中国组织工程研究杂志
Chinese Journal of Tissue Engineering Research 중국조직공정구여림상강복
- 主管单位： 中华人民共和国卫生部
- 主办单位： 中国康复医学会,《中国组织工程研究与临床康复》杂志社
- 影响因子： 1.38
- 审稿时间： 1-3个月
- 国际刊号： 2095-4344
- 国内刊号： 21-1581/R
- 论文标题 期刊级别 审稿状态
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同种异体骨髓单个核细胞移植急性心肌梗死大鼠:心肌细胞凋亡及相关基因的表达
背景:细胞凋亡增加所导致的进行性心肌细胞丢失是引起急性心肌梗死后充血性心力衰竭的主要原因之一,通过降低肿瘤坏死因子α浓度及Bax蛋白、PDCD5 mRNA表达可以抑制急性心肌梗死后心肌细胞凋亡.目的:探讨同种异体骨髓单个核细胞移植对急性心肌梗死大鼠心肌细胞凋亡及相关基因表达的影响.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2006-01/11在华中科技大学附属协和医院完成.材料:体质量为(240±20)g的Wistar大鼠60只,随机分为假手术组、模型对照组、细胞移植组,20只/组.另取体质量为100～150 g的Wistar大鼠60只用于制备骨髓单个核细胞.方法:模型对照组、细胞移植组大鼠结扎冠状动脉左前降支,建立急性心肌梗死模型;假手术组大鼠仅开胸,不结扎冠状动脉左前降支.造模后,细胞移植组大鼠在梗死心肌周围分4点于心外膜下植入骨髓单个核细胞悬液,每点100 μL(107个细胞);假手术组、模型对照组同法注射等量DMEM培养基,培养4周.主要观察指标:血清及非梗死区心肌组织中肿瘤坏死因子α的水平,左室非梗死区心肌细胞凋亡指数、Bax蛋白和PDCD5mRNA的表达.结果:移植后4周,细胞移植组在发生凝固坏死的宿主心肌内可以看到局灶BrdU标记阳性的骨髓单个核细胞.与假手术组比较,移植后4周模型对照组、细胞移植组血清和心肌组织中肿瘤坏死因子α水平均显著升高(P<0.05),但细胞移植组升高幅度明显小于模型对照组(P<0.05).与假手术组比较,模型对照组和细胞移植组左心室非梗死区心肌细胞凋亡指数、Bax蛋白和PDCD5 mRNA(PDCD5/GAPDH)均明显升高(P<0.05),但细胞移植组升高幅度明显小于模型对照组(P<0.05).结论:同种异体骨髓单个核细胞移植可以抑制大鼠心肌梗死后心肌细胞凋亡的发生,其机制可能与其抑制肿瘤坏死因子α的表达、降低Bax蛋白和PDCD5基因的促凋亡作用有关.
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人脐带间充质干细胞对再生障碍性贫血T细胞的调节作用
背景:间充质干细胞具有免疫调节作用,能降低移植后移植物抗宿主病的发生率,治疗自身免疫性疾病.目的:观察人脐带间充质干细胞对再生障碍性贫血患者骨髓T淋巴细胞的免疫调节作用.设计、时间及地点:随机分组设计,体外细胞学对比观察,病例来自2007-09/2008-11南昌大学第一附属医院、南昌大学第二附属医院血液科.实验于2007-09/2008-11在南昌大学第二附属医院血液研究所完成.对象/材料:选择南昌大学第一附属医院、南昌大学第二附属医院血液科收治的初诊再生障碍性贫血患者22例,其中重型再障6例,男3例,女3例,中位年龄38(16～68)岁;慢性再障16例,男9例,女7例,中位年龄41(25～59)岁.另获取临床正常剖宫产之足月健康胎儿脐带,用于人脐带间充质干细胞的分离、培养和鉴定.方法:从人脐带中提取并培养间充质干细胞;用密度梯度离心法从再生障碍性贫血患者骨髓中分离T淋巴细胞;将两者共培养,实验分为3组,对照组:单独培养T淋巴细胞,细胞密度1×105/孔;人脐带间充质干细胞组:按1×105/孔,0.5×105/孔、0.1×105/孔、0.05×105/孔不同密度接种人脐带间充质干细胞;实验组:T淋巴细胞与人脐带间充质干细胞按不同比例1:1、1:0.5、1:0.1、1:0.05接种于培养基内.主要观察指标:四甲基偶氮唑盐法检测不同细胞浓度人脐带间充质干细胞对再生障碍性贫血患者淋巴细胞的抑制率;利用流式细胞仪检测T细胞亚群CD4+/CD8+的变化;采用ELISA法测定上清液中造血负调控因子细胞介素2、γ-干扰素的水平.结果:①用贴壁法培养至第2代的间充质干细胞具有长梭形的典型改变,表面分子检测显示高表达CD166、CD29、CD54,低表达CD13、CD34、CD45,经体外诱导可分化为脂肪细胞.②实验组中人脐带间充质干细胞:淋巴细胞比例分别为1:1、0.5:1、0.1:1时间充质干细胞能够抑制再生障碍性贫血患者淋巴细胞的增殖,抑制率分别为(56.2±12.1)%、(43.7±10.4)%、(28.6±8.9)%,1:1组抑制作用强.⑧人脐带间充质干细胞能够调整再生障碍性贫血患者倒置的CD4+/CD8+比例,抑制再生障碍性贫血患者造血负调控因子白细胞介素2、γ-干扰素分泌水平.结论:人脐带间充质干细胞在体外对再生障碍性贫血患者T淋巴细胞具有免疫调节作用,这种作用依赖于间充质干细胞数量.
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低压脉动电刺激大鼠骨髓间充质干细胞向心肌细胞的分化:希望验证电学因素在心肌发育过程中作用
背景:电学微环境是心肌细胞所处微环境的要素之一.在体外干细胞向心肌细胞诱导分化的过程中,模拟心肌微电学环境的脉动性电流刺激是否有助于心肌分化呢?目的:大鼠骨髓间充质干细胞向心肌细胞诱导分化过程中,验证课题提出的低压脉动电刺激对心肌分化过程影响的假设,并分析其分子生物学机制.设计、时间及地点:细胞-基因学实验,于2005-09/2007-03在四川大学老年病研究室完成.材料:4周龄SD大鼠5只,购自四川大学华西医学中心动物实验室中心.方法:密度梯度离心+贴壁法体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,取传至第3代细胞,设立2组,5-氮胞苷诱导组单纯给予10 μmol/L 5-氮胞苷诱导;5-氮胞苷诱导+电刺激组在5-氮胞苷诱导基础上,对骨髓间充质干细胞施加电场刺激,刺激参数选择1.5V/cm电压,2ms方波,频率1 Hz,刺激时间为2 h/d.主要观察指标:分别于诱导第1,2,3,4周收集细胞,western blot技术检测Troponin I,Desmin,Connexin-43蛋白的表达,RT-PCR法分析GATA-4,NKx2.5,MEF2C基因的表达.结果:诱导后细胞停止生长,并倾向集落化.两组均在诱导第2周开始表达Troponin I,Desmin,Connexin-43蛋白,第3,4周表达明显增强.两组均在诱导第1周开始表达GATA-4,NKx2.5,MEF2C基因,并逐渐增强,至第3周达高峰,持续到第4周.在同一时间点,5-氮胞苷诱导+电刺激组蛋白、基因的表达量均显著高于5-氮胞苷诱导组(P<0.01).结论:GATA-4,NKx2.5和MEF2C基因调控心肌细胞的形成,而低压脉动电场刺激通过上调其表达进而促进大鼠骨髓间充质干细胞向心肌细胞的分化过程.课题结果验证了电学因素在心肌发育过程中具有重要意义的理论假设.
