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骨髓间充质干细胞形态

骨髓间充质干细胞形态

骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)是一类来源于骨髓的多能干细胞,具有广泛的应用前景。BM-MSCs具有多向分化潜能,可以分化为成骨

细胞、软骨细胞、脂肪细胞等多种细胞类型,因此在组织工程、再生

医学、免疫治疗等领域有着广泛的应用。

BM-MSCs的形态特征是细胞体积较大,呈梭形或星形,细胞质丰富,核浆比例低,核染色质较少,细胞质内含有丰富的细胞器,如线粒体、内质网、高尔基体等。此外,BM-MSCs表面具有多种细胞表面标志物,如CD29、CD44、CD73、CD90等,同时不表达CD34、CD45

等造血干细胞标志物。

BM-MSCs的分离和培养需要特定的培养基和条件。目前常用的培养

基包括DMEM/F12、α-MEM等,通常添加10%的胎牛血清或人血清,以及一定浓度的抗生素和抗真菌剂。在培养过程中,需要控制细胞密

度和培养时间,以保证细胞的生长和分化。

BM-MSCs的应用前景非常广泛。在组织工程领域,BM-MSCs可以

用于修复骨、软骨、肌肉等组织缺损,同时也可以用于修复心肌、神

经等组织缺损。在再生医学领域,BM-MSCs可以用于治疗糖尿病、

肝病、肾病等疾病。在免疫治疗领域,BM-MSCs可以用于治疗自身

免疫性疾病、移植排斥等疾病。

总之,BM-MSCs是一类非常有前途的干细胞,具有广泛的应用前景。随着技术的不断进步和研究的深入,相信BM-MSCs将会在更多的领

域得到应用。

间充质干细胞

间充质干细胞及来源 间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cell,MSC)是干细胞的一种,因能分化为间质组织而得名,具有亚全能分化潜能,在特定的体内外环境下,能够诱导分化成为多种组织细胞。间充质干细胞具有干细胞的共性,即自我更新、多向分化和归巢的能力。 间充质干细胞具有向多种类型细胞分化的能力,可以分化为神经、心脏、肝脏、骨、软骨、肌腱、脂肪、上皮等多种细胞。这种多向分化的能力给人类多种疾病的治疗提供了重要的原材料。 间充质干细胞来源:间充质干细胞广泛分布于胎儿和成体的骨髓、骨膜、松骨质、脂肪、滑膜、骨骼肌、胎肝、乳牙、脐带、脐带血中,其中脐带来源的间充质干细胞质量高、纯净、数量多。 间充质干细胞生物学特性 间充质干细胞具有以下特性: 1)具有强大的增殖能力和多向分化潜能,在适宜的体内或体外环境下不仅可分化为造血细胞,还具有分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞、软骨细胞、基质细胞等多种细胞的能力。 2)具有免疫调节功能,通过细胞间的相互作用及产生细胞因子抑制T细胞的增殖及其免疫反应,从而发挥免疫重建的功能。 3)具有来源方便,易于分离、培养、扩增和纯化,多次传代扩增后仍具有干细胞特性,不存在免疫排斥的特性。 正是由于间充质干细胞所具备的这些免疫学特性,使其在自身免疫性疾病以及各种替代治疗等方面具有广阔的临床应用前景。通过自体移植可以重建组织器官的结构和功能,并且可避免免疫排斥反应。

间充质干细胞的临床应用 1.间充质干细胞在细胞替代治疗中的前景 以组织工程学为手段可望解决的问题几乎涉及人类面临的大多数医学难属,如烧伤、放射损伤等患者的植皮;肌肉、骨及软骨缺损的修补;髋、膝等关节的替换;血管疾病或损伤后的血管替代;糖尿病患者的胰岛植入;心脏病患者的瓣膜替代、房室间隔缺损的修补;癌症患者手术切除后组织或器官的替代;放射损伤及大剂量放疗、化疗后的造血与免疫重建;肝、肾等重要脏器因损伤或功能衰竭的置换;部分遗传缺陷性疾病的治疗等。在不久的将来,某些组织工程产品,如人造皮肤、血管、骨、软骨、肌肉、瓣膜、神经甚至胰岛、肾、肝等组织器官或细胞将相继问世,然后植入患者体内,用以恢复损伤、替代退行性组织器官以及改变遗传缺陷性组织器官的功能。人类也将进入实际应用现代组织工程产品的新时代。 目前,在组织干细胞定向分化领域取得了明显的进展。在体外可以定向诱导一些多能干细胞分化为骨、软骨、肌肉、脂肪、肌腱、神经等多种组织细胞,这些成果很令人鼓舞。造血干细胞的移植已得到广泛开展,通过输注造血干细胞来对恶性血液病患者进行造血重建已取得成功,这为组织干细胞的研究提供了成功的范例。 MSC因其具有高度的自我更新能力和多向分化潜能,以及取材方便、体内植入后不良反应较弱等优点而备受关注,将成为细胞替代治疗的理想种子细胞。 MSC与生物材料相结合,能够修复骨、软骨、肌腱等各种组织的缺损,这是组织工程中的新领域。 MSC在治疗组织09官退行性疾病方面也展示了前景。随着年龄的增长,机体的组织器官会出现退行性的改变,从而引发一些相关疾病,如肌肉萎缩、肌营养不良、脑萎缩、帕金森病、阿尔茨海默综合征等。而这些组织的再生比较固难,MSC在体内外能够分化为肌肉细胞和神经细胞,为治疗这些退行性疾病带来了希望。 遗传缺陷性疾病发病率也很高,而且治疗难度极大。利用体外分离的MSC或其诱导分化后的细胞来改善遗传缺陷组织的功能,这一治疗途径正在被尝试。 2. 间充质干细胞在基因治疗中的前景 一些干细胞不仅具有多向分化潜能,而且易于外源基因的转染和表达。将体外经过基因修饰的干细胞用于治疗,可以避免转染载体进入受体产生的不良影响。基因修饰的干细胞可以在多个靶位发挥作用。 (1)干细胞潜能的改变——干细胞靶位基因转染以后可以改变干细胞的某些特性。从成人或成年动物分离的干细胞有时会表现出年龄相关性、遗传性或获得性疾病相关性再生能力损伤,基因转录或酶切修饰可以有效地维持、加强或抑制干细胞的分化和增殖能力。 (2)器官系统性能的改善——干细胞子代靶位转入干细胞的基因可以随着干细胞的分化传代而遗传给子代细胞,在基因转导的干细胞重建的器官系统中持续表达,改善重建

