细胞因子表达谱在人脐带Wharton胶间质干细胞诱导分化成软骨细胞的变化
间充质干细胞及其迁移的研究进展

临床医学研究与实践2021年2月第6卷第6期综述DOI :10.19347/ki.2096-1413.202106064基金项目:国家自然科学基金委员会资助项目(No.81903949);浙江省基础公益研究计划项目(No.LQ19H290004)。
作者简介:戚亚钦(1999-),女,汉族,浙江绍兴人。
研究方向:临床医学。
*通讯作者:方燕,E -mail :fangyan@.间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs )是具有自我更新能力并表现出多向分化潜能的成体非造血干细胞,广泛存在于骨髓、脂肪、外周血、脐带、胎儿组织、肌肉等中。
MSCs 具有来源丰富、获取方便、增殖率高等特点,已成为组织工程和临床研究的理想种子细胞[1]。
近年来,随着国内外对MSCS 的研究越来越深入,以MSCs 为基础的细胞移植替代治疗显现出良好的效果,MSCs 在临床试验中的安全性和有效性也已得到了更好的证明[2]。
1MSCs 的临床应用1.1MSCs 在神经系统疾病中的临床研究与应用目前,许多神经系统疾病如缺血、缺氧性脑病、恶性脑胶质瘤、神经系统退行性病变等仍无有效治疗方法,预后较差。
脑缺血后神经元的坏死将导致永久性神经功能缺陷,现有治疗手段尚不能逆转神经元和神经胶质细胞变性引起的神经功能障碍[3]。
MSCs 通过旁分泌作用,增加神经生长因子和脑源性神经营养因子的释放,促进神经障碍中丢失或损坏的神经元的恢复,减少神经元细胞的凋亡[4]。
MSCs 还可通过增加血管生成因子的分泌,促进病灶区新生血管生成;通过抑制血管内皮的凋亡和氧化应激,减少血管炎性损伤,增加脑血管的完整性[5]。
Xu 等[6]通过建立缺血缺氧性脑病的大鼠模型,证实MSCs 的脑内移植可减小脑梗塞体积,有效改善神经损伤,进而改善大鼠运动功能,为临床进一步研究提供实验依据。
但研究发现,缺血区局部不利的微环境使得能够迁移并存活在损伤区的MSCs 数量很少,严重限制了MSCs 的应用前景[7]。
人类软骨糖蛋白39诱导关节软骨祖母细胞的成软骨分化

人类软骨糖蛋白39诱导关节软骨祖母细胞的成软骨分化陈跃平;董盼锋;袁振中;饶毅;黎金焕;康杰;章晓云【摘要】BACKGROUND:Studies have shown that human cartilage glycoprotein-39 has a certain relationship to articular cartilage degeneration and repair, but the mechanism of action is not very clear. OBJECTIVE:To investigate the effect of human cartilage glycoprotein-39 on chondrogenesis of precartilaginous stem cels. METHODS: Precartilaginous stem cels were isolated from the adult articular cartilage. Cels which could express CD105 and CD166 were detected using flow cytometry folowed by isolation and purification. Isolated precartilaginous stem cels werecultured using monolayer method, and then, passage 2 cels were cultured in the medium containing human cartilage glycoprotein-39 and normal chondrogenic medium for 14 days, respectively. Immunohistochemical staining was used to observe expression of type II colagen and gross observation was done for evaluation of cartilage formation. RESULTS AND CONCLUSION:The precartilaginous stem cels isolated from the adult articular cartilage could express CD105 and CD166. After induction, differentiated precartilaginous stem cels gradualy gathered and formed nudes. The induced cels were positive for type II colagen; after induction by human cartilage glycoprotein-39, the nodules became larger and the expression of type II colagen was increased. These findings indicate that precartilaginous stem cels with chondrogenic ability can be isolated from the adult articular cartilage, and can be induced to differentiate intochondrocytes, in which human cartilage glycoprotein-39 plays an important role.