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骨髓间充质干细胞分泌物对淀粉样β蛋白1～40损伤PC12细胞的神经保护作用
背景:由于骨髓间充质干细胞能分泌多种对退变胆碱能神经元有保护作用的神经营养因子,因此为阿尔茨海默病的治疗提供了新希望.目的:观察骨髓间充质干细胞分泌物对Aβ1～40损伤PC12细胞凋亡的保护作用.设计、时间及地点:随机分组设计,对比观察,于2008-01/10在中国医科大学神经内科实验室完成.材料:体质量150 g左右的SD大鼠,雌雄不拘.方法:在体外培养、纯化骨髓间充质干细胞并收集其培养上清,实验分为4组:①空白对照组:在细胞培养体系中不加入任何药物和上清液.②骨髓间充质干细胞上清液组:细胞接种后24 h在细胞培养体系中加入骨髓间充质干细胞上清液30,60,120 已μL,并用体积分数为5%胎牛血清/RPMI 1640将终体积补足至300 μL,使其上清液体积分数分别为10%,20%,40%.③Aβ1～40损伤组:以10 mg/LAβ1～40刺激PC12细胞,终浓度为5,10,20 mg/L:换用1640培养24 h后,收集受损PC12上清培养液.④联合培养组:以10 mg/L Aβ1～40刺激PC12细胞过夜(阿尔茨海默病细胞模型),除去培养上清,换用1640培养24 h后,收集受损PC12上清作为条件培养液,分别给予骨髓间充质干细胞上清液30,60,120 μL,各组细胞给药后24 h和48 h进行指标检测.主要观察指标:①骨髓间充质干细胞表面抗原鉴定.②骨髓间充质干细胞分泌物对PC12细胞活力的影响.结果:骨髓单个核细胞培养2～5 d为生长潜伏期,细胞增殖较慢,细胞数变化不明显.6～12 d为细胞快速增殖期,排列有一定方向性,呈旋涡样生长.培养15～18 d,细胞出现80%～90%的融合,克隆间出现重叠.胰酶消化传代的细胞于12 h内完全贴壁、伸展并重新变为长梭形,生长迅速,7～10 d达到完全融合.骨髓间充质干细胞表面抗原的鉴定通过免疫荧光检测显示,CD45表达为阴性,证明其为非造血类细胞;CD44表达阳性.②Aβ1～40的终浓度为5,10,20 mg/L孵育24,48 h后,细胞活力与空白对照组相比均降低(P<0.01),且随着Aβ1-40质量浓度的增大,活力降低越明显.与Aβ1-40 mg/L孵育24,48 h组相比,联合培养组细胞活力上升,且相邻剂量间两两比较差异均有显著性意义(P<0.05);作用24,48 h骨髓间充质干细胞上清液组各浓度组与空白对照组相比,细胞活力没有变化.结论:骨髓间充质干细胞对Aβ1-40损伤的PC12细胞凋亡有保护作用,其保护作用的强弱与骨髓间充质干细胞上清液浓度有关.
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密度梯度离心与贴壁筛选法体外分离培养胎儿骨髓间充质干细胞
背景:胎儿骨髓间充质干细胞与成人相比,具有更好的自我更新和分化能力,以及更低的免疫原性.目的:选择更适应胎儿骨髓间充质干细胞体外分离培养的方法.设计、时间及地点:单一样本细胞学观察,于2005-06/12在中山大学附属第三医院中心实验室完成.材料:16-24周胎龄的流产胎儿由中山大学附属第三医院妇产科提供,产妇及家属均签署知情同意书.方法:无菌条件下截取流产胎儿双侧四肢骨,PBS冲洗髓腔,离心去脂肪及上清液,L-DMEM重悬细胞,沿管壁缓慢滴加至底部有等量1.073 g/mL Percoll分离液的离心管中,离心后吸取中间界面白膜层,加入含体积分数为10%的胎牛血清、青霉素钠、链霉素的L-DMEM完全培养基,接种后置于37℃、体积分数为5%的CO2饱和湿度孵箱内培养.48 h后换液,去除未贴壁细胞,以后每2d换液一次.待细胞达到80%～90%融合时,胰酶-EDTA消化传代.主要观察指标:倒置显微镜及Giemsa染色观察细胞形态;透射电镜观察细胞超微结构;流式细胞技术检测其表面标记物;碱性磷酸酶染色检测成骨分化能力;Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色检测成软骨分化能力.结果:原代及传代培养的胎儿骨髓间充质干细胞呈梭形外观,具有较强的增殖能力.胞体较小,细胞核/浆比例大,胞核呈圆形或椭圆形,胞浆少,染色质较疏松,表现出早期细胞的特点,传至第20代细胞超微结构仍无明显改变.细胞表面抗原CD29,CD44,CD105呈阳性表达,CD34,CD45呈阴性表达.骨髓间充质干细胞诱导分化后,碱性磷酸酶染色及Ⅱ型胶原均呈阳性.结论:利用密度梯度离心+贴壁筛选法可成功分离培养胎儿骨髓间充质干细胞,所获细胞能够向成骨细胞及软骨细胞分化,该方法为体外培养扩增胎儿骨髓间充质干细胞的简单、稳定、高效的手段.
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化学诱导剂5-氮杂胞苷及模拟生物微环境对骨髓间充质干细胞分化成心肌样细胞的影响
背景:研究显示干细胞有随环境发生分化即"环境依赖性分化"的特性,但骨髓间充质干细胞在心肌组织是否存在此种特性目前尚未形成公识.目的:观察化学诱导剂和模拟的生物微环境诱导对骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化的影响.设计、时间及地点:随机分组设计,细胞学体外对比观察,于2008-01/2009-02在苏州大学心血管内科干细胞移植实验室完成.材料:6～8周龄SD大鼠,用于骨髓间充质干细胞的培养;新生1～3 d同种系SD大鼠,用于心肌细胞的培养.方法:取SD大鼠股骨骨髓,培养至第2代,经流式细胞仪检测骨髓间充质干细胞纯度97%以上,制成4×108L-1的细胞悬液,实验分为4组:单纯DMEM培养组:用含体积分数为10%胎牛血清的DMEM培养基继续培养;5-氮杂胞苷组:24 h后培养液内加入10 μmol/L的5-氮杂胞苷;心肌细胞裂解液组:将4倍于骨髓间充质干细胞数量的心肌细胞裂解液加入骨髓间充质干细胞培养瓶中;间接接触组:在培养体系中放入millicell插入式细胞培养皿,28 d收获细胞.主要观察指标:免疫组织化学法检测诱导后骨髓间充质干细胞表达心肌特异性肌钙蛋白T、连接蛋白43、CD31的情况;RT-PCR法检测各组早期心肌细胞特异性转录因子GATA4、NKX2.5、β-肌球蛋白重链及α-肌球蛋白重链基因的表达情况.结果:免疫组织化学检测显示实验组诱导4周后特异性抗原呈阳性表达,实验组与单纯DMEM培养组相比,差异有显著性意义(P<0.05);间接接触组较心肌细胞裂解液组阳性细胞数目稍增多,但组间差异无显著性意义(P>0.05);CD31是血管内皮细胞的表面抗原标志,单纯DMEM培养组和5-氮杂胞苷组无表达,其他两组弱阳性表达,组间差异无显著性意义(P>0.05).实验组诱导4周后,均表达心肌前体细胞特异性转录因子NKX-2.5和GATA4,同时表达胚胎期占优势的心肌细胞特异性β-肌球蛋白重链,而没有表达成年期占优势的心肌细胞特异性标志α-肌球蛋白重链.结论:5-氮杂胞苷可以诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化,心肌细胞裂解液和细胞间接接触模拟的心肌微环境也可以诱导骨髓间充质干细胞分化成心肌样细胞,分化的细胞介于成熟的心肌细胞和心肌祖细胞之间的心肌细胞前体.
