殖的影响。方法 :将 Ad- BMP- 2转染体外培养的成人骨髓基质干细胞 ,利用免疫组化、原位杂交染色方法检测细胞内骨形态发生蛋白 - 2 ( BMP- 2 )的表达 ,蛋白印迹法检测转染后细胞培养液中 BMP- 2分泌蛋白表达。然后通过流式细胞仪分析其对细胞增殖的影响。结果 :转染后 ,h BMP- 2基因在 m RNA水平和蛋白水平均有表达。蛋白印迹法检测到培养液中有 BMP- 2蛋白阳性表达。转染 h BMP- 2基因后 ,细胞经流式细胞仪分析 ,S期细胞比例增多 ,说明细胞 DNA的合成增加。结论 :Ad- BMP- 2可高效转染 h BMSC。

大鼠梗死脑组织上清诱导人骨髓基质细胞向神经细胞分化

目的 :探讨梗死脑组织上清对骨髓基质细胞分化的诱导作用。方法 :从正常人肋骨分离培养骨髓基质细胞 ,以梗死脑组织上清诱导骨髓基质细胞 ,相差显微镜以及免疫荧光染色检测诱导结果。结果 :诱导后骨髓基质细胞出现分化 ,胞体呈锥形 ,细胞有长突起 ,交织成网。免疫荧光染色显示诱导后的骨髓基质细胞表达MAP 2和GFAP的比例明显高于其他组 (P <0 .0 5 ) ,表达MAP 2的细胞明显多于表达GFAP阳性细胞(P <0 .0 5 )。结论 :梗死脑组织上清可以诱导骨髓基质细胞向神经细胞分化。

自体骨髓基质干细胞组织工程骨修复颅骨缺损的临床研究

目的探讨人骨髓基质干细胞(hBMSCs)作为种子细胞的组织工程骨修复外伤后颅骨缺损的可行性。方法自2006年6月至2007年2月,共4例外伤后颅骨缺损患者,抽取患者骨髓,分离得到hBMSCs,体外扩增和成骨诱导后,将hBMSCs与部分脱钙骨复合,体外共培养1周后,手术植入颅骨缺损区。分别于术后1周和3个月、6个月进行临床和三维CT检查随访。结果术后1周,三维CT均显示骨缺损区被所植入的组织工程骨充填;术后3～6个月,CT显示组织工程骨形成并修复骨缺损,新生骨与骨缺损断端融合。高龄患者及骨缺损面积过大患者,组织工程骨体内成活率较差。结论通过选择适宜的病例,以自体hBMSCs作为种子细胞,运用组织工程技术可以在人体内形成稳定的组织工程骨并可用于修复颅骨缺损。

骨髓基质干细胞心肌化诱导过程中转录因子NKx2.5的表达

目的 :研究 5 -氮杂胞嘧啶 (5 -azacytidine,5 -aza)和二甲亚砜 (dimethylsulfoxide ,DMSO)诱导人骨髓基质细胞 (humanbonemarrowstromalcells ,hBMSC)心肌分化过程中心肌特异转录因子NKx 2 .5表达的变化。方法 :取传至第 8代hMSC ,以3μmol/L的 5 -aza和DMSO诱导 2 4h。 1周后重复诱导 1次。在诱导后 1、2和 3周 3个时间点以半定量RT -PCR方法检测细胞心肌特异转录因子NKx 2 .5的表达变化。结果 : hMSC经 5 -aza诱导后 ,约 1周左右细胞明显变大 ,2周时细胞走向趋于一致 ,邻近细胞间连接较前紧密 ,并形成肌节样结构。RT -PCR的结果显示 ,5 -aza可诱导心肌特异转录因子NKx 2 .5 ,并一直持续表达 3周。在DMSO诱导hBMSC后 1周 ,开始可检测到细胞发生转录水平变化NKx 2 .5表达 ,并均可持续表达至诱导后 3周 ;NKx 2 .5表达量有随诱导后时间延长而增加的趋势。结论 :5 -aza和DMSO在体外可诱导心肌特异转录因子NKx 2 .5的表达 ,从而启动hMSC心肌化的过程。

珊瑚复合人骨髓基质细胞构建组织工程骨

目的 :观察人骨髓基质细胞在角孔珊瑚上立体培养后的生长情况及其在体内的成骨能力。方法 :穿刺抽吸人髂骨区骨髓基质细胞 ,体外培养扩增、诱导后 ,接种于角孔珊瑚中立体培养 5d ,观察细胞在角孔珊瑚表面的贴附及伸展情况 ;将上述细胞 /角孔珊瑚复合物植入体内 ,观察植入物在体内的成骨情况。结果 :细胞可在角孔珊瑚中立体培养成活。体内植入后 4周 ,复合物中有少量新骨形成 ;体内植入后 8周 ,复合物中出现大量较成熟骨组织 ;而对照组 4、8周均无骨组织形成。结论 :穿刺抽吸的人骨髓基质细胞可作为骨组织工程的种子细胞 ,角孔珊瑚可作为骨组织工程的支架材料。