骨髓间充质干细胞的主要表面标志

骨髓间充质干细胞的主要表面标志 1 骨髓间充质干细胞的发现和来源 骨髓组织中有多种细胞成分,除基质细胞等已经分化的细胞外,还含有两类多潜能干细胞:造血干细胞和间充质干细胞。1987 年Friedenstein 等发现在塑料培养皿中培养的贴壁的骨髓单个细胞在一定条件下可分化为多种类型的细胞,而且经过20-30个培养周期仍能保持其多向分化潜能。由于骨髓中的这种多能细胞能够分化为多种中胚层来源的间质细胞, 故称之为间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs),或间质祖细胞(MPCs),是成人多能干细胞的一类。早期分离培养时,发现其形状呈成纤维细胞样而称其为成纤维细胞集落形成单位(Colony-forming unit-fibroblast,CFU-F),或骨髓基质成纤维细胞(Marrow stromal fibroblast,MSF)。Friedenstein AJ , Chailakhyan RK, Gerasimov UV. Bone marrow o steogenic stem cells: in vit ro cult ivat ion and t ransp lantat ion in diffusion chambers. Cell T issue Kinet, 1987, 20 (3) : 263-267] 2 鉴于其强大的增殖能力及多向分化潜能,可在体外长期培养和遗传背景较稳定,而且用自体干细胞诱导构建的组织不涉及伦理问题,也不存在MHC限制,所以骨髓间充质干细胞日益受到重视。但是与造血干细胞等其他细胞相比,骨髓中MSCs的数量非常少,约占整个骨髓有核细胞的十万分之一,并随年龄的增加,细胞数量逐渐减少。因此,如何简便有效地从骨髓中获取高纯度的MSCs显得尤为重要,寻找高度特异性的MSCs的表面抗原也就成为MSCs研究中的一项重要任务和目标。 不仅如此,一种同样来源于骨髓、贴壁生长、被认为更原始(可以分化为MSCs)也具有更强增殖能力的干细胞也被鉴定,它就是多能成体祖细胞(multipotent adult progenitor cell (MAPC) or mesodermal progenitor cell(MPC))[Reyes, M., Lund, T., Leuvik, T., Aguiar, D., Koodie, L., Verfaillie, C.M. (2001) Purification and in vivo expansion of postnatal human marrow mesodermal progenitor cells. Blood 98, 2615-2625],因能和MSCs一起被纯化而统称BM stromal stem cell。 3 利用流式细胞仪的研究显示,MSCs属混杂细胞群,其表面抗原也具有非专一性, 它表达了间质细胞、内皮细胞和表皮细胞的表面标志。主要包括: ①

(推荐)简述干细胞的形态特征及其研究进展

简述干细胞的形态特征及其研究进展 干细胞是一类具有自我复制能力的原始的未分化细胞,是形成哺乳类各组织器官的原始的多潜能的细胞。在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。干细胞在形态上具有共性,通常呈圆形或椭圆形,细胞体积小,核相对较大,细胞核多为常染色质,并具有较高的端粒酶活性。根据它所处的发育阶段可以分为胚胎干细胞和成体干细胞。 胚胎干细胞的发育等级较高,是全能干细胞,而成体干细胞的发育等级较低,是多能干细胞或单能干细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。 干细胞的形态特征: 干细胞具有自我更新复制的能力,能够产生高度分化的功能细胞。 1 胚胎干细胞:胚胎干细胞当受精卵分裂发育成囊胚时,内层细胞团的 细胞即为胚胎干细胞。具有全能性,可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。进一步说,胚胎干细胞是一种高度未分化细胞。它具有发育的全能性,能分化出成体动物的所有组织和器官,包括生殖细胞。 2 成体干细胞:成年动物的许多组织和器官,比如表皮和造血系统,具 有修复和再生的能力。成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下,成体干细胞或者产生新的干细胞,或者按一定的程序分化,形成新的功能细胞,从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。 3 造血干细胞:造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源,它主要存在 于骨髓、外周血、脐带血中。造血干细胞的移植是治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方法。 4 神经干细胞:理论上讲,任何一种中枢神经系统疾病都可归结为神经 干细胞功能的紊乱。脑和脊髓由于血脑屏障的存在使之在干细胞移植到中枢神经系统后不会产生免疫排斥反应。除此之外,神经干细胞的功能还可延伸到药物检测方面,对判断药物有效性、毒性有一定的作用。 5 肌肉干细胞:可发育分化为成肌细胞,可互相融合成为多核的肌纤维,形成骨骼肌最基本的结构。

不同来源间充质干细胞标志物汇总(全)