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骨骼肌卫星细胞移植对心肌梗死大鼠心肌纤维化的影响
背景:现已发现心肌梗死后心肌纤维化是心室重构的重要机制,而相关干细胞心肌移植对这一过程的影响报道不多.目的:观察自体骨骼肌卫星细胞移植对心肌梗死大鼠心肌纤维化的影响,并探讨其可能机制.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-07/09在解放军第三军医大学大坪医院野战外科研究所第三研究室完成.材料:Wistar 大鼠45只,雌雄各半,体质量150～200 g,其中30只用于制备心肌梗死模型.方法:45只大鼠按随机抽签法分为3组,每组15只.心肌梗死组:结扎冠状动脉左前降支造成心肌梗死,2周后沿梗死区与正常心肌交界处多点注射0.2 mL无血清M199培养液;移植组:造模后将体外培养2周的大鼠自体卫星细胞0.2 mL以注射的方式移植到大鼠梗死区周围.假手术组:不造模,仅在左前降支周围心前壁多点注射0.2 mL生理盐水.主要观察指标:4周后测定各组大鼠缺血心肌血管内皮生长因子mRNA、血管内皮生长因子蛋白质的表达,缺血心肌毛细血管密度变化,苏木精伊红染色观察各组心肌细胞在梗死区的生长、增殖情况.结果:①卫星细胞移植4周后,假手术组和心肌梗死组血管内皮生长因子mRNA和血管内皮生长因子蛋白表达较移植组明显降低(P<0.01);心肌梗死组大鼠毛细血管密度较假手术组升高(P<0.05);移植组大鼠缺血心肌中毛细血管密度较假手术组、心肌梗死组亦明显升高(P<0.01).②苏木精-伊红染色显示假手术组大鼠心肌形态正常,结构清晰,心肌纤维排列整齐有序,肌纤维间无成纤维细胞聚集、增生现象.心肌梗死组大鼠心肌内可见成纤维细胞增生及胶原形成,心肌有序的基本结构发生紊乱.移植组大鼠其梗死区可见较多带有横纹且具有多核的肌细胞存在,组织排列较有序,纤维组织明显少于心肌梗死组.结论:卫星细胞在心肌梗死区中可增殖分化为具有弹性和收缩功能的横纹肌样细胞,并通过自分泌和旁分泌的形式分泌血管内皮生长因子促使缺血心肌毛细血管增生,从而有效地抑制了缺血心肌的纤维化进程.
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骨髓基质干细胞移植对脑梗死大鼠生长相关蛋白43表达的影响
背景:目前生长相关蛋白43作为构建中枢神经系统可塑性的基本物质,是研究神经生长及损伤修复的首选分子标记物.目的:通过建立大鼠局灶性脑缺血模型,观察骨髓基质干细胞移植内源性轴突再生标志物生长相关蛋白43的表达变化.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2006-03/2007-10在武汉大学人民医院神经科实验室和丝宝药业有限公司博士后科研工作站完成.材料:选取清洁级成年SD大鼠60只,按随机数字表法分为模型对照组、假手术组和干细胞移植组,每组20只.方法:另取2月龄SD大鼠4只用于制备骨髓基质干细胞,骨髓基质干细胞悬液用5-溴脱氧尿嘧啶核苷法标记.假手术组大鼠麻醉后分离结扎右侧颈内总动脉;其余大鼠制备右侧大脑中动脉缺血模型,造模后24 h向干细胞移植组大鼠左侧侧脑室推注20 μL5×105的骨髓基质干细胞,模型对照组推注等量磷酸盐缓冲液.主要观察指标:每组大鼠于移植前、移植后7,14,21,28 d应用免疫组织化学法检测脑梗死灶周边区生长相关蛋白43的表达和移植细胞的存活及迁移情况,并记录神经功能缺损评分.结果:培养的骨髓基质干细胞经5-溴脱氧尿嘧啶核苷标记后移植到大鼠左侧侧脑室,可迁移到梗死灶周围,移植后7 d在梗死灶能检测到5溴脱氧尿嘧啶核苷标记的阳性细胞,移植后14 d增多达高峰,移植后28 d逐渐减少并消失.免疫组织化学图像分析结果显示干细胞移植组大鼠在移植后7,14 d脑梗死灶周边区生长相关蛋白43免疫活性高于模型对照组(P<0.05).假手术组大鼠无神经损伤症状,神经功能评分均为0分;随时间的推移,模型对照组和干细胞移植组动物的神经功能评分逐渐降低,从移植后14 d开始,干细胞移植组的神经功能评分均明显低于模型对照组(P<0.05).结论:骨髓基质干细胞移植能上调局灶性脑缺血大鼠脑梗死灶周边区生长相关蛋白43的表达,与大鼠神经功能的恢复趋势相符.
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人脐血单个核细胞静脉移植心肌梗死模型兔心肌组织肿瘤坏死因子α的表达
背景:有报道指出心肌梗死部位及其周围区域炎性细胞浸润和炎性因子渗出,参与心室重构、心功能损害的发生和发展,干细胞移植治疗心肌梗死与移植干细胞抑制心肌梗死后局部炎症反应相关.目的:探讨静脉移植人脐血单个核细胞对兔心肌梗死后心肌组织炎症反应及炎性因子肿瘤坏死因子α表达的影响.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2008-02/12在中南大学湘雅医院医学实验研究中心和中南大学实验动物学部完成.材料:6份脐血来自中南大学湘雅医院产科身体健康足月分娩的产妇.健康纯种中国家兔45只,随机分为细胞移植组、模型组、假手术组,15只,组.方法:Ficoll法分离培养人脐血单个核细胞,传至第2代用于移植,移植前24 h行BrdU标记,调整浓度至0.04×1013L-1.细胞移植组、模型组兔结扎冠状动脉左前降支建立急性心肌梗死模型,假手术组兔左前降支穿线不结扎.造模后24 h,细胞移植组经耳缘静脉注入0.5 mL人脐血单个核细胞悬液,含2×107个人脐血单个核细胞;模型组、假手术组同法注入等量生理盐水.分别干细胞移植后1,2,4周取材.主要观察指标:超声心动图测量结果,心肌组织切片白细胞计数,免疫组化检测心肌BrdU阳性细胞及肿瘤坏死因子α的表达水平,RT-PCR法检测心肌肿瘤坏死因子αmRNA的表达.结果:与模型组比较,移植后1,2,4周细胞移植组心功能明显改善,左室短轴缩短率及左室射血分数均明显升高(P<0.05);各时间点细胞移植组白细胞数均明显降低(P<0.05).移植后第4周,假手术组心肌细胞无肿瘤坏死因子α表达;模型组可见明显肿瘤坏死因子α表达;细胞移植组肿瘤坏死因子α表达程度明显减弱,且呈黄褐色的BrdU阳性细胞散在分布于梗死周边区域.与模型组比较,移植后1,2,4周细胞移植组肿瘤坏死因子αmRNA的表达水平均明显降低(P<0.05).结论:静脉移植人脐血单个核细胞可改善兔心肌梗死后心功能,抑制心肌组织肿瘤坏死因子α表达,减轻心肌梗死后局灶性炎症反应.
