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人参多糖对粒单系造血祖细胞增殖分化的影响
本文采用造血祖细胞体外培养、造血生长因子生物活性检测、免疫细胞化学等实验血液学技术检测人参多糖(GPS)体外作用对人粒单系造血祖细胞(CFU-GM)增殖分化的影响及GPS刺激制备的胸腺细胞培养上清液(HTCM)、脾细胞培养上清液(HSCM)、骨髓基质细胞条件培养液(HBMSCM)中GM-CSF的生物活性.结果发现:①在有外源性粒单系集落刺激因子(GM-CSF)存在的情况下,GPS能显著促进CFU-GM的增殖与分化.②经GPS体外诱导制备的胸腺细胞、脾细胞、骨髓基质细胞的条件培养液能明显提高人CFU-GM的产率.③经GPS体外刺激后,胸腺细胞、脾细胞、骨髓基质细胞GM-CSF蛋白表达水平较对照组明显提高.结果表明GPS可能通过直接和/或间接途径促进胸腺细胞、脾细胞和造血诱导微环境中的基质细胞合成和分泌GM-CSF或GM-CSF样活性,进而促进CFU-GM的增殖和分化.
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Wnt信号通路与骨髓间充质干细胞神经分化
骨髓间充质干细胞(BMSCs)是造血诱导微环境的组成成分,可分泌细胞外基质和多种与造血有关的调控因子(细胞因子、黏附分子等),发挥调控造血的作用.近年来发现BMSCs具有干细胞的特征,可自我复制、增殖、有多向分化潜能, 属多能干细胞.在特定培养条件下,BMSCs可分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、成纤维细胞等间充质细胞.
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两种中药多糖诱导人内皮细胞表达造血生长因子的实验研究
血管内皮细胞(EC)是造血诱导微环境的重要组成成分.文献报道EC能分泌多种造血生长因子来调控造血.人参与当归是祖国传统医学的"补气"和"补血"要药,人参多糖(G PS)和当归多糖(APS)为其主要药物成分之一.近10年来我们课题组对APS以及G PS促进血细胞生成的调控机理进行了系统的研究,我们既往研究证明:APS对造血干/ 祖细胞增殖分化有显著刺激作用,GPS也可促进人粒单系造血祖细胞的增殖和分化,但其现代生物学机理尚不甚清楚.本研究采用造血生长因子生物活性检测与免疫细胞化学等技术 ,探讨APS和GPS诱导人内皮细胞表达GM-CSF、IL-3、IL-6与促进人造血祖细胞增殖分化的相互关系.材料与方法:(1)GPS:重庆中药研究所分离、提取、纯化,纯度＞90%;APS:兰州医学院血液病研究所惠赠,纯度＞85%.(2)人脐静脉内皮细胞株(Ecv304).(3)EC培养上清液的制备:分别制备对照组(不加任何刺激物,常规培养)、IL-1、GPS与APS体外诱导组(IL-1:100u/ml ,GPS:50μg/ml,APS:200μg/ml)的Ecv304细胞培养上清液 .(4)造血生长因子活性检测:以每种植5×104个骨髓有核细胞所生成的CFU-M ix、CFU-GM集落数评价各种Ecv304细胞培养上清液中造血生长因子的活性. (5)SP免疫细胞化学检测经IL-1、GPS和APS诱导和对照组Ecv304细胞的G M-CSF、IL-3、IL-6蛋白表达.实验结果表明:(1)经IL-1或GPS、A PS诱导制备的Ecv304细胞培养上清液能显著促进CFU-Mix、CFU-GM的增殖,其集落产率与对照组相比有显著的统计学意义(CFU-Mix:GPS组:52. 89±9.67,APS组:54.33±10.39,IL-1组:61.13±9.2 6,对照组:36.24±10.74;CFU-GM:GPS组:40.36±8.92 ,APS组:44.17±9.53,IL-1组:43.37±8.56,对照组:30 .78±11.45).(2)免疫细胞化学检测显示正常静止状态下EC胞浆内有棕黄色的 GM-CSF、IL-3、IL-6蛋白表达的阳性颗粒,但表达阳性率及强度均很低,经过IL-1或GPS、APS诱导后Ecv304细胞的GM-CSF、IL-3、IL- 6蛋白表达阳性细胞率和表达强度均明显提高.