不同来源间充质干细胞标志物汇总(全) (图片来源网络) 间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)是一种源于中胚层的早期干细胞,具有多向分化潜能,特定的条件下可分化为骨细胞、软骨细胞和神经细胞等,支持造血,具备低免疫原性和免疫调节活性,具有广泛的科研和临床应用价值。主要存在于结缔组织和器官间质中,以骨髓中含量最为丰富,少量存在于血液及其他组织中。 近年来随着基础科研和临床研究的不断深入,MSC在医学领域的应用价值也得到了极大肯定,但仍然存在一些问题,如:缺少特异性表面标志物,鉴定困难;多次传代后分化能力不能保留;诱导分化调控机制尚不明确等,都是有待于进一步研究和讨论的。MSC主要关键基因和表面分子包括CD73、CD90、CD105,表达极少或无表达CD11b、CD19、CD34、CD45和HLA-DR,其中不同来源之间的MSC标志物存有一定差异性,这里列出来供大家参考。 外周血(Peripheral derived blood)来源[1] 阳性:CD105, CD90, CD73, CD73, CD44, CD90.1, CD29, CD105, CD106, CD140α 阴性:CD34, CD19, CD11b 骨髓(Bone marrow)来源[2] 阳性:CD105, CD13, CD140b, CD147, CD151, CD276, CD29, CD44, CD47, CD59, CD73, CD81, CD90, CD98 阴性:CD14, CD31, CD34, CD45 皮肤(Skin)/包皮(foreskin)来源[3] 阳性:CD29, CD44, CD73, CD90, CD105, vimentin 阴性:CD34, CD45, HLADR 脂肪(Adipose)来源[4] 阳性:CD9, CD29, CD44, CD54, CD73, CD90, CD105, CD106, CD146, CD166 阴性:CD14, CD31, CD34, CD45, CD133, CD144, HLA-DR,

骨髓间充质干细胞形态

骨髓间充质干细胞形态 骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一类具有多向分化潜能的成体干细胞,广泛存在于人体的骨髓、脂肪组织、胎盘等多种组织中。骨髓间充质干细胞形态多样,具有一定的可塑性,在治疗各种疾病和损伤中具有广泛的应用前景。 骨髓间充质干细胞主要通过形态学特征进行鉴定和分类。在显微镜下观察,骨髓间充质干细胞呈现为纤维状或星状,细胞体积较大,胞质丰富,呈圆形或椭圆形,细胞核呈卵圆形或半圆形,染色质呈颗粒状分布。此外,骨髓间充质干细胞胞浆内还可见到较为明显的内质网和线粒体,这些特征可以帮助鉴定和鉴别骨髓间充质干细胞。骨髓间充质干细胞具有较高的增殖能力和自我更新能力。它们可以通过对增殖和分化相关因子的调控,不断地进行自我更新和增殖,从而保持其细胞群体的稳定性。同时,骨髓间充质干细胞还可以向多种细胞系分化,包括成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞等。这种多向分化潜能为骨髓间充质干细胞在组织修复和再生中的应用提供了基础。 除了形态学特征外,骨髓间充质干细胞还具有一系列的免疫表型特征。在表面标记物方面,骨髓间充质干细胞通常表达CD73、CD90、CD105等阳性标志物,同时不表达CD34、CD45等造血干细胞和免疫细胞表面标记物。这些免疫表型特征有助于进一步确认骨髓间充

质干细胞的身份。 骨髓间充质干细胞不仅具有多向分化潜能,还具有广泛的免疫调节和抗炎作用。这些特性使得骨髓间充质干细胞在临床上有着广泛的应用前景。目前,骨髓间充质干细胞已被广泛应用于骨科、创伤、心血管疾病、免疫性疾病等多个领域。 在骨科领域,骨髓间充质干细胞可以通过向成骨细胞的分化,促进骨组织的修复和再生。在创伤领域,骨髓间充质干细胞可以促进创伤部位的愈合,减少炎症反应和瘢痕形成。在心血管疾病领域,骨髓间充质干细胞可以分化为心肌细胞,促进心肌组织的再生。在免疫性疾病领域,骨髓间充质干细胞可以通过调节免疫反应,减轻炎症反应和免疫损伤。 骨髓间充质干细胞形态多样,具有多向分化潜能和免疫调节作用,广泛应用于临床治疗各种疾病和损伤。进一步的研究将有助于揭示骨髓间充质干细胞的分子机制和应用潜力,为临床治疗提供更多的选择和可能性。

间充质细胞

间充质干细胞研究进展 【摘要】 间充质干细胞是一种源于中胚层的早期干细胞,具有多向分化潜能,特定的条件下可分化为骨细胞、软骨细胞和神经细胞等,支持造血,具备低免疫原性和免疫调节活性,具有广泛的科研和临床应用价值。本文针对间充质干细胞的研究进展和在临床医学应用进行综述。 【关键词】 间充质干细胞、分化、免疫调节、应用 1 引言 间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)就是指在胚胎发育过程中形成的成体间叶组织(如骨髓基质、脂肪、胎盘和脐带等)中留存下来未分化的原始细胞。MSCs主要存在于结缔组织和器官间质中,以骨髓中含量最为丰富,少量存在于血液及其他组织中。 MSCs承担着支持造血系统细胞的使命,为造血干细胞的生长、分化及自我更新提供重要的微环境,还能分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞、软骨细胞等多种细胞。此外,MSCs还具有免疫调节功能,通过细胞间的相互作用及产生细胞因子抑制T细胞的增殖及其免疫反应,发挥免疫重建的功能。MSCs来源方便,易于分离、扩增和纯化,多次传代扩增后仍具有干细胞特性。MSCs的这些特性,使其在自身免疫性疾病治疗和细胞治疗等方面具有广阔的临床应用前景。 2 MSCs的来源 最常见的MSCs来源是骨髓。外周血、脂肪和胎盘等组织也可进行MSCs提取。此外,越来越多新的MSCs来源也逐渐被人们发现,如图1,为MSCs的研究与应用提供了更丰富多样的供体。 a b 图1.间充质干细胞的来源。a :骨髓MSCs的提取;b :MSCs的新来源骨髓来源的MSCs来源方便,易于分离、扩增和纯化,多次传代扩增后仍具干细胞特性,无免疫排斥,体外基因转染率高并稳定高效表达外源基因,且能最终分化成骨、软骨和神经等组织。 越来越多的实验证明脐血能分离得到MSCs。脐血MSCs的形态、免疫表型和生长方式等生物学特征与其他来源的MSCs大致类似[1]。