%背景:有研究表明人类软骨糖蛋白39与骨关节软骨的退变与修复具有一定的关系,但其具体的作用机制并不十分明确。
脐带间充质干细胞治疗自身免疫病的临床应用进展

・35I・
导致B细胞多克隆活化和多种自身抗体产生,体液免疫、细
胞免疫、补体系统发生异常。UC.MSC可以抑制过度活化的免 疫细胞增殖吧同时有学者发现SLE患者自体骨髓MSC存在
缺陷嗍,而异基因UC.MSC移植治疗SLE具有无排斥反应和
UC—MSC对各种免疫细胞的免疫调节作用:MSC对多种
良好的免疫调节功能而被应用于临床。Sun等[20t对16例严
cord mesenchymal stem
UC—MSC优于其他MSC的特点:①脐带来源广泛,收集
过程简单,不涉及伦理道德问题,相对纯净,污染机会少。脐 带组织中MSC含量丰富,具有较强的增殖分化能力,可以为 实验和临床提供充足的细胞来源。且UC.MSC免疫原性低 于骨髓或外周血来源的MSC,移植不需经过配型,异体移植 无免疫排斥反应或反应较弱.可用于不同个体之间的移植。
UC.MSC不表达主要组织相容性复合物(MHC).Ⅱ类抗原, 低表达MHC—I类抗原,不表达或低表达移植免疫排斥相关
的共刺激因子CDS0、CD86、CD40和CD40L等,是一类免疫 缺陷细胞。UC.MSC表达黏附分子和基质细胞标记CDl3、 CD29、CD44、CD73、CDl05、CDl06和CDl66等,不表达造血 细胞标记CDl4、CD34、CIM5和CD38等,也不表达内皮细胞
果越强;这种免疫抑制效果是可逆的IlOI,将MSC去除后重新 刺激,T细胞增殖应答又可恢复,因此,MSC对T细胞增殖的 抑制并不引起T细胞凋亡和无能。MSC还能产生吲哚胺一2,3 双加氧酶(IDO)降解色氨酸而产生乏色氨酸的微环境,这种
体、血清白蛋白、补体c3和肾脏功能均有显著改善。伴随临 床症状缓解还发现患者调节性T细胞的增加以及Thl和Th2
人骨髓间充质干细胞来源的脂肪细胞抑制成骨细胞分化的机制研究

人骨髓间充质干细胞来源的脂肪细胞抑制成骨细胞分化的机制研究一、本文概述随着再生医学和细胞治疗领域的快速发展,人骨髓间充质干细胞(hMSCs)已成为组织工程和细胞治疗的重要细胞来源。
这些细胞具有多向分化潜能,可以分化为成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞等多种细胞类型。
然而,在分化过程中,hMSCs往往倾向于向一种特定的细胞类型分化,而忽视了其他潜在的分化方向。
因此,了解hMSCs分化过程的调控机制,尤其是如何调控其向脂肪细胞和成骨细胞的分化,对于优化组织工程和细胞治疗的效果具有重要意义。
本文旨在深入研究人骨髓间充质干细胞来源的脂肪细胞抑制成骨细胞分化的机制。
我们将首先概述hMSCs的基本生物学特性以及其在体内外的分化潜能。
接着,我们将重点探讨脂肪细胞和成骨细胞分化过程中的关键信号通路和转录因子,并分析它们之间的相互作用和调控关系。
我们还将利用体外实验模型,研究脂肪细胞对成骨细胞分化的直接影响,以及潜在的调控分子和信号通路。
通过本文的研究,我们期望能够深入理解hMSCs分化过程中的调控机制,为优化组织工程和细胞治疗提供新的思路和策略。
我们也期望这些研究成果能够为相关领域的学者和从业者提供有价值的参考和借鉴。
二、材料与方法人骨髓间充质干细胞(hMSCs)从健康的志愿者骨髓中分离并经过标准流程进行培养和鉴定。
所有志愿者在参与研究前都签署了知情同意书,且研究过程符合伦理委员会的规定。
成骨诱导培养基、脂肪诱导培养基、RT-PCR试剂盒、Western Blot 试剂盒、细胞增殖和分化检测试剂盒等。
细胞培养箱、倒置显微镜、实时定量PCR仪、凝胶成像系统、Western Blot电泳及转膜设备、流式细胞仪等。
hMSCs在标准条件下进行培养,待细胞达到80%融合度时,分别用成骨诱导培养基和脂肪诱导培养基进行诱导分化,观察细胞分化情况。
收集不同诱导时间点的细胞,提取总RNA,反转录为cDNA,然后进行实时定量PCR,检测成骨和脂肪分化相关基因的表达情况。
细胞因子在软骨细胞分化形成中的影响和作用

细胞因子在软骨细胞分化形成中的影响和作用摘要目的:研究和评价转化生长因子-β1(TGF-β1)和胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)在BMG三维支架中对骨髓基质干细胞(SMCs)向软骨细胞分化的影响和作用。
