可诱导表达hBMP-2的慢病毒载体构建及其在人脐血间充质干细胞中的表达

目的构建可诱导表达hBMP-2的慢病毒载体,并研究hBMP-2在人脐血间充质干细胞(human umbilical cord blood mesenchymal stem cells,HUMSCs)中的可诱导性表达。方法以pcDNA-hBMP-2为模板,通过PCR反应获取hBMP-2,运用GATEWAY技术构建pLV/EXPN2-Neo-TRE-hBMP-2、pLV/EXPN2-Puro-EF1A-反向反式激活因子(reverse transactivator,rtTA),通过PCR鉴定重组慢病毒载体构建。将重组慢病毒与辅助质粒共同转染293FT细胞,包装成能表达hBMP-2的可控性慢病毒,并测定病毒滴度。用病毒转染HUMSCs,使用强力霉素进行诱导,分别在相同诱导时间(48h)不同诱导浓度(0、10、100ng/mL,1、10、100μg/mL)及不同诱导时间(12、24、48、72h)相同诱导浓度(10μg/mL)两种情况下用ELISA法测定hBMP-2的表达情况。对转染前后的HUMSCs进行成骨诱导,用茜素红染色法观察矿化物结节形成情况。结果成功构建了携带hBMP-2的可控性慢病毒载体pLV/EXPN2-Neo-TRE-hBMP-2、pLV/EXPN2-Puro-EF1A-rtTA,并获得相应的病毒,病毒滴度分别为3.5×108TU/mL和9.5×107TU/mL;病毒转染HUMSCs后,HUMSCs可通过强力霉素的诱导可控性表达hBMP-2。在相同诱导时间情况下,强力霉素10μg/mL时诱导表达最强;而在相同诱导浓度下,hBMP-2的表达在诱导48h达峰值。HUMSCs成骨诱导培养2周后,茜素红染色示胞浆中有大量红色的钙化基质沉积。结论通过GATEWAY技术可以建立携带hBMP-2目的基因的可控性慢病毒载体,为进一步研究hBMP-2诱导HUMSCs成骨分化治疗骨坏死模型奠定实验基础,并提供了一种新的实验思路。

人脐血间充质干细胞的分离培养及其多向分化潜能的实验研究

目的研究人脐血间充质干细胞(MSCs)分离培养的生物学特性及其向成骨、成脂诱导分化的能力。方法从人脐血中分离扩增MSCs,显微镜下观察其形态及生长情况,绘制生长曲线,电镜下观察超微结构,流式细胞仪检测细胞表面标志物;成骨、成脂诱导后以碱性磷酸酶(ALP)染色、茜素红染色鉴定MSCs成骨分化潜能,油红O染色鉴定成脂分化潜能。结果人脐血MSCs为成纤维细胞样,漩涡状贴壁生长排列,传至第10代细胞形态无明显变化;电镜下显示为低分化细胞;细胞表面不表达CD34和CD45,强表达CD29、CD44和CD90;成骨诱导后可检测到ALP表达及钙化结节形成;成脂诱导后可检测到脂滴形成。结论人脐血中可分离出MSCs,与其他来源的MSCs具有类似的生物学特性及多向分化潜能,脐血有可能成为骨组织工程种子细胞的来源。