小鼠骨髓间充质干细胞的分离、培养、纯化及鉴定

小鼠骨髓间充质干细胞的分离、培养、纯化及鉴定 赵继学;王广义;张海玉;伏鑫 【摘要】目的探讨分离、培养、纯化和鉴定小鼠骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)方法,观察MSCs体外生长特征.方法取小鼠胫骨和股骨,取出骨髓细胞,用1.073 g/ml的Percoll分离液梯度离心,培养皿培养、换液除去非贴壁细胞,获得MSCs,通过传代对MSCs进行纯化和扩增培养.进行形态学观察,测定生长曲线,用流式细胞仪检测P3代MSCs细胞周期及表面抗原.结果新分离的MSCs呈小圆形,形态规整.培养传代后,细胞大小均匀,形态较一致,多为梭形.P1、P2、P3代MSCs生长曲线均呈S型.P3代MSCs 75.27%的细胞处于G0-G1期.P3代MSCs CD44表达阳性,表达率为88.71%,CD34表达阴性.结论利用密度梯度离心法联合贴壁培养法分离纯化骨髓MSCs,在含15%FBS的DMEM-LG培养基中培养MSCs,可获得稳定生长的昆明小鼠MSCs.培养的MSCs细胞系性状稳定,表型稳定均一,适于做进一步研究.%Objective To explore a new method for the isolation, cultivaton, purification and identification of MSCs and observe the biological features of mice MSCs in vitro. Methods Bone marrow was extracted from the tibia and thighbone of mice. The marrow liquid were isolated with 1. 073 g/ml ocrcoll. MSCs were obtained by removing the non-adherent cells. Then the MSCs were purified and expanded through passage in time. The growth curve was drawn and the morphology was observed. Cell cycle and the antigen expression of P3 MSCs were measured with FACS. Results The MSCs exhibited a small round shape after fresh separation. After cultivated and passaged,the MSCs were homogcnenously fusiform shaped. The growth curves of P1 ,P2 and P3

骨髓间充质干细胞

骨髓间充质干细胞 骨髓间充质干细胞( bone marrow derived mesenchymal stem cells,BMSC)是骨髓内存在的一类非造血干细胞,也称骨髓基质干细胞(marrow stromal stem cells,MSC)。其在体内外具有支持和调控造血的作用,并且在体内可分布于多种组织和器官,并具有多向分化潜能,能够向成骨系细胞、成纤维系细胞、网状细胞、脂肪细胞和内皮细胞等分化。因此其在目前医学上难以攻克的一些疾病上具有重大的应用潜力。 二、骨髓间充质干细胞研究进展 早在1867年,德国的病理学家Cohnheim在研究伤口愈合的过程中,提出骨髓中存在有向非造血系统分化的干细胞,并提出了骨髓具有造血以外的功能。 1869年,Goujon发现自体红骨髓异位移植后具有成骨作用。 1968年Friendenstein等才首先通过体外培养发现从骨髓中能分离出具有向多种间质细胞分化的祖细胞,当时他们称之为骨髓多能基质干细胞(marrow pluripotent stromal stem cells)。 1985年,Owen认为骨髓基质细胞系统是伴随造血干细胞系统生长的,可以自我更新并分化为各种间充质组织的细胞群,由此提出骨髓基质干细胞(marrow stromal stem cells,MSC)的概念。 1999年,Pittenger Pittenger等利用梯度离心法,在骨髓中分离出成纤维样贴壁细胞,在体外不同分化条件的诱导下,可以形成成骨细胞、软骨细胞或脂肪细胞,并且克隆以后的细胞具有类似的分化特性,充分证明骨髓MSCs是多潜能干细胞。鉴于它们最终都可以分化为间充质系统细胞,所以定义为间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)。 2000年,Sanchez-Ramos用神经营养因子5及RTRA为诱导剂建立了体外诱导MSCs向神经细胞分化的培养体系。 2000年,Brazelton等和Mezey等分别采用不同的方法证实小鼠BMSCs在脑内可分化为神经细胞,且体外扩增后可经尾静脉注射、骨

