四间充质干细胞的培养及鉴定一
cxcr2基因修饰小鼠骨髓间充质干细胞的构建与鉴定

基金项目:国家自然科学基金项目(81871697)作者简介:张莉(1991-)ꎬ女ꎬ硕士研究生ꎬ主要研究重症机制及防治研究ꎮ通信作者:雷迎峰ꎬ副教授ꎬE ̄mail:yflei@fmmu.edu.cnꎻ侯立朝ꎬ博士生导师ꎬ教授ꎬE ̄mail:45278436@qq.com 论㊀著cxcr2基因修饰小鼠骨髓间充质干细胞的构建与鉴定张莉1ꎬ刘永飞2ꎬ叶传涛3ꎬ边培育3ꎬ雷迎峰4ꎬ侯立朝11.空军军医大学西京医院麻醉与围术期医学科ꎬ陕西西安7100322.空军军医大学唐都医院麻醉科ꎬ陕西西安7100383.空军军医大学唐都医院传染科ꎬ陕西西安7100384.空军军医大学微生物学教研室ꎬ陕西西安710032摘要:目的㊀构建小鼠CXC型趋化因子受体2(CXCR2)基因cxcr2过表达的骨髓间充质干细胞(Bonemarrowmes ̄enchymalstemcellꎬBMSC)并进行鉴定ꎮ方法㊀全骨髓贴壁法分离培养小鼠BMSCꎬ采用流式细胞术检测干细胞抗原1(stemcellantigen ̄1ꎬSCA ̄1)㊁CD44㊁CD43㊁CD45㊁IA/IE表达率ꎬ并诱导成骨分化ꎮ以含有小鼠cxcr2的质粒为模版进行PCR扩增ꎬ将获得的cxcr2克隆到慢病毒载体ꎬ命名为pLenti ̄cxcr2 ̄GZꎻ将其与慢病毒包装质粒共转染HEK ̄293T细胞ꎬ收获慢病毒后ꎬ通过离心法感染BMSCꎬ经过1μg/mLzeocin压力选择建立了稳定表达CXCR2的小鼠BMSC(CXCR2 ̄BMSC)ꎮ采用流式细胞术和RT ̄PCR分别检测其CXCR2蛋白和mRNA表达水平ꎬTranswell趋化实验检测其迁移能力ꎮ结果㊀90%以上的第3代BMSC表达CD44㊁SCA ̄1ꎬ几乎不表达IA/IE㊁CD34㊁CD45ꎬ且成功诱导成骨分化ꎮ菌液PCR㊁质粒双酶切后ꎬ琼脂糖凝胶电泳鉴定结果得到特异㊁大小正确的条带及测序鉴定正确ꎬ表明成功构建了pLenti ̄cxcr2 ̄GZ表达质粒ꎮ流式细胞术和RT ̄PCR结果显示ꎬCXCR2 ̄BMSC的CXCR2蛋白和mRNA表达水平均明显高于对照组BMSCꎬ差异有统计学意义(P<0.001)ꎮTranswell结果显示ꎬCXCR2 ̄BMSC迁移能力高于对照组BMSCꎬ差异有统计学意义(P<0.01)ꎮ结论㊀利用慢病毒系统成功构建了稳定表达CXCR2的BM ̄SCꎬcxcr2基因修饰BMSC后可明显增加BMSC的迁移能力ꎮ关键字:CXC型趋化因子受体2ꎻ小鼠ꎻ骨髓间充质干细胞ꎻ细胞迁移中图分类号:R78文献标志码:A文章编号:1005 ̄5673(2019)01 ̄0019 ̄07DOI:10.13309/j.cnki.pmi.2019.01.004Constructionandidentificationofcxcr2geneinmodificationmousebonemarrowmesenchymalstemcellsZHANGLi∗ꎬLIUYong ̄feiꎬYEChuan ̄taoꎬBianPei ̄yuꎬLEIYing ̄fengꎬHOULi ̄chao∗DepartmentofAnesthesiologyꎬXijingHospitalꎬAirForceMilitaryMedicalUniversityꎬXi'an710032ꎬShaanxiProvinceꎬChinaCorrespondingauthor:LEIYing ̄fengꎬE ̄mail:yflei@fmmu.edu.cnꎻHOULi ̄chaoꎬE ̄mail:45278436@qq.comAbstract:Objective㊀Toconstructandidentifythebonemarrowmesenchymalstemcells(BMSC)withoverexpressionofmousechemokinereceptorcxcr2gene.Methods㊀BMSCwereisolatedandculturedbywholebonemarrowadherentmeth ̄odꎬandtheexpressionratesofstemcellantigen1(SCA ̄1)ꎬCD44ꎬCD43ꎬCD45ꎬIA/IEweredetectedbyflowcytome ̄tryꎬandtheosteogenicdifferentiationwasinduced.Thecxcr2cDNAwasamplifiedꎬandtherecombinantlentiviralvectoroftheoverexpressedmousecxcr2genewasconstructedꎬandnamedaspLenti ̄cxcr2 ̄GZ.HEK ̄293Tcellswereco ̄transfectedwithlentiviralpackagingplasmidsandpLenti ̄cxcr2 ̄GZ.TheCXCR2 ̄BMSCwereobtainedthroughcentrifugalinfectionofBMSCwithpLenti ̄cxcr2 ̄GZvirus.CXCR2proteinandmRNAexpressionweredetectedbyflowcytometryandRT ̄PCR.Themi ̄grationabilityofCXCR2 ̄BMSCwastestedbyTranswellexperi ̄ment.Results㊀CD44andSCA ̄1wereexpressedbyover90%ofthethirdgenerationBMSCcellsꎬbutIA/IEꎬCD34andCD45hardlyexpressedꎬandosteogenicdifferentiationwassuccessfullyinduced.AfterPCRanddoubleenzymedigestionidentificationꎬtheagarosegelelectrophoresisshowedthatthebandswerespecificandcorrect.ThesequencingwasidenticalꎬindicatingthatthepLenti ̄cxcr2 ̄GZplasmidwassuccessfullyconstruc ̄ted.FlowcytometryandRT ̄PCRanalysisshowedthattheexpressionlevelsofCXCR2proteinandmRNAweresignificantlyhigherthanthatofnormalcontrolBMSC.ThetranswellexperimentshowedthatthemigrationcapacityofCXCR2 ̄BMSCwasapparentlyhigherthanthatofnormalcontrolBMSC(P<0.001).Conclusion㊀TheBMSCsstablyexpressingCXCR2weresuccessfullyconstructedbyusinglentiviralsystem.Theoverexpressionofcxcr2cansignificantlyincreasethemigrationabili ̄tyofBMSC.Keywords:CXCchemokinereceptor2(CXCR2)ꎻMouseꎻBonemarrowmesenchymalstemcells(BMSC)ꎻCellmigra ̄tion㊀㊀间充质干细胞(mesenchymalstemcellꎬMSC)是一类具有自我增殖㊁多向分化潜能的成体干细胞[1]ꎮMSC具有很强的免疫调节功能ꎬ在免疫和炎症性疾病的治疗中具有良好的潜力[2-4]ꎮ鉴于MSC移植后归巢靶组织的数量有限㊁产生的治疗性和抗炎分子效力不够强ꎬ最近多项研究对MSC进行基因修饰ꎬ从而增加了MSC的治疗效能[5-7]ꎮCXC型趋化因子受体2(CXCchemokinereceptor2ꎬCXCR2)属于G蛋白是偶联受体家族ꎬ是趋化因子CXCL1㊁CXCL2㊁CXCL3㊁CXCL5㊁CXCL6㊁CXCL7和CXCL8的配体[8]ꎮ趋化因子在炎症性疾病中广泛表达ꎬ趋化因子与趋化因子受体结合能调节中性粒细胞㊁单核细胞的迁移ꎬ将它们募集到炎症部位发挥相应的作用ꎮ研究通过构建cxcr2基因修饰的BMSCꎬ并观察修饰后BMSC到达炎症部位的迁徙能力ꎬ为后续炎症性疾病的BMSC治疗策略奠定基础ꎮ1㊀材料与方法1.1㊀细胞与质粒㊀HEK ̄293T细胞株㊁Stbl3感受态细胞㊁pCI ̄neo ̄CD40L ̄GZ㊁pLenti ̄CD40L ̄GZ㊁pCMV3 ̄GFPSpark ̄CXCR2载体质粒㊁辅助包装质粒psPAX2和pMD2.G均由空军军医大学微生物实验室保存并提供ꎮ1.2㊀实验动物㊀SPF级4~6周C57BL/6小鼠4只ꎬ16~18gꎬ均购自空军军医大学动物实验中心ꎮ1.3㊀主要试剂及仪器㊀DMEM培养基㊁青霉素㊁链霉素均购自hyclone公司ꎻ胎牛血清购自Sigma公司ꎻ成骨诱导分化培养基试剂盒购自广州赛业公司ꎻPE标记抗小鼠CD44㊁SCA ̄1㊁IA/E㊁CD34㊁CD45抗体均购自BD公司ꎻPE标记CXCR2抗体购自Bio ̄legend公司ꎻ质粒大量提取DNA试剂盒购自Omega公司ꎻ先锋RNA快速提取试剂盒㊁DNA凝胶回收试剂盒㊁质粒小量提取DNA试剂盒均购自Axygen公司ꎻPrimeSTARDNA聚合酶㊁限制性内切酶NheI㊁MluI㊁BamHI和SalI㊁T4DNA连接酶㊁逆转录试剂盒㊁TakaraSYBRgreen试剂盒均购自Takara公司ꎻ转染试剂MAX由本室配制ꎻmCXCL2蛋白购自亿翘神州公司ꎮCO2培养箱㊁T25细胞培养瓶均购自Thermoscientific公司ꎻIX71倒置荧光显微镜购自Olympus公司ꎻ流式细胞仪购自于美国BD公司ꎻ4ħ离心机购自德国Eppendorf公司ꎻ超速离心机购自Beckman公司ꎻLightcycler480PCR仪购自罗氏公司ꎮ1.4㊀BMSC的分离、鉴定㊀采用全骨髓贴壁法培养小鼠BMSC[9]ꎮ将小鼠颈椎脱臼法处死ꎬ置于75%乙醇中浸泡消毒5minꎻ于超净台中剪开皮肤ꎬ剥开肌肉ꎬ分离小鼠双侧股骨ꎬ剪去两端软骨ꎻ用1mL注射器吸取含10%血清㊁1%双抗的DMEM培养基反复冲洗骨髓腔ꎬ直至骨髓腔发白ꎻ收集细胞悬液于T25培养瓶中ꎮ将其放入37ħ5%CO2培养箱中培养ꎬ首次48h后换液ꎬ以后视细胞状态而定ꎬ约2d换液1次ꎮ传至第3代ꎬ常规消化细胞ꎻ按流式抗体说明书通过流式细胞术检测干细胞表面标志分子CD45㊁CD34㊁CD44㊁SCA ̄1㊁IA/IEꎬ并按诱导分化培养基试剂盒说明书诱导BMSC成骨分化ꎬ茜素红染色鉴定ꎮ1.5㊀cxcr2过表达的慢病毒载体构建及慢病毒包装1.5.1㊀cxcr2基因片段的制备㊀根据Genbank中的cxcr2设计引物ꎬ以质粒(pCMV3 ̄GFPSpark ̄CXCR2)为模板进行PCR扩增ꎮ引物序列如下:F:GACGTCGCTAGCGGATCCGGCTTCCACCATGGGAGAATTCAAGGTGGA(含NheI和BamHI酶切位点)ꎻR:GACGTCACGCGTGAGGGTAGTAGAGGTGTTTG(含MluI酶切位点)ꎮ引物由擎科泽西生物技术公司合成ꎮPCR反应体系为模板DNA2μLꎬ上㊁下游引物各1.5μLꎬ5ˑPrimeSTARBuffer10μLꎬdNTPMixture4μLꎬPrimeSTARDNA聚合酶0.5μLꎬ加超纯水至50μLꎮPCR反应条件为:98ħ变性10sꎬ55ħ退火5sꎬ72ħ延伸75sꎬ30个循环ꎮPCR产物进行1.0%琼脂糖凝胶电泳鉴定后ꎬ按照DNA凝胶回收试剂盒说明书回收DNA片段ꎮ1.5.2㊀重组质粒pLenti ̄cxcr2 ̄GZ的构建及鉴定㊀用NheI和MluI分别对cxcr2PCR产物和pCI ̄neo ̄CD40L ̄GZ进行双酶切ꎬ并分别进行胶回收cxcr2基因片段和pCI ̄neo ̄GZꎬ用T4DNA连接酶连接后ꎬ用Stbl3感受态细菌转化ꎬ涂布含有氨苄抗性的琼脂培养基ꎬ过夜培养后挑出单克隆并接种ꎬ37ħ培养12~16h后ꎬPCR鉴定得到阳性克隆保存甘油菌ꎬ并收集菌体沉淀ꎬ按质粒小量提取DNA试剂盒说明书提取质粒ꎬ命名为pCI ̄neo ̄cxcr2 ̄GZꎮ之后ꎬ将其与pLenti ̄CD40L ̄GZ用BamHI和SalI酶切ꎬ分别获得目的片段cxcr2 ̄GZ和pLenti载体ꎬ连接后将连接产物转化Stbl3感受态细菌ꎬ操作同前法ꎬ菌液PCR鉴定单克隆菌落ꎬ鉴定正确菌落委托擎科泽西生物技术公司进行双向测序ꎬ测序结果于NCBI ̄BLAST网站(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/)进行比对ꎬ序列正确菌落命名为pLenti ̄cxcr2 ̄GZꎮ1.5.3㊀pLenti ̄cxcr2 ̄GZ慢病毒的包装㊀将重组质粒pLenti ̄cxcr2 ̄GZ12μg与psPAX29μg㊁pMD2.G6μg混合后ꎬ加入转染试剂(MAX溶液)81μLꎬ轻柔混匀ꎬ待其形成DNA ̄脂质体复合物后ꎬ转染HEK ̄293T细胞ꎮ将细胞放置于37ħ5%CO2培养箱孵育48hꎬ收集上清后加入DMEM培养液ꎬ72h后再次收集上清液ꎬ使用0.45μm滤器过滤细胞碎片ꎬ收集病毒上清液ꎬ20%蔗糖作为垫子ꎬ以100000ˑg离心4hꎬ超速离心法沉淀浓缩和纯化慢病毒ꎬ收集并分装pLenti ̄cxcr2 ̄GZ病毒液ꎬ于-80ħ保存ꎮ1.6㊀pLenti ̄cxcr2 ̄GZ稳定转染BMSC的构建及筛选㊀将第3代的小鼠BMSC铺于6孔板中ꎬ培养至细胞汇合度达到60%~70%时ꎬ每孔加入2mLpLenti ̄cxcr2 ̄GZ病毒液和DMEM培养基的混合液(按1ʒ1比例)37ħꎬ1000ˑg离心感染2hꎬ弃去病毒液ꎬ加入含有10%FBS的DMEM培养基于37ħ5%CO2培养箱中继续培养ꎬ48h后荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白(greenfluorescentproteinꎬGFP)的表达ꎮ然后加入含有1μg/mLzeocin的培养液2mL进行筛选ꎬ每3~4d更换该培养液ꎬ直至不表达绿色荧光的细胞全部死亡ꎮ经过14~21d的筛选后ꎬ获得了稳定表达CX ̄CR2的小鼠BMSC(CXCR2 ̄BMSC)ꎬ同时设置未处理的BMSC作为对照组ꎮ1.7㊀稳定转染细胞系鉴定1.7.1㊀流式细胞术检测CXCR2蛋白表达㊀常规消化CXCR2 ̄BMSCꎬ加入预冷的缓冲液(PBS加入1%胎牛血清)洗涤2次后ꎬ调整细胞浓度为1ˑ105个/孔后加入1μLPE标记CXCR2抗体ꎬ避光冰浴30minꎻ洗涤2次后ꎬ用200μLPBS重悬ꎬ用流式细胞仪检测CXCR2蛋白的表达ꎮ1.7.2㊀Real ̄timePCR检测cxcr2mRNA的表达㊀按照先锋RNA快速提取试剂盒说明书分别提取未感染正常BMSC和CXCR2 ̄BMSC的总RNAꎬ并用微黑子核酸测定仪定量ꎮ取500ng总RNA用逆转录试剂盒制备cDNAꎬ然后按照TakaraSYBRgreen试剂盒说明书用Lightcycler480PCR仪进行荧光定量PCRꎮ根据目的基因设计Real ̄timePCR引物ꎬ序列如下:cxcr2:F:ATGCCCTCCTATTCTGCCAGATꎻR:GTGCTCCGGTTGTATAAGATGAC ̄3ꎻβ ̄actin:F:TGACGGGGTCACCCACACTGꎻR:AAGCTGTAGCCGCGCTCGGTꎮ以β ̄actin为内参基因ꎬ检测试验组(CXCR2 ̄BMSC)及对照组(BMSC)细胞中上述目的基因mR ̄NA的相对表达量ꎮPCR引物由擎科泽西生物技术公司合成ꎮ1.8㊀Transwell趋化试验㊀在24孔Transwell的上室中接种CXCR2 ̄BMSC或BMSCꎬ接种密度为1ˑ105个/孔ꎬ下室加入600μL趋化缓冲液或正常缓冲液ꎮ实验分为4组:①小室上室加入培养的CXCR2 ̄BM ̄SCꎬ下室加入含100ng/mLmCXCL2正常培养液ꎬ命名为CXCR2 ̄BMSC ̄mCXCL2组ꎻ②小室上室加入培养的CXCR2 ̄BMSCꎬ下室不加任何刺激物ꎬ命名为CXCR2 ̄BMSC ̄正常组ꎻ③小室上室加入培养的BM ̄SCꎬ下室加入含100ng/mLmCXCL2正常培养液ꎬ命名为BMSC ̄mCXCL2组ꎻ④小室上室加入培养的BMSCꎬ下室不加任何刺激物ꎬ命名为BMSC ̄正常组ꎮ每组均放置于37ħ㊁5%CO2培养箱孵育12h后用棉签擦去上室内细胞ꎬ用4%多聚甲醛固定15minꎬ倒置风干后用0.1%的结晶紫染色20minꎬ在显微镜下对上室底部反面的细胞进行计数ꎬ每组设3个复孔ꎬ每孔随机计数5个视野(200ˑ)下迁移至膜背面的细胞数ꎮ1.9㊀统计学方法㊀应用GraphpadPrism5和SPSS17软件进行统计分析ꎮ基因mRNA的相对表达量采用t检验进行比较ꎻ各组迁移的细胞数采用单因素方差分析进行比较ꎬ两两比较采用SNK检验ꎬP<0.05为差异有统计学意义ꎮ2㊀结㊀果2.1㊀BMSC分离及鉴定2.1.1㊀小鼠BMSC形态㊀在显微镜下可以看到ꎬ刚分离的骨髓细胞大多悬浮并呈圆形ꎬ24h后见大量贴壁细胞ꎬ72h后贴壁细胞大多呈纺锤型㊁梭形和圆形ꎬ大约12d细胞长满ꎮ随着培养时间和传代次数的增加ꎬ细胞形态逐渐形似呈梭形ꎬ见图1ꎮ㊀注:A.培养3d的细胞形态ꎻB.