方法:分离骨髓基质干细胞,将无血清Mc5A培养液分为A’B’C’D 四组,先进行单层细胞培养,再置于松质骨基质明胶(BMG)支架中继续培养,然后进行甲苯胺蓝染色、蛋白多糖含量的测定。
结果:各组单层细胞培养的细胞个数均有显著性差异,即A组﹥B组﹥C组﹥D组;第20天后各组的BMG支架蛋白多糖含量,即A组﹥C组﹥B组﹥D组(p﹤0.05)。
结论:TGF-β1可提高骨髓基质干细胞的软骨分化能力,而IGF-Ⅰ可提高TGF-β1对骨髓基质干细胞软骨分化作用。
关键词骨髓基质干细胞;软骨细胞分化;细胞因子;(TGF-β1、IGF)骨髓基质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)在特定条件下可诱导分化为软骨细胞,人体内骨髓中MSCs的含量极其稀少,因此体外纯化和扩增MSCs 就显得尤为重要。
这些干细胞经过培养传代扩增,向软骨细胞方向分化,最终形成软骨[1]。
已证实一些细胞因子如成纤维细胞生长因子(bFGF)、转化生长因子(TGF-β1)、胰岛素样生长因子(IGF-Ⅰ)可以动员MSCs向软骨细胞分化[2],我们同时应用TGF-β1和IGF-Ⅰ与MSCs结合进行培养,观察其对MSCs软骨分化作用,并与单纯应用TGF-β1和IGF-Ⅰ时对MSCs诱导分化的结果向比较。
在自制的BMG支架中培养兔的骨髓SMCs,研究和评价TGF-β1+IGF-Ⅰ、TGF-β1、IGF-Ⅰ对骨髓SMCs向软骨细胞诱导分化的影响和作用。
1材料和方法1.1BMG的制备在无菌条件下,切取2月龄新西兰大白兔髂骨,去筋膜及皮质骨,剩下的松质骨,用5mmol/L NaN3洗去血液,并浸泡24小时。
用1:1氯仿甲醇反复脱脂直至液体清亮后,风浴挥发。
“生物药”--Wharton’s jelly源间充质干细胞

“生物药”--Wharton’s jelly源间充质干细胞高连如【摘要】干细胞治疗代表生物冶疗进入到了一个崭新的时代。
间充质干细胞是存在于胚胎或成体组织中来源于中胚层具有多向分化潜能的干细胞。
由于成体间充质干细胞的质量与数量自身缺陷,使之应用受到了很大限制。
Wharton’s jelly组织,是起始于胚胎发育第13天的胚外中胚层组织。
使用基因微阵列分析及功能分析,首次发现Wharton’s jelly源间充质干细胞( Wharton’s jelly derived mesenchymal stem cells,WJMSCs)高表达胚胎早期干性基因及心肌细胞分化早期特异转录因子,可分化心肌细胞等多种细胞。
进而,应用临床级WJMSCs经冠状动脉移植治疗ST抬高型急性心肌梗死患者的随机双盲临床试验,首次证明WJMSCs可明显改善心肌活力及心脏功能。
因此,WJMSCs具有极其重要益处;无伦理涉及,有强的分化潜能,无致瘤性;加之,WJMSCs可作为产品,在任何时候病情需要时立即应用。
为此,WJMSCs作为真正意义上的干细胞族,将最有希望成为具有应用前景的干细胞生物药。
%Cell-based treatment represents a new generation in the evolution of biological therapeutics. Mesenchymal stem cells ( MSCs) are mesoderm-derived multipotent stromal cells that reside in embryonic and adult tissues. The use of adult MSCs is limited by the quality and quantity of host stem cells. Wharton’s jelly of the umbilical cord originates from the extraembryonic and/or the embryonic mesoderm at day 13 of embryonic development. Using Affymetrix GeneChip microarray and functional network analyses, we found for the first time that Wharton’s jelly-derived MSCs ( WJMSCs) , except for their expression of stemness molecular markers in common with human ESCs ( hESCs) ,exhibited a high expression of early cardiac transcription factor genes and could be in-duced to differentiate into cardiomyocyte-like cells. Further, we demonstrated for the first time that intracoronary delivery of prepared clinical-grade WJMSCs was safe in treating patients with an ST-AMI attack by double-blind, randomized