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系统性红斑狼疮患者骨髓基质细胞生长特性与相关细胞因子的表达
背景:骨髓造血依赖于干细胞所处的造血微环境,其中基质细胞及多种细胞因子在造血中发挥着重要的调控作用.系统性红斑狼疮具有淋巴细胞亚群及相关细胞因子表达,其基质细胞及细胞因子的异常可能导致造血微环境异常,损伤造血功能.目的:观察体外培养系统性红斑狼疮基质细胞的生长特性及细胞因子白细胞介素6、白细胞介素8的表达,探讨细胞因子与系统性红斑狼疮活动的关系,阐明系统性红斑狼疮慢性病贫血可能的病理机制.设计、时间及地点:细胞学体外培养,病例一对照观察,于2008-01/12在大连医科大学附属第二医院血液风湿科及血液学实验室完成.对象:选择大连医科大学附属第二医院血液风湿科收治的活动期系统性红斑狼疮患者15例(实验组),男1例,女14例,中位年龄32(20～55)岁;合并慢性病贫血者7例,无贫血者8例.另选健康个体10名作为对照,男9名,女1名,中位年龄46(38～57)岁.方法:取系统性红斑狼疮患者及健康对照者的骨髓液分离单个核细胞培养.主要观察指标:系统性红斑狼疮患者及健康对照者骨髓基质细胞生长特性及体外培养上清白细胞介素6和白细胞介素8的水平.结果:系统性红斑狼疮患者骨髓基质细胞较健康对照生长及集落形成均延后,合并慢性病贫血的系统性红斑狼疮患者更加明显,集落内各细胞排列欠规整有序.与健康对照者相比,系统性红斑狼疮患者骨髓基质细胞体外培养上清细胞因子白细胞介素6、白细胞介素8的表达显著升高(P<0.01),并且与系统性红斑狼疮的疾病活动呈正相关.结论:由于系统性红斑狼疮基质细胞可能存在功能的缺陷,并且高表达细胞因子如白细胞介素6、白细胞介素8,损伤了骨髓微环境,终导致系统性红斑狼疮患者造血功能异常.细胞因子可能成为系统性红斑狼疮疾病活动的标志.
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骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠心肌梗死及随后的心肺复苏
背景:至目前为止发表的心肺复苏论文所使用的基本为健康动物,而临床实际情况是在心肺复苏发生之前患者大多有严重的心脏疾病,并导致了心室颤动的发生.目的:实验力图接近临床实际,观察骨髓间充质干细胞移植后心肌梗死大鼠心功能的变化,及对其心肺复苏结果的影响.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-04/08在美国南加州大学和中山大学附属第二医院联合完成.材料:成年SD雄性大鼠18只,随机分为模型对照组、细胞移植组,9只/组.另取1月龄SD大鼠1只用于制备骨髓间充质干细胞.方法:两组大鼠均结扎左前降支冠状动脉建立心肌缺血模型,4周后再次开胸,细胞移植组梗死心肌局部注射PKH26荧光标记的骨髓间充质干细胞悬液0.1 mL(5×106个细胞),模型对照组同法注射等量PBS.4周时诱导心室颤动及进行心肺复苏.主要观察指标:移植后2,4周用超声心动图测量心功能;测量心肺复苏前及心肺复苏后4 h内的血液动力学参数的变化;在心肺复苏72 h后取心肌组织进行病理切片检查.结果:与模型对照组比较,移植后2,4周细胞移植组射血分数均明显升高(P<0.01).在心肺复苏前及心肺复苏后4 h内,与模型对照组比较,细胞移植组心脏指数、左心室收缩压力上升到40 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)时的上升速率、左心室舒张速率、左心室舒张末压均有明显改善(P<0.01,P<0.05).与模型对照组比较,细胞移植组大鼠心肺复苏后可生存至72 h,生存时间明显延长(P<0.05).病理切片结果显示心肌内存在大量PKH26标记的骨髓间充质干细胞.结论:大鼠心肌梗死后,骨髓间充质干细胞移植治疗能明显改善其心功能、心肺复苏前后的血流动力学参数以及生存时间.
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慢性肝功能衰竭时骨髓间充质干细胞胞膜CXCR4的表达及影响因素
背景:研究发现,正常情况下只有少量骨髓间充质干细胞胞膜表达CXCR4,严重肝脏损伤环境是否会通过提高骨髓间充质干细胞的CXCR4表达而促进骨髓间充质干细胞向肝脏归巢,参与肝脏再生呢?目的:观察慢性肝功能衰竭患者体液环境对人骨髓间充质干细胞胞膜CXCR4表达的影响.设计、时间及地点:细胞学体外对照观察,于2007-01/2008-10在苏州大学附属第一医院感染病科完成.对象:骨髓及正常人血浆标本来自健康志愿者,患者血浆取自1例慢性肝功能衰竭(CLF)住院患者常规检查后剩余标本,患者对实验知情同意.方法:分离培养健康者骨髓间充质干细胞,分别用慢性肝功能衰竭患者血浆、内毒素、白细胞介素6和肿瘤坏死因子α干预骨髓间充质干细胞,共干预48 h.正常人血浆和培养基作为对照.主要观察指标:流式细胞技术检测各组骨髓间充质干细胞胞膜CXCR4的表达.结果:慢性肝功能衰竭患者血浆、内毒素及白细胞介素6干预组骨髓间充质干细胞胞膜CXCR4表达分别为(28.03±0.45)%、(14.17±0.47)%和(17.07±0.40)%,正常培养骨髓间充质干细胞胞膜CXCR4表达为(9.20±0.46)%,前3组与对照组之间差异有显著性意义(P<0.05);肿瘤坏死因子α干预组和正常人血浆处理组骨髓间充质干细胞胞膜CXCR4表达分别为(9.17±0.31)%和(8.77±0.45)%,与对照组比较差异有显著性意义(P>0.05).结论:慢性肝功能衰竭时,机体内骨髓间充质干细胞胞膜CXCR4的表达明显增高,内毒素及白细胞介素6可能是其中的重要影响因素.
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微血管内皮细胞诱导骨髓间充质干细胞向心肌样分化及其移植的可行性
背景:骨髓间充质干细胞通过再生心肌细胞在心肌损伤性疾病治疗方面突显较大潜力,但目前仍未找到一种理想的诱导方式.目的:探讨微血管内皮细胞诱导大鼠骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化的潜能,并分析其移植的可行性.设计、时间及地点:细胞学体外观察及体内移植实验,于2008-07/2009-02在重庆市神经病学重点实验室完成.材料:清洁级二三月龄健康雄性SD大鼠16只,购自重庆医科大学实验动物中心方法:孔径0.4 μm的transwell小室,置入培养板孔构成双室培养体系.取SD大鼠1只,Ficoll密度梯度+贴壁筛选法分离培养骨髓间充质干细胞,组织块法分离培养微血管内皮细胞.培养瓶中融合至50%生长良好的微血管内皮细胞,每3 d更换培养液,收集更换液过滤即制成条件培养液.体外实验分为4组:直接接触组、双室培养组、条件培养液组、培养液对照组,观察各种培养条件对骨髓间充质干细胞的心肌诱导效应.取SD大鼠15只建立心肌梗死模型,冠状动脉结扎后第6天任取1只大鼠明确心肌梗死建模是否成功,其余大鼠随机分为细胞移植组8只、模型对照组6只.造模1周后,细胞移植组将在双室模型中与微血管内皮细胞共培养5 d的骨髓间充质干细胞调整浓度为109L-1通过鼠尾静脉缓慢注入1 mL,模型对照组予等量DMEM,观察4周.主要观察指标:体外实验通过免疫荧光染色检测心肌标志物Tnl、α-actin的表达;采用心电图、荧光镜检、苏木精-伊红染色等方式评价体内移植的安全性及可行性.结果:直接接触组、双室培养组、条件培养液组部分骨髓间充质干细胞心肌标志物Tnl、α-actin阳性表达,荧光镜下胞浆发绿光(或红光),前2组诱导率基本相似(P>0.05),且均明显高于条件培养液组(P<0.05);培养液对照组细胞未向心肌样细胞分化.细胞移植后两组大鼠均存活良好,未出现死亡及恶性心律失常,4周后细胞移植组心脏冰冻切片荧光镜检显示心肌内有少量胞核蓝染的细胞,提示干细胞成功归巢,结合苏木精-伊红染色,归巢细胞位于心肌梗死灶周边区域,呈单个或小团聚集;而模型对照组心肌切片未见胞核蓝染的细胞.结论:微血管内皮细胞能够通过旁分泌途径诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化,经微血管内皮细胞预处理过的骨髓间充质干细胞移植入大鼠体内是安全的,可成功归巢到大鼠心肌梗死灶及周边区.