骨髓间充质干细胞的分离纯化与鉴定

骨髓间充质干细胞的分离纯化与鉴定 骨髓间充质干细胞是一类非常重要的细胞种类,它们具有广泛的应用前景,主要用于组织工程、再生医学和免疫治疗等领域。然而,要在这些应用中实现骨髓间充质干细胞的有效利用,就必须先进行骨髓间充质干细胞的分离纯化与鉴定,以保证获取的细胞具有较大的纯度和生物活性。 骨髓间充质干细胞的分离纯化 骨髓间充质干细胞的分离纯化方法主要包括直接培养法、贴壁法、悬浮式培养法等。其中,直接培养法是一种直接将骨髓细胞培养在培养皿中的方法,通过贴壁式培养,使不同种类的细胞在培养皿上生长,最终使骨髓间充质干细胞附着在培养皿底部,其他细胞则浮于培养液中,从而达到分离骨髓间充质干细胞的目的。贴壁法则是利用骨髓间充质干细胞具有较好的贴壁性质,将其分离于不贴壁的其他细胞种类中,一般会在6~8小时内附着于培养皿的底部,形成典型的纤维形状。悬浮式培养法则是将骨髓间充质干细胞分散在培养液中悬浮生长,并加入一些特定因子,使其在悬浮状态下生长和增殖,最终达到分离目的。 骨髓间充质干细胞的鉴定 骨髓间充质干细胞的鉴定是指对所分离的骨髓间充质干细胞进行鉴定和确认。其主要包括形态学、生物学、遗传学和免疫学等多个方面的检测方法。形态学方面的检测方法主要是通过显微镜观察骨髓间充质干细胞的形态、生长状态和细胞密度等指标进行判断。生物学方面的检测方法主要包括蛋白质组学、基因组学、代谢学等多个层面的检测指标,以确定其代谢状态、生长状态、分化能力和功能表达等信息。 骨髓间充质干细胞在临床应用中的应用前景 骨髓间充质干细胞广泛应用于组织工程、再生医学和免疫治疗等领域。其中,在组织工程领域,骨髓间充质干细胞可用于修复或重建骨组织、肌肉组织、软骨组

人骨髓间充质干细胞体外培养的实验研究

人骨髓间充质干细胞体外培养的实验研究 摘要】目的探讨人骨髓间充质干细胞体外培养的可靠方法。方法采用人手术切 下的骨头标本,运用全骨髓贴壁法分离培养hBMSCs;观察并绘制生长曲线;取 生长状态良好的第四代细胞,通过形态学、流式细胞仪检测表面标志物等鉴定hBMSCs;诱导hBMSCs分化为成脂肪细胞,鉴定本实验所分离的hBMSCs是否具 有多向分化能力。结果第四代细胞 CD29和CD44阳性表达率分别为100%和 99.8%,CD31和CD45阳性表达率分别为0.8%和0.4%。流式细胞仪检测证明本 研究分离培养hBMSCs的方法可以获得高纯度的间充质干细胞。hBMSCs体外诱导向脂肪细胞分化16d后,镜下可见胞浆内充满圆形脂滴,油红O染色阳性,诱导 成脂肪细胞分化率为85.1±3.2%,证实本实验分离的hBMSCs具有多向分化能力。结论采用手术切下的骨性关节炎标本,运用全骨髓贴壁法可获得稳定、均质性良 好的hBMSCs,并具有多向分化能力。本方法能为临床上分离、培养人骨髓间充 质干细胞提供了另一种可靠的路线。 【关键词】人骨髓间充质干细胞体外培养分化 近几十年来,随着骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)的发现[1],以及BMSCs具有多向分化能力,如分化为骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、心肌细胞、内皮细胞[2-5],让人们看到了利用BMSCs诱导分化为骨细胞,从而为治疗骨质疏松症和骨折提供新思路。而如何获得有效的、体外培养的 人骨髓间充质干细胞是个值得进一步研究的问题。笔者利用行人工关节置换术中 切取出来的骨头标本,经过实验方法能很好地分离、培养和鉴定骨髓间充质干细胞,现报告如下: 1 材料和方法 1.1实验标本来源 本实验标本由东莞市中医院和暨南大学附属第一医院提供。所有标本均取自 因骨性关节炎需行全髋关节置换或膝关节表面置换术的患者。同时排除患有其他 疾病包括类风湿性关节炎、强直性脊柱炎、系统性红斑狼疮、骨肿瘤、甲状腺和 甲状旁腺疾病以及肾功能不全的患者。 1.2主要试剂与仪器 L-DMEM(DMEM-低糖培养基)、胎牛血清、0.25%胰酶/EDTA、人淋巴细胞分 离液、磷酸盐缓冲盐水、青霉素/链霉素双抗、CD31、CD45、CD29、CD44小鼠抗 人流式抗体、FITC标记大鼠抗小鼠二抗、IBMX(3-异丁基-1-甲基黄嘌呤)、胰岛素 和吲哚美辛;油红O、离心管、培养皿和96孔培养板、倒置相差显微镜、C02培 养箱、离心机、Beckman Coulter流式细胞仪器、超净工作台、恒温水箱和气浴恒 温振荡器。 1.3人骨髓间充质干细胞的分离、培养和扩增: 在无菌条件下取髋关节或膝关节处骨髓2ml置于15ml离心试管中,随后运用全骨髓贴壁法分离培养hBMSCs。具体实验过程按相关实验操作规范进行(略)。 1.4人骨髓间充质干细胞的形态观察: 定期应用倒置相差显微镜观察所培养的细胞形态。 1.5人骨髓间充质干细胞的生长曲线测定: 取1、4、8代人骨髓间充质干细胞,以1×104/mI接种于24孔板内,每天定 时收集细胞并用台盼蓝拒染法计算活细胞数,绘制细胞生长曲线。 1.6流式细胞仪人骨髓间充质干细胞表面标志物的鉴定:

骨髓间充质干细胞的特点

骨髓间充质干细胞的特点 骨髓间充质干细胞是一类多能性间充质细胞,也称为BM-MSCs。它们主要存在于骨髓中,是骨髓内间质细胞的一种。这些细胞的主要功能是在维持骨髓内细胞和细胞外基质之间的恒定性方面发挥作用。此外,它们还能分化成多种成体细胞类型,如成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞。骨髓间充质干细胞在医学研究和临床治疗中有着很广泛的应用。 骨髓间充质干细胞的主要特点是: 1.多能性:骨髓间充质干细胞是多能性细胞,具有分化为多种细胞类型的潜力。它们可以分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞以及其他类型的细胞,并且在适当的培养条件下,可以迅速扩增。 2.免疫调节作用:骨髓间充质干细胞有着独特的免疫调节作用。它们可以调节免疫细胞的活性,如促进T细胞、B细胞的活化、抑制巨噬细胞等。此外,它们还能通过释放细胞因子对免疫反应进行抑制,维持免疫环境的平稳。

3.可替代性:骨髓间充质干细胞有很强的可替代性。由于其来源广泛,且在培养条件下可以扩增,因此可以满足大规模生产的需要。并且在不断进展的医学研究中,也逐渐应用于临床治疗,如卵巢癌的治疗等。 4.低免疫原性:骨髓间充质干细胞具有低免疫原性。它们不会引起明显的免疫反应,因此在组织移植中也具有广泛的应用。 5.快速增殖:骨髓间充质干细胞的增殖速度很快,具有足够的增殖能力。同时,在体外培养时,这些细胞可以增殖多倍,因此可以更好地满足临床需求。与其他干细胞相比,骨髓间充质干细胞还有较强的细胞粘附性和稳定性。 总之,骨髓间充质干细胞是一类重要的细胞类型,具有很广泛的应用前景。在进行干细胞治疗方面,目前已经开展了很多临床试验,涉及领域也越来越广泛,如心脏病、骨质疏松等。随着技术水平的不断提高,相信骨髓间充质干细胞将为医学研究和临床治疗做出更大的贡献。

肝细胞生长因子基因修饰骨髓间充质干细胞

肝细胞生长因子基因修饰骨髓间充质干细胞 目的人骨髓间充质干细胞(hMSC)经过腺病毒介导转染肝细胞生长因子(Ad-HGF)后进行鉴定。方法密度梯度离心法分离培养原代hMsc,取第三代hMSC转染Ad-HGF。比较转染前后的细胞形态变化,流式细胞仪鉴定hMSC/Ad-HGF的表面标志物,ELISA测定培养液上清的HGF浓度。结果HGF基因修饰前后,均为成纤维样细胞形态;流式测定hMSC/Ad--HGF与hMSC细胞表型一致;ELISA测得hMSC/Ad-HGF的培养液上清HGF浓度显著高于hMSC(P<0.001)。结论经HGF基因修饰的hMSC,维持了原有的细胞形态及特异性细胞表型,且高表达HGF。 标签:间充质干细胞肝细胞生长因子 人骨髓间充质干细胞(hMSC)是一种成体干细胞,可诱导分化软骨、骨骼、脂肪等多种组织,并且分泌多种细胞因子及生长因子,如内皮细胞生长因子、表皮生长因子、白介素4、白介素-10等,具有免疫调节功能。鉴于此,hMSC已被用于多种疾病的治疗。肝细胞生长因子(HGF)是一种具有多种功能的细胞因子,可以促进血管新生、肝脏修复、抑制细胞凋亡,还可以趋化外周血干细胞迁徙至组织修复部位。本研究针对hMSC用腺病毒介导的基因修饰HGF,并对其进行鉴定。 1.方法 1.1骨髓hMSC的原代分离培养以及Ad-HGF转染 取肝素抗凝的正常人骨髓5mL,用密度梯度离心法收获单个核细胞层,按照2.0×105cells/cm2的密度接种细胞培养皿,以含10%FBS的α-MEM进行培养。当细胞生长汇合率为80%~90%时,消化并传代。培养hMSC至第三代,生长汇合率达到70%~80%,在无血清培养体系中按照感染复数MOI=150pfu/细胞加入重组Ad-HGF的腺病毒颗粒。首先吸去培养上清,PBS洗涤培养瓶底面2遍后加入含Ad-HGF腺病毒颗粒的无血清α-MEM,体积为原先培养体积的一半。37℃,5%CO2和饱和湿度条件下孵育2h,加入相同体积的MSC完全培养基,使FBS的终浓度达到10%。继续培养48h,收获的细胞即为hMSC/Ad-HGF。按上述同样方法,携带GFP基因的腺病毒载体(Ad-GFP)转染hMSC作为对照。 1.2hMSC/Ad-HGF的鉴定 1.2.1转染前后细胞形态的鉴定我们采用瑞士吉姆萨染色方法,对hMSC、hMSC/Ad-HGF进行光学显微镜下观察细胞的形态,转染Ad-GFP的hMSC形态则在荧光显微镜下观察。 1.2.2转染前后细胞表型的鉴定第三代对数生长期的hMSC/Ad-HGF,用0.1%胰蛋白酶消化后计数,每2.0×105个细胞分别与FITC或PE标记的小鼠