controlled trial and could significantly improve myocardial viability and heart function. It is therefore important to consider the benefits of WJMSCs, which are not ethically sensitive, have differentiation potential, and do not have the worrying issue of teratoma formation. Moreover, as the off the shelf product, WJMSCs can be applied immediately, and on de-mand. Thus, WJMSCs constitute a true stem cell population and are promising cells as a biological drug for stem cell-based therapies.【期刊名称】《转化医学杂志》【年(卷),期】2016(005)004【总页数】5页(P193-197)【关键词】间充质干细胞;Wharton’s jelly源间充质干细胞;生物药物【作者】高连如【作者单位】100048 北京,海军总医院心脏中心【正文语种】中文【中图分类】R329.2+4[Abstract]Cell-based treatment represents a new generation in the evolution of biological therapeutics.Mesenchymal stem cells(MSCs)are mesoderm-derived multipotent stromal cells that reside in embryonic and adult tissues.The use of adult MSCs is limited by the quality and quantity of host stem cells.Wharton’s jelly of the umbilical cord originates from the extraembryonic and/or the embryonic mesoderm at day 13 of embryonic ing Affymetrix GeneChip microarray and functional network analyses,we found for the first time that Wharton’s jelly-derived MSCs (WJMSCs),except for their expression of stemness molecular markers in common with human ESCs (hESCs),exhibited a high expression of early cardiac transcription factor genes and could be induced to differentiate into cardiomyocyte-like cells.Further,we demonstrated for the first time that intracoronary delivery of prepared clinical-grade WJMSCs was safe in treating patients with an STAMI attack by double-blind,randomized controlled trial and could significantly improve myocardial viability and heart function.It is therefore important to consider the benefits of WJMSCs,which are not ethically sensitive,have differentiation potential,and do not have the worrying issue of teratoma formation.Moreover,as the off the shelf product,WJMSCs can be applied immediately,and on demand.Thus,WJMSCs constitute a true stem cell population and are promising cells as a biological drug for stem cell-based therapies.[Key words]Mesenchymal stem cells(MSCs);Wharton’s jelly-derived mesenchymal stem cells(WJMSCs);Biological drug21世纪,人类疾病治疗模式在继现代医学——药物、手术、机械辅助等手段后,一个崭新的充满希望的新理念——细胞生物治疗理论诞生了,这将给人类带来什么样的变化与影响,如此快速之进展,正如Science、Nature中所表述的“即使站在世界最前沿的科学家也难以预料”[1-2]。