培养12d的细胞形态ꎮ图1㊀小鼠BMSC形态(200ˑ)Fig.1㊀Morphologyofmousebonemarrowmesenchymalstemcells(200ˑ)2.1.2㊀BMSC表面标志分子流式鉴定㊀流式结果显示ꎬ超过90%的细胞表达CD44㊁SCA ̄1ꎬ但几乎不表达IA/IE㊁CD34㊁CD45ꎬBMSC表面标志分子鉴定ꎬ见图2ꎮ㊀注:A.CD44ꎻB.SCA ̄1ꎻC.CD45ꎻD.CD34ꎻE.IA/IEꎮ图2㊀BMSC表面标志分子鉴定Fig.2㊀Identificationofsurfacemarkerformousebonemarrowmesenchymalstemcells2.1.3㊀诱导BMSC成骨分化㊀成骨诱导21d后ꎬ细胞呈结节状ꎬ茜素红染色呈红色ꎬ见图3ꎮ表明成骨分化诱导成功ꎮ提示分离获得的小鼠BMSC符合国际细胞治疗协会制定的间充质干细胞标准ꎮ图3㊀BMSC成骨诱导分化(200ˑ)Fig.3㊀Inductionofosteogenicdifferentiationformousebonemarrowmesenchymalstemcells(200ˑ)2.2㊀cxcr2慢病毒载体的构建㊀琼脂糖电泳结果显示ꎬ扩增的目的条带单一㊁特异ꎬ之后菌液PCR鉴定㊁酶切鉴定㊁测序分析结果均表明成功构建了慢病毒载体pLenti ̄cxcr2 ̄GZꎬ见图4ꎮ2.3㊀pLenti ̄cxcr2 ̄GZ稳定转染BMSC的构建及筛选㊀将pLenti ̄cxcr2 ̄GZ质粒与慢病毒包装质粒共同转染HEK ̄293T细胞ꎬ获得慢病毒后浓缩感染BM ̄SCꎬBMSC经过Zeocin压力选择3周后ꎬ可在倒置荧光显微镜下观察到绿色荧光ꎬ对照组未见绿色荧光ꎬ见图5ꎮ2.4㊀稳定转染细胞系鉴定㊀流式鉴定大约78.5%的细胞表达GFPꎬ75.7%的细胞表达CXCR2ꎮReal ̄timePCR结果显示ꎬ试验组的cxcr2mRNA表达水平明显高于对照组ꎬ差异具有统计学意义(P<0.001)ꎮ提示CXCR2 ̄BMSC构建成功ꎬ见图6ꎮ㊀注:A.cxcr2基因片段的制备ꎻB.pLenti ̄cxcr2 ̄GZ菌液PCR鉴定ꎻC.pLenti ̄cxcr2 ̄GZ质粒双酶切鉴定ꎻD.测序结果在NCBIBLAST比对ꎮ图4㊀cxcr2真核表达载体的构建Fig.4㊀Constructionofcxcr2eukaryoticexpressionvector㊀注:A.过表达CXCR2的BMSC的荧光图片ꎻB.未感染正常对照BMSC的荧光图片ꎮ图5㊀pLenti ̄cxcr2 ̄GZ稳定转染BMSC荧光表达(400ˑ)Fig.5㊀FluorescenceexpressionofBMSCtransfectedbypLenti ̄cxcr2 ̄GZ(400ˑ)㊀注:A.流式细胞仪检测GFP表达ꎻB.流式细胞仪检测CXCR2表达ꎻC.Real ̄timePCR检测过表达CXCR2的小鼠BMSC中cxcr2mRNA表达ꎮ∗∗∗.P<0.001ꎮ图6㊀CXCR2修饰的BMSC的鉴定结果Fig.6㊀IdentificationofCXCR2modifiedBMSC2.5㊀cxcr2基因修饰的BMSC迁移能力增强㊀Tran ̄swell结果显示ꎬCXCR2 ̄BMSC ̄mCXCL2组在含有100ng/mL的mCXCL2的趋化液中穿过小室的数目明显高于BMSC ̄mCXCL2组ꎬTranswell实验检测细胞迁移ꎬ见图7ꎮ表明cxcr2基因修饰BMSC可增强其趋化潜能ꎮ㊀注:A.CXCR2 ̄BMSC ̄mCXCL2组ꎻB.CXCR2 ̄BMSC ̄正常组ꎻC.BMSC ̄mCXCL2组ꎻD.BMSC ̄正常组ꎻE.24h后不同组别穿过膜下的细胞数ꎮ∗∗.P<0.01ꎮ图7㊀Transwell实验检测细胞迁移(200ˑ)Fig.7㊀Detectionofcellmigrationbytranswellassay(200ˑ)3㊀讨㊀论20世纪70年代ꎬFRIEDENSTEIN等[10]首次利用贴壁法从骨髓分离得到BMSCꎮ由于其来源方便ꎬ易于分离培养ꎬ且具有多向分化㊁免疫调节㊁输送治疗剂的能力ꎬ是较好的组织工程细胞和基因载体细胞ꎬ常被用于免疫与炎症性疾病的基础和临床研究[11-12]ꎮ通过静脉或腹腔移植的MSC会沿着趋化梯度向受损组织迁移ꎬ在靶组织中检出率有限(只有不到1%)ꎬ大大降低了其治疗效应ꎮ可能的原因是MSC表面趋化因子受体的表达较低ꎮ研究发现ꎬ趋化因子及其受体在BMSC的归巢中起着重要作用ꎬBMSC表面的趋化因子受体通常支配着血管内循环细胞的黏附和滚动[13-14]ꎮCHEN等[15]研究发现ꎬcxcr4过表达的BMSC在小鼠结肠炎模型中可增强BMSC向受损肠黏膜的归巢ꎬ对治疗结肠炎有较好的疗效ꎮHOEGL等[16]研究发现ꎬ在内毒素所致的肺损伤中趋化因子CXCL1㊁CXCL2高表达ꎬNK细胞通过CXCR2介导参与中性粒细胞向肺部炎症部位的募集ꎮ因此ꎬ对BMSC基因修饰趋化因子受体成为提高归巢能力的新策略[17-18]ꎮ研究通过全骨髓贴壁法分离培养BMSCꎬ使用DMEM培养基进行培养ꎬ经过换液㊁传代去除了杂细胞ꎬ从而获得了纯度较高的BMSCꎮ为了检测其是否符合干细胞标准ꎬ通过流式检测干细胞表面标志SCA ̄1㊁CD44㊁CD43㊁CD45㊁IA/IEꎬ结果显示ꎬ其高表达CD44㊁SCA ̄1ꎬ几乎不表达IA/IE㊁CD34㊁CD45ꎬ通过诱导成骨分化观察到茜素红染色阳性的钙结节沉积ꎮ上述结果表明通过全骨髓贴壁法培养出符合细胞表型㊁具有分化潜能的BMSCꎮ由于小鼠的BMSC具有感染率低的特点ꎬ研究通过慢病毒载体与慢病毒包装质粒共转染至HEK ̄293T细胞获得慢病毒ꎬ经超速离心沉淀法浓缩纯化ꎬ获得cxcr2过表达的慢病毒ꎮ通过离心法进行感染ꎬ利用抗性筛选提高阳性细胞的比例ꎬ从而使得CXCR2能稳定表达ꎮ荧光显微镜可以观察到稳定表达CXCR2的BMSC具有绿色荧光ꎻ流式细胞和RT ̄PCR结果显示ꎬCXCR2蛋白和mRNA表达水平均明显高于正常BMSCꎬ证实成功构建稳定表达CX ̄CR2的BMSCꎮ通过Transwell趋化试验比较了cxcr2修饰的BMSC与普通BMSC的迁移和归巢ꎮ结果表明ꎬcx ̄cr2修饰的BMSC更容易迁移ꎬ提示CXCR2参与了BMSC的迁移与归巢ꎮ综上所述ꎬ研究成功构建了cxcr2修饰的BM ̄SCꎬ为进一步研究其直接移植治疗临床疾病及其作用机制奠定了基础ꎮ参考文献[1]㊀ULLAHIꎬSUBBARAORBꎬRHOGJ.Humanmesenchymalstemcells ̄currenttrendsandfutureprospective[J].BioscienceRepꎬ2015ꎬ35(2):1 ̄18.[2]㊀ROSTAMIMꎬHAIDARIKꎬSHAHBAZIM.Geneticallyengi ̄neeredadiposemsenchymalstemcellsusingHIV ̄basedlentiviralvectorsasgenetherapyforautoimmunediseases[J].CellRepro ̄gramꎬ2018.DOI:10.1089/cell.2018.0006.[3]㊀SHAHKꎬZHAOAGꎬSUMERH.Newapproachestotreatosteo ̄arthritiswithmesenchymalstemcells[J].StemCellsIntꎬ2018ꎬ2018:5373294.[4]㊀LEBLANCKꎬMOUGIAKAKOSD.Multipotentmesenchymalstromalcellsandtheinnateimmunesystem[J].NatRevImmu ̄nolꎬ2012ꎬ12(5):383 ̄396.[5]㊀CHENXꎬZHANGYꎬWANGWꎬetal.Mesenchymalstemcellsmodifiedwithhemeoxygenase ̄1haveenhancedparacrinefunctionandattenuatelipopolysaccharide ̄inducedinflammatoryandoxida 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小鼠真皮间充质干细胞的体外培养和标记

md C y t s e d g se — d e e t d s b u t r d i o s r m du An o i e t y t e md C b te MS s b i u ie td a h r n e —u c l e n lw—e u me i m. s u d t d n i h MS s y h f mo oo , t e g o h k n t s  ̄h lg y h rwt i ei , c t e c l c c e a ay i a d d t r i e t e s Y c pt p s b o c t mer h e l y l n l ss n ee n h u f e e i e y f w y o t m a o l y
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大鼠附睾脂肪间充质干细胞的分离培养和鉴定

组 织工 程 的发 展 开 辟 了疾 病 治 疗 的新 路 径 , 它