骨髓间充质干细胞诱导分化为肝样细胞的研究进展

骨髓间充质干细胞诱导分化为肝样细胞的研究进展owen[1]首先将其命名为间充质干细胞(BM-MSCs),最初认为它只能分化为 同胚层的细胞,后来研究证实其分化潜能是超越胚层界限的。BM-MSCs属于多能干细胞,来源于中胚层,具有很强的多向分化潜能,具有干细胞的共性[2-3]。对BM-MSCs分化潜能的研究已成为国内外研究机构的热点。目前BM-MSCs向肝细胞的分化已有研究,但仍处于初步阶段。本文就BM-MSCs体外诱导分化为肝细胞的研究进展作一综述。 1 BM-MSCs的生物学特性 1.1 BM-MSCs的来源及形态 BM-MSCs从骨髓、脂肪组织、骨骼肌、成人外周血、血管周皮细胞、妊娠4-6个月羊水、胎儿的血和真皮组织、脐血中都可以分离得到间充质干细胞[4],其中对BM-MSCs研究最充分最彻底。BM-MSCs表现出早期细胞的特点,呈均一的成纤维细胞形态,染色质疏松,核仁明显,核浆比例大,辐射状或漩涡状排列,可聚集成均匀的集落。 1.2 BM-MSCs的鉴定 鉴定BM-MSCs目前没有特异性的表型标志,研究从形态、表型及多分化功能来鉴定体外分离培养的BM-MSCs [5-6],纯化的BM-MSCs表现为成纤维细胞梭形贴壁细胞,呈漩涡状、平行状或鱼群状生长;BM-MSCs的抗原表型,流式细胞仪检测不表达造血细胞CD14、CD34、CD45的标志,表达CD29、CD44、CD73、CD90、CDl06、CDl24、SH-2、SH-3、SH-3等;BM-MSCs具有跨胚层的多向分化,如成骨、成软骨、成脂肪,是BM-MSCs作为干细胞最基本特征[7]。故BM-MSCs常通过负性筛选和细胞多向分化,鉴定BM-MSCs。 1.3 BM-MSCs的分离培养 BM-MSCs在骨髓中含量很少,生理状态下20%为静止期细胞,所以BM-MSCs要应用于临床,其分离培养显得尤其重要。目前分离获取BM-MSCs 的方法主要有4种[8-9]:全骨髓差异贴壁法、免疫磁珠法、密度梯度离心法、流式细胞仪分离法。全骨髓差异贴壁法获取BM-MSCs,操作简单,保存了骨髓环境中丰富的粘附分子和各种生长因子的营养作用及其他细胞成分的支持作用,通过换液去除非贴壁的血细胞和造血细胞,提高了原代培养的成功率。免疫磁珠法和流式细胞仪分离法分选程度高,但需联合多个表面标志,且分选过程中对细胞的生物活性影响较大。密度梯度离心法根据骨髓细胞成分的密度不同,应用Ficoll 或淋巴细胞分离液Percoll进行分离BM-MSCs,但分离液对细胞都有一定的毒性作用,造成细胞损伤,影响细胞的活性,使BM-MSCs培养困难。采用全骨髓差异贴壁法分离培养BM-MSCs,第一代纯化可以达到92%,第二代纯化超过96%[10]。

干细胞与表观遗传

骨髓间充质干细胞分化与表观遗传方面的 研究综述 摘要骨髓间充质干细胞是最早被分离定义的间充质干细胞,具有多向分化的潜能,骨髓间充质干细胞成骨分化,成脂分化,向心肌细胞分化,向神经细胞分化过程中,不仅有传统研究中的转录调控因子的表达的改变,还存在表观遗传修饰变化。本文对此进行了综述。 关键词骨髓间充质干细胞表观遗传 DNA甲基化干细胞分化 19世纪中叶,骨髓里的细胞被发现具有成骨能力,1966 年Friendenstein等[ 1] 观察到这类细胞可在体外培养贴壁生长。以后干细胞研究飞速发展, 早期因分离培养的MSCs 具有成纤维细胞样形态而被称为集落形成单位成纤维细胞, 后又称为间充质祖细胞, 现通常称为MSCs 。报道最多的是骨髓来源的MSCs , 此外,MSCs 还可从脐血、胎盘、羊水、脐静脉内皮下层、外周血及肌肉等组织中分离得到。骨髓间充质干细胞具有多向分化潜能,在体内或体外特定的诱导条件下,可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮等多种组织细胞,连续传代培养和冷冻保存后仍具有多向分化潜能,可作为理想的种子细胞用于衰老和病变引起的组织器官损伤修复。目前间充质干细胞(骨髓间充质干细胞)的研究已超越了临床前阶段,骨髓间充质干细胞用于心肌修复、骨再生和关节修复的临床试验已处于测试中。 表观遗传(epigenetics)是指DNA序列不发生变化,但基因表达却发生了可遗传的改变。这种改变是细胞内除了遗传信息以外的其他可遗传物质发生的改变,且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。在间充质干细胞分化过程中,不仅有传统意义上的转录因子的表达水平的改变,也有表观遗传修饰上的变化。本文对,骨髓间充质干细胞成骨分化,成脂分化,向心肌细胞分化,向神经细胞分化中的一些涉及表观遗传的研究进行了综述。 1 间充质干细胞向成骨细胞分化 目前我们已经明确知道间充质干细胞具有多向分化潜能,但是其向多种组织细胞分化的机理我们还没有搞清楚,搞清楚其向各类细胞分化的机制,从而使我们有可能调节间充质干细胞按照我们预定的目标定向分化,在临床上将为多种疾病的治疗提供可能。在关于间充质干细胞成骨分化的研究中,发现分化机理不仅涉及传统的转录因子的调节作用,表观遗传修饰在间充质干细胞的成骨分化中也起着重要作用。张晓雷等用DNA甲基化抑制剂——5-氮胞苷研究了DNA甲基化对MSCs成骨分化的影响,他们发现,在诱导将充质干细胞成骨分化前用DNA甲基化抑制剂——5-氮胞苷研对间充质干细胞进行处理,能显著促进间充质干细胞的成骨分化水平。成骨分化重要调控基因Dlx5在间充质干细胞成骨分化中受表观遗传修饰调控。DNA甲基化抑制剂——5-氮胞苷研能显著改善成骨分化调控基因Dlx5的表达水平,进而影响间充质干细胞的成骨分化水平。HOX家族基因作为一类转录因子,在胚胎发育以及细胞分化过程中发挥着十分重要作用。其在间充质干细胞向成骨细胞分化的过程中的表达水平有明显改变,一系列的研究已经表明,在间充质干细胞的成骨分化过程中,HOX家族基因表达受到抑制,而这种抑制作用是与其分化过程中发生的染色质重塑事件密切相关的。通过体外定向诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,对比分化前后细胞中HOX家族基因的表达状况,发现HOX家族基因的表达水平在hMSCs早期成骨分化过程中显著下降.进一步的研究发现,HOX家族基因的这种表达变化是由其启动子区的组蛋白H3-Lys9乙酰化和二甲基化水平发生变化而导致的.