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施万细胞对骨髓基质干细胞向神经组织细胞分化诱导的作用
背景:骨髓基质干细胞具有向神经组织细胞分化的多潜能特性.以往实验以化学试剂作为诱导剂加入细胞培养液中,在体外成功地诱导出神经组织细胞.目的:观察大鼠施万细胞和骨髓基质干细胞体外共培养后,骨髓基质干细胞能否被诱导向神经组织细胞分化.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2006-09/2008-10在南通大学医学院组织学与胚胎学教研室及江苏省神经再生重点实验室完成.材料:SPF级新生1-3 d龄SD大鼠用于制备施万细胞,SPF级成年雄性SD大鼠用于制备骨髓基质干细胞,动物均由南通大学实验动物中心提供.方法:将传2代培养的骨髓基质干细胞和施万细胞分别以1×105和1×106的密度接种于transwell双层6孔细胞培养板的皿底和板底,两种细胞间隔以PET膜,其膜孔径为0.4 μm,于37℃、体积分数为5%的CO2培养箱中进行非接触性共培养14 d.另外,将施万细胞培养上清作为条件培养基,培养骨髓基质干细胞14 d.主要观察指标:光镜下观察共培养后骨髓基质干细胞的形态变化;MTT检测共培养前后骨髓基质干细胞的活性;免疫荧光染色鉴定共培养后骨髓基质干细胞S-100蛋白的表达,流式细胞仪测定S-100蛋白阳性率;免疫荧光染色检测条件培养基培养后骨髓基质干细胞S-100,P75,GFAP的表达.结果:共培养后的骨髓基质干细胞形态发生改变,原来宽大扁平的胞体开始收缩,细胞胞体呈梭形,部分细胞类似施万细胞呈线性排列.共培养前后及条件培养基培养后,骨髓基质干细胞的活力无明显差异(P>0.05).共培养14 d后,骨髓基质干细胞表达施万细胞表面标记S-100蛋白,阳性率达(22.54±2.36)%.条件培养基培养14 d后,骨髓基质干细胞表达施万细胞表面标记S-100蛋白,P75,GFAP.结论:施万细胞分泌因子可以诱导部分骨髓基质干细胞向神经组织细胞分化,并表达施万细胞表面标记.
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全反式维甲酸诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经细胞分化后对T细胞增殖的抑制
背景:研究表明骨髓间充质干细胞能抑制T淋巴细胞的增殖活化,发挥负性免疫调节作用.目的:利用全反式维甲酸体外定向诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化,并探讨分化细胞对T细胞增殖的作用.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2008-03在广东医学院完成.材料:4周龄雄性SD大鼠2只,由广东医学院动物中心提供.新鲜健康人血由广东医学院检验科提供.方法:通过贴壁法分离大鼠骨髓间充质干细胞,体外传代扩增.取传至5代的骨髓间充质干细胞,加入含0.3 mg/L全反式维甲酸、体积分数为10%胎牛血清的LG-DMEM液进行预诱导,24 h后吸去预诱导液,加入含0.6 mg/L全反式维甲酸的LG-DMEM液向神经元样细胞诱导分化.取新鲜健康人血制备反应细胞,大鼠骨髓间充质干细胞作为刺激细胞,进行单向混合淋巴细胞反应实验,设立4组:对照组,单纯反应细胞100 μL,细胞浓度1×109L-1;实验1组:1×104神经元样细胞+100 μL反应细胞:实验2组:1×105神经元样细胞+100 μL反应细胞:实验3组:1×106神经元样细胞+100 μL反应细胞.主要观察指标:诱导分化后细胞形态变化及神经细胞鉴定,单向混合淋巴细胞反应结果.结果:加入诱导液50 min后,光镜下骨髓间充质干细胞呈典型的核周体形态,3 h后大多数细胞转变为双极或多极神经元细胞样形态,出现胞体和突起.免疫细胞化学染色结果显示,大部分细胞呈神经元特异性烯醇化酶及巢蛋白阳性表达,而胶质纤维酸性蛋白呈阴性表达.与对照组比较,各实验组放射性核素每分钟闪烁数值均明显减少(P<0.05),且各实验组间比较差异亦有显著性意义(P<0.05),随着加入细胞数量的增多,抑制作用越明显.结论:全反式维甲酸可在体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞,分化后的神经元样细胞能够抑制人淋巴细胞增殖,并呈剂量依赖性增加.
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高频超声评价自体骨髓间充质干细胞移植对免缺血肢体血管再生的影响
背景:研究发现干细胞可分化为血管内皮细胞,并可进一步分化形成新生毛细血管,自体骨髓间充质干细胞移植促进血管再生正是利用这一原理达到治疗下肢缺血的目的.目的:采用高频二维超声及彩色多普勒血流成像检测评价自体骨髓间充质干细胞移植后兔缺血肢体血管再生的情况.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-03/2008-04在无锡市第三人民医院完成.材料:新西兰大白兔24只,随机分为模型对照组、细胞移植组,12只/组.方法:2组兔均建立后肢缺血动物模型,造模1周后,细胞移植组取体外分离培养的Brdu标记的自体骨髓间充质干细胞,在腓肠肌部位皮下分多点注射,细胞悬液总体积0.5 mL,细胞总量2×105个;模型对照组于相同部位注射等量生理盐水.主要观察指标:对兔股动脉及股浅动脉起始段行高频二维超声及彩色多普勒血流成像检测,测量股动脉血管内径、血流峰值速度、血流加速时间;取缺血部位肌肉组织,免疫组织化学染色检测移植细胞分布情况及病理学检查血管再生情况.结果:移植后2周,高频超声检查细胞移植组兔股动脉内径、血流峰值速度均大于模型对照组,血流加速时间小于模型对照组(P<0.01).免疫组织化学染色后移植部位可见抗Brdu染色阳性细胞的存在,病理切片示细胞移植组血管密度明显高于模型对照组.结论:自体骨髓间充质干细胞移植具有促进血管生成的作用,有望成为一种简单有效的治疗下肢缺血的方法,同时高频超声检测股动脉为自体骨髓间充质干细胞移植效果评价提供了有效实用的方法.