isct_间充质干细胞_鉴定标准_理论说明

isct 间充质干细胞鉴定标准理论说明1. 引言1.1 概述在细胞治疗和再生医学领域,间充质干细胞(ISCT)作为一种重要的细胞资源,引起了广泛的关注。
ISCT具有多向分化潜能、免疫调节作用及促进组织修复的能力,被认为是一种理想的干细胞来源。
然而,由于缺乏统一和规范的鉴定标准,在实践应用中存在着不确定性和挑战。
1.2 文章结构本文将对ISCT进行深入探讨,并重点介绍其鉴定标准的理论说明。
文章包括以下几个部分:引言、ISCT间充质干细胞、鉴定标准理论说明、实践应用与挑战以及结论与展望。
1.3 目的本文旨在系统梳理当前关于ISCT鉴定标准的理论知识,并探讨该领域面临的实践应用和挑战。
通过对ISCT表面标记物使用、功能性特征评估方法以及分子生物学检测手段应用等方面原理的介绍,希望能够提供给读者一个全面的理论基础,并展望ISCT鉴定标准未来的发展方向。
同时,对于临床转化前景展望、存在的问题与挑战以及解决方案和研究进展等方面也将进行讨论。
以上是本文“1. 引言”部分的详细内容。
该部分概述了文章的主题和目的,并介绍了本文的结构。
接下来将继续展开描述ISCT间充质干细胞及其鉴定标准相关内容。
2. ISCT间充质干细胞2.1 定义与特征ISCT(国际干细胞治疗学会)定义了间充质干细胞(MSCs)作为一类多潜能的成体干细胞,具有自我更新和多向分化的能力。
这些细胞可以从不同来源获得,包括骨髓、脐带血、脂肪组织等。
ISCT认为,MSCs应满足以下三个基本标准:1) 在培养条件下,MSCs应具备黏附能力;2) MSCs应表达特定的表面标记物,如CD73、CD90和CD105,并且在同时应该缺乏(或仅有极低水平)CD34、CD45、HLA-DR等造血和免疫相关标记物;3) MSCs应能够分化为成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞等不同种类的细胞。
此外,ISCT提出了额外的功能性特点来进一步确认MSCs。
这些功能性特点包括:1) 免疫调节作用:MSCs可以抑制免疫反应,并通过调节T淋巴细胞、B 淋巴细胞和自然杀伤细胞等免疫细胞的功能来达到免疫调节作用;2) 细胞迁移能力:MSCs具有从注射部位向受损组织迁移的能力;3) 分泌多种生物活性分子:MSCs可以产生多种生长因子、细胞因子和表观遗传调控因子,对损伤修复和组织再生具有重要作用。
脐带来源的华通氏胶间充质干细胞的分离、特性及应用前景

233CARCINO GENESIS ,TERATO GENESIS &MUTA GENESIS脐带来源的华通氏胶间充质干细胞的分离、特性及应用前景丁赛,张红霞,朱海英*(海军军医大学基础医学院细胞生物学教研室,上海200433)收稿日期:2021-11-21;修订日期:2022-05-13基金项目:国家自然科学基金(32171387)作者信息:丁赛,E-mail :。
*通信作者,朱海英,E-mail :【摘要】间充质干细胞(MSCs)的来源非常广泛。
虽然各种组织来源的MSCs 生物学特性不尽相同,但在标准培养条件下该类细胞均可以贴壁生长;细胞群体中有95%以上的细胞表达典型的间充质标记分子,如CD73、CD90和CD105,但缺乏造血标记分子CD14、CD19、CD34、CD45和CD79a 的表达;特别是均具有分化为成脂细胞、成骨细胞和成软骨细胞的能力。
这些性质是国际细胞治疗协会给出的定义该类细胞的最低标准。
脐带间充质干细胞是指来源于新生儿脐带组织中的多能干细胞。
目前来看,从脐带不同解剖学部位(区室)获得的MSCs 的生物学性质也存在差异,其中从脐带华通氏胶中分离获得的华通氏胶间充质干细胞,在增殖能力、分化潜能、免疫调节能力等方面均明显优于其他区室来源的间充质干细胞,是用于组织器官损伤修复及免疫调节的一种理想的“种子”细胞,被认为具有更好的临床应用前景。
本文围绕近年来华通氏胶间充质干细胞的分离建系、增殖特性、分化潜能以及临床应用方面的研究进展进行了综述,其中重点介绍了化学诱导分化方案的建立和优化,认为与通过遗传改变诱导重编程方法相比,化学诱导分化方法具有更好的临床应用潜力。
【关键词】脐带;华通氏胶;间充质干细胞;分化潜能;分离;增殖特性中图分类号:R329.2+8文献标志码:A文章编号:1004-616X(2022)03-0233-04doi :10.3969/j.issn.1004-616x.2022.03.011间充质干细胞最早在骨髓中被发现和鉴定,随后在人体胚胎及成体的多种组织中被陆续鉴定出来,这些组织主要包括成体骨髓、脂肪、滑膜、骨骼、肌肉、肺、肝、胰腺等组织以及羊水、脐带和脐带血等。
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细胞因子表达谱在人脐带Wharton胶间质干细胞诱导分化成软骨细胞的变化(作者:___________单位: ___________邮编: ___________)作者:侯克东郭全义张莉袁玫眭翔汪爱媛许文静刘舒云卢世璧【摘要】[目的]观察从人脐带Wharton’s胶中分离的间质干细胞(WMSC)诱导分化成软骨细胞时表达细胞因子及生长因子的异同,从而为WMSC诱导的软骨细胞用于组织工程的构建以及其在临床的应用打下基础。