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第4 2卷 第 4期 20 0 8年 8月
哈尔滨医科大学学报
J OURNAL OF HARB N MEDI I CAL U VERS Y NI nI
脐带间充质干细胞制备存储标准

脐带间充质干细胞制备存储标准脐带间充质干细胞(Wharton's Jelly Mesenchymal Stem Cells,WJ-MSCs)是一种来源于脐带的多潜能干细胞,具有广泛的临床应用前景。
为了确保脐带间充质干细胞的制备和存储质量,制定脐带间充质干细胞制备存储标准非常重要。
脐带间充质干细胞的制备和存储标准应包括以下几个方面:1.取材标准:脐带是脐带间充质干细胞的主要来源,因此在制备和存储过程中需要确保脐带的质量。
取材时,应确保脐带来自经过筛选和检测的健康母亲,脐带的无菌处理应符合相关规定。
2.分离和培养标准:脐带间充质干细胞的分离和培养是制备过程中的关键步骤。
应采用符合相关规定的分离和培养方法,确保脐带间充质干细胞能够获得最佳生长和增殖环境。
3.鉴定标准:在制备过程中,需要对脐带间充质干细胞进行鉴定。
鉴定标准可以包括表面标记物的检测、多向分化潜能的检测等指标,以确保制备的细胞具有干细胞的特性。
4.冻存标准:为了确保脐带间充质干细胞的长期保存,应采用合适的冻存方法和条件。
冻存标准可以包括冷冻液的选择、冷冻速率的控制、冷冻样品的保存温度等指标。
5.质量控制标准:脐带间充质干细胞的制备和存储过程中应进行严格的质量控制。
质量控制标准可以包括细胞数目的检测、细胞活力的检测、无菌检测等项目,以确保制备的细胞符合质量要求。
在制定脐带间充质干细胞制备存储标准时,需要参考国内外相关的法规和标准。
同时,制定标准时需要考虑到国内的实际情况和相关研究的最新进展。
制定标准应充分结合实际情况和科学研究,确保标准的可行性和科学性。
脐带间充质干细胞的制备和存储标准对于保证脐带间充质干细胞的质量和应用的安全性具有重要意义。
符合标准的脐带间充质干细胞可以应用于临床医学领域,对于治疗一些疾病和促进组织再生具有重要的作用。
因此,制定脐带间充质干细胞制备存储标准是当务之急,对于推动相关领域的研究和应用具有重要的意义。
干细胞研发实验报告

一、实验背景干细胞作为一种具有自我更新和多向分化潜能的细胞群体,在再生医学、组织工程和疾病治疗等领域具有巨大的应用潜力。
本实验旨在探究人脐带间充质干细胞(hUCMSCs)的分离、培养和诱导分化,为后续的临床应用和研究提供基础。
二、实验材料与仪器1. 材料:- 人脐带组织- DMEM/F12培养基(含10%胎牛血清)- 0.25%胰蛋白酶- 细胞计数板- 干细胞专用培养皿- 干细胞培养箱- CO2培养箱- 电子显微镜- 流式细胞仪2. 仪器:- 高速离心机- 超净工作台- 恒温培养箱- 光学显微镜- 冰箱- 移液器三、实验方法1. 人脐带间充质干细胞的分离:- 将人脐带组织剪成小块,用0.25%胰蛋白酶消化处理,离心去除细胞碎片。
- 将消化后的细胞悬液接种于干细胞专用培养皿中,置于37℃、5%CO2的培养箱中培养。
2. 细胞培养:- 每天更换新鲜培养基,观察细胞生长情况。
- 待细胞长满培养皿后,进行传代培养。
3. 细胞鉴定:- 采用流式细胞仪检测细胞表面标志物,如CD29、CD73、CD90和CD105。
- 采用免疫荧光染色检测细胞表面标志物,如CD29、CD73、CD90和CD105。
4. 细胞诱导分化:- 将hUCMSCs接种于新的培养皿中,加入诱导分化培养基(如含1%胰岛素、10 ng/mL骨形态发生蛋白-2和BMP-12的DMEM/F12培养基)。
- 每天更换诱导分化培养基,观察细胞形态和功能变化。
- 采用免疫荧光染色检测细胞分化标志物,如碱性磷酸酶(ALP)和骨钙素(OCN)。
四、实验结果1. 细胞分离:- 成功分离出hUCMSCs,细胞形态为长梭形,呈悬浮生长。
2. 细胞培养:- 细胞生长旺盛,传代培养过程中细胞活力保持良好。
3. 细胞鉴定:- 流式细胞仪检测结果显示,hUCMSCs表达CD29、CD73、CD90和CD105等干细胞标志物。
- 免疫荧光染色结果显示,hUCMSCs表达CD29、CD73、CD90和CD105等干细胞标志物。
大鼠骨髓间充质干细胞分离鉴定方法及生物学特性

大鼠骨髓间充质干细胞分离鉴定方法及生物学特性曹华;高建华;刘小龙;林思思【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2017(021)009【摘要】背景:如何能简便高效地获得均质性的骨髓间充质干细胞群是软骨组织工程研究的重点。