结果表明:经GPS、APS或IL-1诱导制备的内皮细胞培养上清液对CFU-GM和CFU-Mix的增殖分化有明显促进作用 ,提示其中造血生长因子(HGF)含量或活性有所增加.我们推测GPS和APS对内皮细胞表达HGF具有明显的刺激作用.现代研究认为:HGF与造血细胞膜上相应的HGF 受体结合,启动调控信号向核内转导,引起核内某些基因转录增强或其他基因转录抑制,终表现出蛋白合成改变,而导致细胞行为等变化.可见研究HGF的蛋白表达及调控能深入阐明造血调控的分子生物学机理.HGF生物学活性检测仅反映了内皮细胞条件培养液所含 HGF的生物学活性,HGF有其多效性和丰富性的特点,为进一步阐明GPS和APS能诱导和影响哪些HGF表达,本研究采用免疫细胞化学SP法对内皮细胞的GM-CSF、 IL-3和IL-6蛋白表达进行检测,结果表明:IL-1或GPS、APS诱导后内皮细胞的GM-CSF、IL-3和IL-6蛋白表达阳性率和强度积分值均显著高于对照组 ,这与生物学活性检测的结果相吻合.我们研究结果提示:GPS和APS调控造血的机理之一是上调造血微环境中的内皮细胞分泌造血调控因子来调节血细胞的生成.这或许是人参和当归"补气""补血"的现代生物学机理之一.
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当归多糖对人骨髓早期血细胞发生的影响的实验研究
既往研究表明: 当归多糖(Angelica polysaccharide,APS)是当归补血或促进血细胞发生的有效成分,APS对小鼠多能造血干细胞(CFU-S)、造血祖细胞(B FU-E、CFU-E、CFU-GM、CFU-MK)的增殖分化有显著促进作用.但对其作用的细胞与分子生物学机理尚不清楚,还未见APS对人早期血细胞发生的影响及其调控机理研究的报道.课题旨在阐述当归"补血"的现代细胞与分子生物学机理,为当归的临床用药与开发提供理论指导和实验依据.本研究采用造血祖细胞体外半固体培养技术观察A PS对人多向造血祖细胞(CFU-Mix)增殖分化的作用;造血生长因子生物学活性检测研究经APS诱导制备的骨髓基质细胞、血管内皮细胞和单核细胞培养上清液对CFU- Mix增殖分化的影响;免疫细胞化学研究APS对骨髓基质细胞、血管内皮细胞和单核细胞表达IL-3、GM-CSF蛋白的影响;核酸探针原杂交位技术检测APS对骨髓基质细胞表达IL-3、GM-CSF mRNA的影响.实验结果表明:1.在有外源性(G M-CSF、IL-3、EPO)存在的条件下,APS在体外对CFU-Mix的增殖分化有显著促进作用,当加入APS终浓度为50μg/ml时即可表现出对CFU-Mix的增殖刺激作用,在50μg/ml-300μg/ml浓度范围内随着加入APS浓度的增加 ,集落产率也提高;2.经APS诱导制备的骨髓基质细胞、血管内皮细胞、单核细胞的培养上清液对人CFU-Mix的增殖分化有明显的刺激作用;3.经APS诱导后骨髓基质细胞、血管内皮细胞、单核细胞等表达GM-CSF、IL-3蛋白的水平不同程度提高;4.经APS 诱导后骨髓基质细胞表达GM-CSF、IL-3mRNA水平明显提高.我们推测:APS 对人骨髓早期造血有显著的促进作用.APS可能通过直接和/或间接途径刺激造血诱导微环境中的成纤维细胞、单核巨噬细胞等造血基质细胞合成和分泌造血调控因子GM-CSF、 IL-3,进而促进CFU-Mix的增殖与分化,这可能是当归"补血活血"的细胞与分子生物学机理之一.
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骨髓基质细胞的神经分化潜能及其在脑修复中的应用
骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells,MSCs)是造血诱导微环境的重要组成成分,它可以分泌细胞外基质和多种与造血有关的调控因子,发挥调控造血的作用[1].近年来发现MSCs具有干细胞的特征,可自我复制,高度增殖,并且具有多向分化潜能,属于多能干细胞.