[方法]从人正常足月分娩的脐带中分离间质干细胞,在体外以条件培基诱导分化成软骨细胞,免疫组化法鉴定其特性,应用细胞因子蛋白芯片方法检测WMSC及其诱导分化的软骨细胞所表达细胞因子及生长因子,并取成年人正常关节软骨为对照。
[结果]78种细胞因子和生长因子在WMSC及其诱导分化的软骨细胞均有表达,两者表达谱相同,而表达量则多少有不同。
诱导分化后表达量增多的因子为:MIP-3α,ENA-78,VEGF,PDGF-BB,SCF,FGF-7,GCP-2及SDF-1。
减少的因子为MIP-1βHGF,NT-4,IL-10及MIP-δ。
其共同表达的具免疫抑制作用的因子对降低异体移植时的免疫排斥可能有一定作用,其共同表达的金属蛋白酶抑制因子对其移植于体内时可具有保护作用。
而共同表达的肿瘤生长抑制因子则可减少对干细胞移植后瘤变的担心。
[结论]从人脐带wharton’s胶中分离的间质干细胞(WMSC)诱导分化成软骨细胞时表达细胞因子及生长因子谱相同,是一种理想的可替代自身软骨细胞的新型种子细胞,用于构建工程软骨组织。
【关键词】干细胞软骨细胞细胞因子生长因子蛋白芯片法Abstract: [Objective]To study cytokine and growth factor expression patterns of chondrocytes differentiated from mesenchymal cells isolated from human umbilical cord Wharton’s jelly and of normal adult articular chondrocytes. [Methods]Fresh umbilical cord were collected from healthy donor full-term births.Mesenchymal stem cells were isolated from Wharton’s jelly of two human unbilical cords and cultured in conditional medium to differentiate to cartilage cells. Immunochemical staining method was used to identify the cartilage cell phenotype. Normal adult articular cartilage cells were isolated from one donor. Cytokine antibody-array technology (Clontech) was used to analyze cytokines and growth factors.[Results]The cytokine and growth factor profiles of chondrocytes differentiated from WMSC(Wharton jelly MSC) and normal cartilage cells were similar, but the expression level was somewhat different. The maximum expression in chondrocytewere:MIP-3α, ENA-78, VEGF, PDGF-BB, SCF, FGF-7, GCP-2 and SDF-1. The decreased factors were :MIP-Iβ,HGF, NT-4, IL-10 and MIP-δ.A range of soluble immune tolerant factors IL-10, TGF, VEGF and HGF were expressed in significant amount, thus creating a local immunosuppressive environment. This result suggests that those factors may contribute to the ability of WMSC to avoid allorejection. WMSC and derived cartilage cell can produce oncostatin M and LIGHT, and high level of TIMP-1 and TIMP-2, which may help for prevent malignant change and enzyme digestion in vivo during transplantation.[Conclusion]These findings should encourage the use of mesenchymal stem cells from Wharton’s jelly of human umbilical cord as a potential new seed cells in cartilage tissue engineering.Key words:stem cells;chondrocyte;cytokines;growth factors;protein antibody array干细胞应用于再生医学已从研究进入了临床应用,应用的主要是骨髓干细胞。