慢性淋巴细胞性白血病骨髓基质细胞和正常骨髓基质细胞的比较性分析

本研究旨在对慢性淋巴细胞性白血病原代骨髓基质细胞(CLL-human bone marrow stromal cells,CLL-hBMSC)和正常原代骨髓基质细胞(normal hBMSC,N-hBMSC)进行比较性分析,为建立CLL-CLL-hBMSC相互作用模型,从而更好地模拟CLL体内环境提供理论依据。从CLL患者和正常供者骨髓中分离单个核细胞,进行原代骨髓基质细胞(hBMSC)培养;采用实时荧光定量PCR(real-time PCR)检测CLL-hBMSC和N-hBMSC表面粘附分子如血管细胞粘附分子1(vascular cell adhesion molecule 1,VCAM-1)和细胞间粘附分子1(intercellular adhesion molecule 1,ICAM-1)的mRNA水平;采用real-time PCR和Western blot法分别检测两类不同来源的hBMSC中淋巴毒素β受体(lymphotoxin beta receptor,LTβR)的mRNA和蛋白质表达水平;采用Western blot法检测NF-κB家族成员的表达并分析细胞因子LTα1β2对NF-κB家族成员表达的影响;建立hBMSC和CLL细胞共培养体系,利用碘化丙啶(PI)染色检测细胞死亡情况。结果表明:从CLL患者骨髓中能成功地培养出贴壁的成纤维样hBMSC。与N-hBMSC相似,表面粘附分子VCAM-1和ICAM-1在两类hBMSC中的mRNA表达一致;两类hBMSC中LTβR的mRNA和蛋白表达水平相似;各NF-κB家族成员在两类hBMSC中都有表达,且蛋白水平无显著性差异;细胞因子LTα1β2可诱导hBMSC中经典性和非经典性NF-κB信号通路的活化;体外实验表明,两类hBMSC都能够有效地支持CLL细胞的体外存活。结论:两类hBMSC培养效率以及细胞形态上无明显差异。LTβR-NF-κB信号分子在两类hBMSC的表达以及活化情况相似。

5-氮杂胞嘧啶诱导人骨髓基质干细胞心肌分化

目的 :研究 5 -氮杂胞嘧啶 (5 -aza)诱导人骨髓基质干细胞 (hMSC)心肌分化过程中心肌特异转录因子和心肌特异基因的表达变化。方法 :取传至第 8代hMSC ,以 3μmol/L的 5 -aza孵育细胞 2 4h ,分别在诱导后 3d、1周、2周和 3周 4个时间点提取细胞RNA ,以RT -PCR方法检测细胞心肌特异转录因子Nkx2 .5和心肌特异基因 (connexin4 3、ANP等 )的表达。结果 :hMSC经 5 -aza诱导后 ,形成肌节样结构。RT -PCR的结果显示 ,5 -aza可诱导心肌特异基因connexin4 3和ANP的表达 ,随诱导时间延长 ,connexin4 3和ANP的表达量逐渐增加。 5 -aza还能诱导hMSC表达心肌特异转录因子Nkx2 .5 ,并持续表达至 3周。结论 :5 -aza在体外可诱导hMSC向心肌细胞分化 ,5 -aza可能通过诱导心肌特异转录因子的表达而启动hMSC心肌化的过程。

人胚神经干细胞定向诱导分化为多巴胺能神经元的实验研究

目的 建立神经干细胞与骨髓基质细胞的共培养系统,根据该系统的条件性培养液诱导多巴胺能神经元的分化。方法 来源于胎脑海马、纹状体、额叶、中脑的神经干细胞与骨髓基质细胞建立起各自的共培养系统,并根据数种条件性培养液诱导神经干细胞的分化,以免疫细胞化学检测神经元的总体分化率及多巴胺能神经元的诱导率。结果 骨髓基质细胞及CO-BMSC能显著提高不同来源的神经干细胞的神经元分化率,同时只有中脑神经干细胞能被有效地进行多巴胺能神经元的诱导。结论 共培养系统诱发了神经干细胞与骨髓基质细胞的自/旁分泌作用,该作用可根据神经干细胞的区域特异性有效的定向诱导中脑神经干细胞的分化。

冲击波诱导人骨髓基质细胞体内成骨研究

为了研究冲击波(SW)诱导人骨髓基质细胞(hMSCs)在动物体内成骨作用,根据前期工作结果,应用适宜能量冲击波(10kV,500次)处理体外培养的hMSCs,将SW组和对照组hMSCs与羟基磷灰石(HA)载体复合后体外培养2周,应用扫描电镜(SEM)检测细胞在载体表面的生长情况.将hMSCs-HA载体复合体植入裸鼠皮下,分别于术后4周、8周取材进行组织学、四环素荧光标记、SEM观察、碱性磷酸酶测定、RT-PCR检测骨钙素mRNA表达.结果表明,SW组及对照组细胞与HA载体体外复合后生长良好,且SW组细胞分泌较多的细胞基质;细胞载体复合体植入动物体内后,SW组载体表面有类骨组织形成,而对照组HA载体表面无骨组织形成;SW组与对照组的hMSCs-HA载体复合体碱性磷酸酶表达有显著性差异(P<0.01);SW组hMSCs-HA载体复合体术后4周与8周表达骨钙素mRNA,而对照组则无表达.提示hMSCs经适宜能量冲击波作用后与HA载体复合植入裸鼠体内具有成骨作用,适宜能量的冲击波作为一种新的促进hMSCs成骨分化的方法,可应用于组织工程领域.