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荧光活性染料Dil标记的大鼠骨髓基质干细胞生长增殖及其成骨分化
背景:目前关于骨髓基质干细胞的标记报道较多,各有其优缺点,寻找一种有效、简便的细胞标记与示踪的方法尤为关键.目的:观察经荧光活性染料Dil标记的大鼠骨髓基质干细胞生长增殖与成骨分化情况.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2008-09/12在南方医科大学组织工程研究中心完成.材料:SD大鼠10只,由南方医科大学实验动物中心提供.Dil应用液为美国Molecular Probe Inc公司产品.方法:全骨髓法体外分离培养大鼠骨髓基质干细胞,取传至第3代细胞,加入无血清的DMEM制成细胞悬液,再加入1×109L-1的Dil应用液5 μL,37℃下孵育25 min,清洗离心后,加入DMEM高糖完全培养基,荧光显微镜观察细胞荧光强度及形态变化.另取传至第3代细胞,加入含地塞米松、维生素C、β-磷酸甘钠、体积分数为10%胎牛血清的成骨诱导剂进行诱导分化.主要观察指标:Dil标记后细胞形态变化,XTT比色法测定细胞增殖状况,细胞上清液中乳酸脱氢酶活性,成骨诱导后细胞碱性磷酸酶活性及成骨分化能力.结果:锥虫蓝染色见骨髓基质干细胞活力好,仅偶见蓝染细胞,荧光显微镜下Dil标记后全部细胞的胞浆、胞膜均显红色荧光,标记的骨髓基质干细胞呈梭形,胞浆丰富,保持了良好的正常形态,Dil标记阳性率为100%,标记早期细胞形态呈荧光环状,48 h后细胞中荧光颗粒增多,荧光增强,细胞核未染荧光.与未标记细胞比较,Dil标记的骨髓基质干细胞增殖吸光度、培养上清液乳酸脱氢酶活性、碱性磷酸酶活性均无明显变化(P>0.05).成骨诱导7 d后,钙钴法染色两组骨髓基质干细胞均见不同程度的胞质呈棕黑色改变.结论:Dil能有效标记体外培养的骨髓基质干细胞,并在细胞内稳定表达,且标记细胞形态良好,对活体细胞无毒性作用;此外,Dil标记不影响骨髓基质干细胞的生长、增殖及成骨分化能力.
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维甲酸诱导胚胎大鼠脑海马神经干细胞向神经元的分化
背景:目前认为直接进行神经干细胞移植后细胞虽能存活,但是只分化成神经胶质细胞,并不能分化成有功能的神经元.目的:探讨维甲酸诱导对胚胎大鼠脑海马神经干细胞向神经元分化的作用.设计、时间及地点:细胞学体外实验,于2008-09/2009-02在辽宁医学院科技实验楼完成.材料:胚龄13.5 d的SD大鼠由辽宁医学院实验动物中心提供.方法:分离胎鼠脑海马组织,胰蛋白酶消化法体外培养获得神经干细胞.将原代和传代细胞以1×107L-1接种到培养孔中,分别进行常规贴壁分化培养和维甲酸诱导分化培养.主要观察指标:神经干细胞的鉴定,光镜及免疫组化检测神经干细胞诱导分化结果.结果:免疫组织化学检测结果显示,原代和传代后得到的神经干细胞团均呈巢蛋白阳性.常规贴壁分化培养7 d后,神经元多呈椭圆型和近似三角形,胞体大,细胞边缘清楚,胞体上有多个突起;而维甲酸诱导分化培养后,神经元数量增加,形态清楚,但细胞胞体上突起较少.与常规贴壁分化培养比较,维甲酸诱导分化培养后神经干细胞向神经元分化率明显升高(P<0.01),神经干细胞向神经胶质细胞分化率明显降低(P<0.01).结论:从大鼠胚胎脑海马组织中分离得到可自我复制和多向分化的神经干细胞,维甲酸体外诱导后可以增加其向神经元方向分化的比例.
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免疫磁珠法分选骨髓CD34+细胞:纯度影响因素的分析
背景:免疫磁珠分选技术已成为分选CD34+细胞的主要方法之一,在长期实验中发现诸多因素影响其分离纯度,包括磁珠与细胞孵育时干冰与碎冰的使用、磁珠与细胞孵育及分离时摇床的摇摆方向、红细胞裂解液裂解单个核细胞的使用等.目的:在免疫磁珠分选CD34+细胞过程中分别对上述影响因素进行分析改进,以提高分选CD34+细胞的纯度.设计、时间及地点:细胞学体外对照观察,于2008-07/2009-03在太原市中心医院皮肤科实验室完成.材料:骨髓象筛选正常的人骨髓29份,由太原市中心医院血液科提供,取材均经患者同意.CD34+免疫磁珠为Dynal公司产品.方法:采用淋巴细胞分离液密度梯度离心法分离培养人骨髓单个核细胞,用免疫磁珠法分选骨髓CD34+细胞,对其分选过程中的主要环节如冰块与碎冰、摇床的种类以及红细胞裂解液的使用进行方法改进.方法1:按试剂盒提供方法进行磁珠常规分选CD34+细胞.方法2:在方法1基础上,用碎冰替代冰块进行磁珠与单个核细胞孵育.方法3:在方法2基础上,用万向摇床替代水平摇床.方法4:在方法3基础上,向单个核细胞中预先加入红细胞裂解液裂解残留红细胞.主要观察指标:通过流式细胞仪检测不同方法分选出的CD34+细胞纯度.结果:随着不同环节的逐渐改进,CD34+细胞纯度由(32.7±6.6)%升至(84.5±512)%,方法1,2,3,4所分选出的CD34+细胞纯度逐渐升高,组间方差分析差异显著(F=76.209,P<0.01),Bonferroni法两两比较差异亦有非常显著性意义(P<0.01).结论:碎冰、万向摇床及红细胞裂解液的使用能有效提高免疫磁珠法分选人骨髓CD34+细胞的纯度.
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含核受体真核表达载体的构建及其转染真皮多能干细胞
背景:研究表明含核受体基因在神经系统发育过程中具有重要意义,是维持成体干细胞增殖和成神经分化的关键基因.目的:拟构建含核受体真核重组表达质粒pEGFPN1-TLX,并筛选出能稳定表达含核受体的真皮多能干细胞.设计、时间及地点:细胞基因学实验,于2007-03/12在解放军第三军医大学基础医学部病原生物学教研室完成.材料:成年SD大鼠1只,由解放军第三军医大学实验动物研究所提供;真皮多能干细胞由解放军第三军医大学全军复合伤研究所分离培养;质粒载体pEGFPN1及细菌DH5α由徐文岳教授惠赠.方法:首先以大鼠的大脑组织总RNA为模板,RT-PCR扩增出含核受体的编码cDNA序列,T/A克隆至pMD18-T载体上,然后用BamHI、HindⅢ双酶切释放出经测序鉴定为阳性的重组质粒pMD18-T-TLX中的含核受体片段,亚克隆到真核载体pEGFPN1中,从而构建真核重组表达质粒pEGFPN1-TLX,后采用阳性脂质体将pEGFPN1-TLX转染到真皮多能干细胞中.主要观察指标:转染后24 h荧光显微镜下观察绿色荧光,RT-PCR检测含核受体mRNA的表达,免疫组化染色观察向神经细胞的分化情况.结果:PCR、酶切和测序结果证明,成功地将含核受体全长cDNA克隆到pEGFPN1质粒中,并成功构建pEGFPN1-TLX重组质粒.与未转染真皮多能干细胞相比,10 d后可见pEGFPN1-TLX转染的真皮多能干细胞继续生长,并于15 d时形成抗性克隆,荧光显微镜下有绿色荧光蛋白表达;而未转染的真皮多能干细胞10 d时已全部死亡.RT-PCR结果显示,pEGFPN 1-TLX转染真皮多能干细胞表达TLXmRNA.诱导后3d与单纯真皮多能干细胞比较,pEGFPN1-TLX转染的真皮多能干细胞诱导成NF200阳性细胞数明显增加,诱导成GFAP阳性细胞数明显减少.结论:实验成功构建含核受体真核表达载体,并成功转染了真皮多能干细胞.转染后能明显提高真皮多能干细胞向神经元分化的效率,而向胶质细胞分化受到抑制.