干细胞应用于关节软骨的修复重建,除自体关节软骨细胞外,也主要是从骨髓中分离间质干细胞[1、2],并有初步的临床应用报告,然而,异体骨髓干细胞的来源有限,且免疫配型不完全符合将导致免疫排斥和治疗失败,自体骨髓中干细胞随着年龄的增长而减少,且取材时有轻度创伤,为克服这些缺点,寻找更理想的新的干细胞来源是所需要的。
从人脐带Wharton’s胶中分离干细胞是一种新的尝试,最早由McElreavey KD等在1991年发现人脐带中存在纤维母细胞样细胞,其后又有进一步的研究报告证实了间质干细胞的存在[3]。
我们的研究也表明人脐带Wharton’s胶干细胞(Wharton’s jelly mesenchymal stem cells,WMSC)具有前软骨细胞的特性,表现在它表达Ⅱ型胶原和SOX-9基因,并可在生物反应器培养中形成类软骨组织[4],本研究是进一步探讨从WMSC在体外诱导分化成软骨细胞时可能产生的分子变化,采用蛋白抗体芯片方法对79种细胞因子及生长因子进行观察和对比,为应用人脐带Wharton胶间质干细胞诱导产生的软骨细胞作为软骨组织工程种子细胞的优缺点及临床应用时的参考。
1 材料与方法取新鲜足月顺产胎儿的脐带两条,命名WSC-1,WSC-2,小心分离脐带血管组织和脐带外膜组织,即可获得脐带Wharton胶;采用胶原酶消化法,快速获得大量成纤维细胞样形态的干细胞,脐带Wharton 胶干细胞原代培养时间约为3~5 d,CFU-F频率约为3∶104,流式细胞仪检测脐带Wharton胶干细胞阳性表达CD44、CD105、CD271,而不含表达CD34、CD45造血干细胞标志,详细方法同前。
WMSC-1,WMSC-2均向软骨诱导分化,按照以下培养体系和培养条件进行:培养体系为:DMEM(20%FBS)加入10 ng/ml hTGF-β1,10 ng /ml hFGF,体积分数为1%ITS和1.0×10-8 mol/L地塞米松;培养条件:培养温度为37℃、在5%CO2的培养箱内进行培养,每3 d换液。
软骨细胞的鉴定方法同前。
分别命名为WSCC-1,WSCC-2。
WSCC-1,WSCC-2的免疫组化鉴定方法及RT-PCR方法见前[4]。
上述4株细胞扩增至107,开始进行蛋白芯片细胞因子检测,采用康成公司RayBio人细胞因子抗体芯片,共79种,其中属于白细胞因子(interleukine)17种,趋化因子(chemokine)28种,生长因子10种,骨软骨血管相关因子6种,免疫调节因子4种,此外还有酶抑制因子,肿瘤生长抑制因子等;具体操作步骤如下:1.1 蛋白质抽提及BCA法蛋白质定量,按康成试剂盒进行。
1.2 细胞因子检测1.2.1 试剂从康成公司购买RayBio人细胞因子抗体芯片试剂盒1.2.2 仪器脱色摇床(兴化仪器厂),扫描仪(Uniscan D1000清华紫光股份有限公司),图像分析软件:scanAlyze1.2.3 操作步骤1.2.3.1 封闭和孵育(1)将膜放入反应盒(“-”表示抗体包被面)。
(2)加入2 ml 1x封闭缓冲液,室温孵育30 min。
(3)去除封闭缓冲液,加入1 ml样品室温孵育1~2 h。
(事先用1x封闭缓冲液稀释样品裂解液使其1 ml的蛋白含量在50~500 ug 之间。
)(4)去除样品溶液,1x洗液I洗膜3次。
每次加入2 ml 1x洗液I 室温洗膜5 min。
20x洗液I用双蒸水稀释。
(5)1x洗液Ⅱ洗膜2次。
每次加入2 m1 1x洗液Ⅱ室温洗膜5 min。
重复1次。
20 x洗液Ⅱ用双蒸水稀释。
(6)准备一抗工作液。
加100 ul 1x封闭液至生物素标记抗体管中。
轻轻混匀并将混合液转移到装有2 ml 1x封闭液的管中。
(7)每张膜加入1 ml已稀释的生物素标记抗体。
室温孵育1~2 h。
(8)洗膜。
重复上述4、5步骤。
(9)每张膜加入2 ml 1 000倍稀释的HRP标记的抗链霉生物素抗体。
(如取2 ul 1 000xHRP标记的抗链霉生物素抗体加到1 998 ul 1x 封闭缓冲液中)(10)室温孵育2 h。
(11)洗膜。
重复上述4、5步骤。
1.2.3.2 检测检测反应完成后,将膜夹在两塑料薄膜之间,去除膜上过量检测试剂,X线胶片曝光。
X-射线胶片曝光后,将胶片上的图像用扫描仪扫描并转换为灰度TIFF格式的图片文件保存。
运行ScanAlyze软件,将灰度TIFF格式图片的点阵转化为数字型数据,将此原始数据储存为Microsoft Excel文件。
2 结果2.1 间质干细胞鉴定经流式细胞仪分析表明,WMSC不表达造血干细胞标志(CD34及CD4)而表达黏附分子和间质细胞标志(CD44、CD105、CD271);HLA-ABC阳性表达,HLA-DPDQDR阴性表达,与骨髓、脂肪等间质干细胞特点相同。