骨髓间充质干细胞

1.概念 骨髓包括基质系统和造血系统,基质系统中含有的对造血系统起支持诱导作用、 能分化成多种成熟间质细胞的非造血组织干细胞,称为骨髓间充质干细胞 (BMSCs)。BMSCs由骨前体细胞、软骨前体细胞、脂肪前体细胞、神经细胞和肌细 胞前体细胞组成,因此BMSCs是由骨髓组织干细胞或前体细胞和躯体组织干细胞组 成的成份及功能复杂的细胞群体。 2.骨髓间充质干细胞的来源及分布 BMSCs来源于中胚层,广泛存在于全身结缔组织和器官间质中,如骨髓、脂肪 组织、外周血、胎儿血液、肝脏【2】等,其中骨髓组织含量最为丰富。目前估计成体 骨髓中BMSCs的含量为0.0001%~0.01%,并且该数量随年龄增长而降低。 3.骨髓间充质干细胞的生物学特性 3.1骨髓间充质干细胞的增殖特点 BMSCs具有高度增殖和自我更新能力,在一定条件下能不断进行有丝分裂。成 年期BMSCs的特点是维持相对静息状态,只在机体需要时快速扩增,这时它们的自 我更新只是为了维持体内细胞群体的存在。分裂后的子代具有与母代完全相同的生物学特性。 3.2骨髓间充质干细胞的分化特性 多数情况下,成体细胞分化为与其组织来源一致的细胞。但某些情况下,细胞 表现出很强的跨系或跨胚层分化潜能.。BMSCs是一种成体干细胞,不但能向中胚层 的各种细胞如骨、软骨等分化,还能向外胚层的神经细胞、内胚层的消化和内分泌 细胞如肝细胞和胰岛样细胞分化,称为可塑性(pl弱ticity)pJ。 3.2.1分化为神经样细胞 2000年,Woodbury等【4】在体外成功地诱导成年大鼠和人的BMSCs分化为神经 元和胶质细胞,诱导后的细胞可表达神经元特异性烯醇化酶(NSE)、神经元中间丝蛋 白(NF)、巢蛋白(Nestin)、神经生长因子受体TrkA,其中NSE和NF的诱导表达 率接近80%,部分细胞在形态上出现类似神经元样的丝状突起,有初级及次级分支 结构且有生长锥样末端。另有部分NSE阳性细胞可能有丝分裂为成熟的神经元,表 达神经元特异性核内抗原(NeuN)。

骨髓间充质干细胞在Matrigel凝胶支架上的生长与变化

骨髓间充质干细胞在Matrigel凝胶支架上的生长与变化张斌斌;高全文;李冰;黄沙;姚斌 【摘要】背景:研究表明,Matrigel 作为一种细胞外基质复合物加入到细胞培养体系中,对细胞的增殖、分化、胶原分泌具有促进作用.目的:建立Matrigel复合骨髓间充质干细胞的三维培养模型,观察Matrigel三维培养条件下骨髓间充质干细胞的形态、增殖及存活情况.方法:全骨髓贴壁法分离培养骨髓间充质干细胞,进行成骨、成脂诱导鉴定;CCK-8测定第3代骨髓间充质干细胞的生长曲线;选取生长状态良好的第2代骨髓间充质干细胞,与Matrigel混合形成细胞凝胶复合物,采用相差显微镜和苏木精-伊红染色观察骨髓间充质干细胞的形态及增殖情况,Live/Dead染色评价细胞活性.结果与结论:①全骨髓贴壁法分离培养的比格犬骨髓间充质干细胞具备向成骨、成脂细胞分化的能力;②骨髓间充质干细胞的生长曲线呈 S 形,符合正常细胞的生长特性;③相差显微镜下可见骨髓间充质干细胞在Matrigel中逐渐伸长相互交联,呈三维网状生长,增殖状态良好,随着时间延长(7 d后),基质胶逐渐变软塌陷, 14 d时仍可见少部分细胞网状交联生长;苏木精-伊红染色可见第4天时细胞胞质较大,第7天时细胞细长、相互交联;④三维培养第1,4,7天,骨髓间充质干细胞在Matrigel中活性百分比分别为92.57%,95.54%,97.37%,呈逐渐升高趋势;⑤结果表明,骨髓间充质干细胞在Matrigel中的增殖能力较强,活性较高.%BACKGROUND: Matrigel as an extracellular matrix complex can facilitate cell proliferation, differentiation and collagen secretion in a cell culture system. OBJECTIVE: To establish a three-dimensional culture model of Matrigel combined with bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) and to observe the morphology, proliferation and survival of BMSCs in the Matrigel three-dimensional culture model. METHODS: BMSCs were isolated and cultured

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