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中药复方对急性髓细胞性白血病干细胞Flt3和N-ras基因表达的影响
背景:在白血病患者体内存在一群白血病干细胞,这些恶性干细胞是白血病细胞存在和不断增殖的根源,针对干预白血病干细胞的特异性靶向治疗药物已成为近年来研究热点.目的:探讨中药复方对急性髓细胞性白血病干细胞Flt3和N-ras基因表达的影响.设计、时间及地点:随机区组实验,于2007-09/2008-12在山东中医药大学附属医院完成.对象:2006-2007年山东中医药大学附属医院、山东大学齐鲁医院血液科就诊的急性髓细胞性白血病初治患者50例,FAB分型M15例,M215例,M49例,M521例.方法:原方:黄芪、白花蛇舌草、小蓟、太子参、半枝莲、蒲公英、生地、黄精、女贞子、旱莲草、天冬、麦冬、白术、茯苓、甘草.扶正方:黄芪、太子参、生地、黄精、女贞子、天冬、麦冬、白术、茯苓、甘草.祛邪方:白花蛇舌草、小蓟、半枝莲、蒲公英、旱莲草.制剂:上述3组组方药物由山东中医药大学附属医院中药制剂实验室(国家三级重要制剂实验室)配制成1 g/mL的药液,无菌试验阴性后过滤除菌备用.常规无菌采集急性髓细胞性白血病M1,M2,M4,M5型患者骨髓各5 mL,稀释后加入淋巴细胞分离液,联合应用免疫磁珠分选系统和流式细胞仪分离纯化白血病干细胞.调整细胞浓度至2×108L-1,均分成4组:对照组不加药物,实验组分别加入原方、扶正方、祛邪方的对应中药制剂,终浓度为100 mg/L,继续培养48 h后进行指标检测.主要观察指标:RT-PCR法检测Flt3、N-ras基因的表达.结果:与对照组比较,原方组、扶正方组、祛邪方组Flt3表达阳性率均明显降低(P<0.05),但原方组降低幅度明显大于扶正方组、祛邪方组(P<0.05);扶正方组与祛邪方组Flt3表达阳性率比较无明显差异(P>0.05).4组N-ras表达阳性率与Flt3表达情况基本一致.结论:Flt3和N-ras基因在白血病干细胞中存在过度表达,中药原方及其拆方后的扶正方、祛邪方均能够降低白血病干细胞中Flt3和N-ras基因的表达水平.
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人参皂苷单体Rb1及Rg1对白血病细胞K562增殖的影响
背景:国内外研究发现人参皂苷及其单体在抑制白血病细胞增殖、增加化疗药物的敏感性和逆转耐药等方面均有疗效,目前主要集中于对实体瘤和急性白血病的研究,涉及慢性白血病的报道非常少.目的:探讨人参皂苷单体Rb1,Rg1对人慢性粒细胞白血病细胞K562增殖的影响.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2008-03/2009-03在重庆医科大学干细胞与组织工程研究室和眼科实验室完成.材料:K562细胞由重庆医科大学临床检验系提供.纯度为98.6%的人参皂苷单体Rb1,Rg1由南京艾斯替么中药研究所提供.方法:取对数生长期的K562细胞,调整密度为7×108L-1,空白对照组予以常规培养;人参皂苷单体Rb1组分别加入20,40,80,160 μmol/L的Rb1:人参皂苷单体Rg1组分别加入5,10,20,40,80 μmol/L的Rg1.主要观察指标:MTT比色法、锥虫蓝拒染法检测K562细胞增殖情况,流式细胞仪测定细胞周期分布的变化.结果:人参皂苷单体Rb1,Rg1在体外对K562细胞增殖均有明显的抑制作用,在20～160 μmol/L Rb1和5～20 μmol/L Rg1浓度范围内,其抑制作用呈浓度依赖性,且均在作用48 h时抑制率达高峰.与空白对照组比较,体外培养48 h后160 μmol/LRb1组细胞周期分布无变化;20 μmol/L Rg1组S期细胞比例明显增加(P<0.05),G1期细胞比例明显下降(P<0.05),且160 μmol/L Rb1组、20 μmol/L Rg1组均未出现"亚二倍体"峰.结论:人参皂苷单体Rb1,Rg1均可抑制K562细胞增殖,Rg1增殖抑制作用可能是通过将K562细胞阻滞于S期而实现的,而Rb1的增殖抑制作用与细胞周期的关系有待进一步分析.
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小鼠胰腺干细胞在胎鼠成纤维细胞饲养层条件下的体外连续传代培养
背景:胰腺干细胞具有分裂与高度分化潜能的特性,可以在体外进行成功分离和培养,但体外如何对其进行有效扩增是亟待解决的问题.目的:在胎鼠成纤维细胞饲养层条件下体外传代培养小鼠胰腺干细胞.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2007-07/2008-01在广西中医学院基础医学院细胞无菌培养室完成.材料:SPF级新生昆明小鼠20只,孕14 d昆明小鼠多只,均购自广西中医学院实验动物中心.方法:取SPF级新生昆明小鼠的胰腺组织,V型胶原酶消化,未消化完全的组织块自然沉降后,收集上层的含细胞离散液,离心弃上清,加入含角质细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子的无血清低糖DMEM培养基,在经多聚赖氨酸溶液处理的24孔板中培养.取孕14 d昆明小鼠,剖腹取胎鼠,去除头部及内脏,将躯干及四肢采用组织块胰蛋白酶消化法分离培养成纤维细胞,调整密度为5×108L-1接种于24孔板中,传至第3代经丝裂霉素适当处理制备饲养层细胞.取原代培养5 d的胰腺干细胞,按30个/cm2密度种入铺有饲养层细胞的孔板中,当胰腺干细胞铺满小孔底部面积的80%时继续传代.主要观察指标:倒置显微镜下观察细胞形态变化,原代培养48 h对细胞进行碱性磷酸酶染色,通过免疫组织化学染色鉴定胰腺干细胞特异分子标志物巢蛋白的表达.分别于传代后2,3,4,5 d检测碱性磷酸酶、巢蛋白和胰十二指肠同源盒基因1的表达.结果:原代培养的来源于胰腺组织的细胞中,可见一些大、圆、单个核的细胞,胞浆折光性强,核浆比例大,呈附壁生长,碱性磷酸酶染色呈阳性,表达胰腺干细胞特异性分子标志巢蛋白,且具有活跃的分裂增殖能力.在小鼠胚胎成纤维细胞饲养层条件下对胰腺干细胞进行体外传代培养,可连续传至第3代,各代胰腺干细胞仍保持大、圆、单个核、核浆比例大及增殖能力强等特性,传代后各时间点碱性磷酸酶、巢蛋白染色均呈阳性,胰十二指肠同源盒基因1蛋白染色呈阴性反应,可保持未分化状态.结论:以小鼠胚胎成纤维细胞作为饲养层,经丝裂霉素C处理后可分泌供胰腺干细胞生长所需的因子,并抑制胰腺干细胞的自主分化,体外连续传至第3代仍能够保持较好的生长特性、高度增殖能力及未分化状态.
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小鼠胚胎卵黄囊与成体间充质干细胞的比较:生物学特性相似吗?
背景:与成体间充质干细胞相比,来源于早期胚胎的卵黄囊间充质干细胞有更强的自我更新能力和可塑性,且在胚胎发育过程中可分化为成血管细胞和造血干细胞,启动胚胎血管发生和造血组织发育.目的:探讨小鼠卵黄囊间充质干细胞的生物学特征.设计、时间及地点:重复测量设计,细胞学体外观察,于2006-03/2007-01在首都医科大学组织学与胚胎学实验室完成.材料:妊娠10 d的ICR小鼠80只,由首都医科大学动物部提供.方法:显微分离ICR小鼠胚胎卵黄囊,经Ⅰ型胶原酶消化得到卵黄囊细胞,取贴壁细胞培养,于接近90%融合时按1:2进行传代.取生长状态良好的第1代细胞,以地塞米松、胰岛素定向诱导卵黄囊间充质干细胞向脂肪细胞方向分化;以血管内皮生长因子和碱性成纤维细胞生长因子体外诱导其向血管内皮细胞方向分化.主要观察指标:相差显微镜下观察卵黄囊间充质干细胞形态;流式细胞仪检测卵黄囊间充质干细胞表面标志和细胞周期;钙钴法测定卵黄囊间充质干细胞碱性磷酸酶活性;细胞组织化学检测卵黄囊间充质干细胞化学变化;油红O检测诱导成脂能力;免疫荧光法鉴定诱导成血管内皮细胞能力.结果:体外培养获得的小鼠卵黄囊间充质干细胞大多数呈梭形;原代和第1代细胞均为CD44,CD105阳性,CD34也有少量表达;67.4%细胞处于G0/G1期,13.9%细胞处于S期;P1代细胞碱性磷酸酶染色及苏丹黑B反应呈阴性,PAS染色呈阳性;成脂诱导1周后,胞浆中有脂滴形成,经油红O染色脂滴为鲜红色;成血管内皮细胞诱导后,细胞由原来梭形或多角形渐变为圆形或椭圆形,且内皮细胞标志物FLK1染色呈阳性.结论:小鼠卵黄囊间充质干细胞的生物学特征与成体间充质干细胞相似.
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丹参及血府逐瘀汤含药血清与兔骨髓间充质干细胞的体外迁移:促进还是抑制?
背景:中医活血化瘀治法是针对血瘀证而设立的,目前关于活血化瘀治疗对干细胞动员和归巢作用的研究甚少.目的:观察丹参、血府逐瘀汤含药血清对兔骨髓间充质干细胞体外迁移的影响.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2007-06/12在南昌大学心血管病研究所完成.材料:健康CV级6～8周龄雄性新西兰大耳兔24只,随机分为对照组、丹参组、血府组,8只,组.另取二三周龄雄性新西兰大耳兔24只用于制备骨髓间充质干细胞.丹参饮片、血府逐瘀汤饮片由江西省中医院临床药物实验基地提供.方法:取丹参及血府逐瘀汤的饮片,中药文火水煎二次过滤去渣,合并水煎液后浓缩成含生药0.5 g/mL溶液.丹参组灌服丹参溶液2.5 g/(kg·d),1次/d,连续7 d;血府组同法灌服血府逐瘀汤3.95 g/(kg·d);对照组灌服等量蒸馏水.分别于药物干预前、干预7 d后抽取各组兔动脉血分离制备相应血清.取transwell系统,下室加入各组对应血清,上室加入第3代细胞骨髓间充质干细胞悬液,于37℃、体积分数为5%的CO2饱和湿度培养箱中培养.主要观察指标:ELISA法测定血清间质细胞衍生因子1的质量浓度,利用transwell系统观察含药血清对兔骨髓间充质干细胞迁移的影响,MTT法测定骨髓间充质干细胞的倍增时间.结果:①干预前,各组血清间质细胞衍生因子1的质量浓度大致相同;干预7 d后,对照组间质细胞衍生因子1质量浓度无明显改变(P>0.05),丹参组、血府组间质细胞衍生因子1质量浓度均明显升高(P<0.05).②干预12 h后,对照组迁移细胞数增加1倍.与对照组比较,干预4 h后丹参组、血府组骨髓间充质干细胞迁移数均明显增加(P<0.05),此后一直呈增加趋势.③与对照组比较,丹参组、血府组骨髓间充质干细胞的倍增时间均明显缩短(P<0.05).结论:丹参和血府逐瘀汤含药血清均能促进兔骨髓间充质干细胞的体外迁移和增殖,且效果相当,其作用机制可能与升高血清间质细胞衍生因子1的质量浓度有直接关系.
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人脂肪间充质干细胞的分离培养及其遗传稳定性
背景:研究发现脂肪间充质干细胞核型具有不稳定性,且干细胞移植后长期安全评价等问题尚未从根本上得到解决.目的:观察体外分离培养的人脂肪间充质干细胞传代培养的遗传稳定性.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2008-03/11在解放军兰州军区兰州总医院骨科研究中心完成.材料:成人腹部大网膜脂肪组织来源于单纯性阑尾炎患者,由解放军兰州军区兰州总医院普通外科提供.方法:胶原酶消化法体外分离培养人脂肪间充质干细胞,加入含体积分数为10%胎牛血清的HG-DMEM培养基吹打细胞沉淀,过滤后于37℃、体积分数为5%的CO2饱和湿度条件下培养,待细胞生长至70%～80%融合时消化传代.分别取第3,25,30代脂肪间充质干细胞进行相关指标检测.主要观察指标:脂肪间充质干细胞表面标志表达、细胞增殖、核型分析、超微结构电镜观察、恶性肿瘤特异性生长因子的表达.结果:第3代脂肪间充质干细胞CD13,CD44,CD59均呈阳性表达,而造血干细胞表面标志CD34及成纤维细胞表面标志HLA-DR均呈阴性表达:染色体的形态、结构和数目均未见异常,呈二倍体结构;镜下可见完整的高尔基复合体,数量较多的粗面内质网,部分糖元颗粒分布在胞浆中.第25代脂肪间充质干细胞分裂增殖作用强于第3代脂肪间充质干细胞;多条染色体出现断裂畸变,并且染色体数目出现异常,呈亚二倍体或超二倍体核型;核仁增大,异染色质及线粒体数量增多,内质网数量少,细胞较为幼稚.第3,25,30代脂肪间充质干细胞恶性肿瘤特异性生长因子的表达吸光度值无明显差异(P>0.05).结论:分离获得的人脂肪间充质干细胞长期体外培养具有遗传不稳定性,有向肿瘤细胞突变的倾向.
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低氧对间充质干细胞生物学特性的影响
间充质干细胞是细胞组织工程、细胞替代治疗、基因治疗及移植领域的研究热点.近研究表明,氧体积分数的变化将影响间充质干细胞的许多生物学特性,在不同氧体积分数下间充质干细胞具有不同增殖凋亡、分化及迁移趋化能力.低氧是一种常见的病理生理状态,适度低氧可促进间充质干细胞增殖及凋亡,有利于迁移和趋化,其对分化的影响因细胞类型不同而有所差异.低氧影响间充质干细胞的分子机制主要涉及低氧诱导因子1、趋化因子及其受体、基质金属蛋白酶.低氧可活化低氧诱导因子1信号通路,该通路的活化上调基质衍生因子1的表达,并形成适合干细胞存在及生长的微环境,通过基质衍生因子1促进趋化因子受体CXCR4阳性的干细胞黏附、迁移和归巢到低氧部位:同时可通过调节基质金属蛋白酶的表达和基质金属蛋白分泌来促进细胞外基质降解,进而使间充质干细胞迁移能力增强.
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神经干细胞移植途径的理论研究进展
神经干细胞是指来源于神经组织或能分化为神经组织、具有自我更新能力和多向分化潜能的一类细胞,近年来神经干细胞研究成为治疗神经退行性疾病和中枢神经系统损伤的热点.移植入宿主体内的神经干细胞能够向神经系统病变部位趋行、聚集,并能够存活、增殖、分化为神经元和/或胶质细胞,从而促进宿主缺失功能的部分恢复.如何将神经干细胞准确、安全移植到宿主体内,并终迁移、聚集到脑内功能缺失部位成为该技术发展的一个重要环节.文章就目前神经干细胞动物实验和临床研究中较多采取的移植途径,包括局部注射移植、经脑脊液注射移植、经血液循环注射移植的研究进展加以概述,比较这3种方法各自的优缺点,分析神经干细胞移植的安全性和有效性,探讨哪种移植途径才是神经干细胞适合的移植方法.