目的:分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,观察其生物学特性。
方法:抽取30只SD大鼠股骨以及胫骨骨髓,采用全骨髓贴壁培养法体外分离培养骨髓间充质干细胞,流式细胞仪测定细胞表面标记物的表达,细胞计数法观察细胞生长增殖能力,MTT法检测细胞存活率。
结果与结论:(1)刚分离培养的细胞呈圆形、椭圆形,部分细胞呈三角形,接种12-15 d后,细胞开始融合,传代后细胞增殖速度加快,传代2 h后细胞均匀分布在瓶底;(2)随着传代次数的增加,细胞增殖能力出现下降趋势,第1-5代细胞存活率均超过95%,显著高于第6代和第7代(P〈0.05);(3)骨髓间充质干细胞表面CD34呈阴性表达,CD44呈阳性表达;(4)结果表明,采用全骨髓贴壁法可有效分离大鼠骨髓间充质干细胞,获得的细胞生长稳定,增殖能力强,可选用前5代细胞作为软骨组织工程的种子细胞。
【总页数】5页(P1357-1361)【作者】曹华;高建华;刘小龙;林思思【作者单位】[1]江西医学高等专科学校,江西省上饶市334000;[2]南昌大学医学部,江西省南昌市330006【正文语种】中文【中图分类】R394.2【相关文献】1.骨髓间充质干细胞分离鉴定及在糖尿病大鼠肾脏保护中的机制研究 [J], 康岩;李志杰;王丽娜;郭玉卿;刘璠;张洁2.大鼠骨髓间充质干细胞的分离鉴定及免疫调节性能初探 [J], 张志强;刘义;李克秋;李光3.大鼠骨髓间充质干细胞分离鉴定方法及生物学特性 [J], 曹华;高建华;刘小龙;林思思4.大鼠骨髓间充质干细胞的分离鉴定及其在胶质瘤治疗中的作用 [J], 刘辉;张鹏幸;范菲艳;刘楠;任东妮;张永生;涂艳阳5.不同分离及培养方法对大鼠骨髓间充质干细胞生长增殖和生物学特性的影响 [J], 贾贵清;张明鸣;杨平;程惊秋;陆燕蓉;伍晓汀因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
《脂肪间充质干细胞促进M1型巨噬细胞向M2型巨噬细胞转化》

《脂肪间充质干细胞促进M1型巨噬细胞向M2型巨噬细胞转化》一、引言在生物学和医学领域,巨噬细胞作为重要的免疫细胞,其在机体内的免疫调节和炎症反应中起着至关重要的作用。
根据其极化状态,巨噬细胞主要分为M1型和M2型两种亚型。
M1型巨噬细胞主要参与炎症反应和病原体清除,而M2型巨噬细胞则更多地参与组织修复和免疫调节。
近年来,脂肪间充质干细胞(ADSCs)在再生医学和免疫调节领域的应用逐渐受到关注。
本文旨在探讨脂肪间充质干细胞如何促进M1型巨噬细胞向M2型巨噬细胞的转化,以及这一过程对免疫反应的影响。
二、方法本研究采用体外实验方法,使用ADSCs与M1型巨噬细胞共培养,观察其极化状态的变化。
通过流式细胞术、免疫荧光染色和Western blot等方法检测巨噬细胞的极化状态及相关信号分子的表达。
三、实验结果1. 脂肪间充质干细胞与M1型巨噬细胞的共培养实验结果显示,当ADSCs与M1型巨噬细胞共培养时,M1型巨噬细胞的极化状态发生了明显变化。
通过流式细胞术检测发现,共培养后M1型巨噬细胞的比例显著降低,而M2型巨噬细胞的比例显著增加。
2. 信号分子表达的变化通过Western blot检测发现,共培养后M1型巨噬细胞的相关标志物(如iNOS)表达降低,而M2型巨噬细胞的相关标志物(如Arg-1)表达升高。
这表明ADSCs成功促进了M1型巨噬细胞向M2型巨噬细胞的转化。
3. 免疫调节作用通过免疫荧光染色观察发现,共培养后ADSCs与M2型巨噬细胞的相互作用增强,这可能有助于提高机体的免疫调节能力。
此外,共培养后的巨噬细胞在体内外的抗炎作用也得到了显著提高。
四、讨论本研究表明,脂肪间充质干细胞可以促进M1型巨噬细胞向M2型巨噬细胞的转化。
这一过程可能涉及一系列复杂的生物学机制,包括信号分子的表达、细胞间的相互作用等。
此外,M2型巨噬细胞的增加有助于提高机体的免疫调节能力和抗炎作用。
因此,ADSCs在再生医学和免疫调节领域具有广阔的应用前景。
实验方案:成年猪MSCs的培养及鉴定

成年猪MSCs的培养新的实验方案实验材料:(1)取材准备:骨髓穿刺针,50ml离心管(1个含有抗生素无血清30mlL-DMEM,1个30ml含抗生素的PBS溶液,1个含有30ml枸橼酸钠抗凝剂,2个空离心管),酒精棉球,枸橼酸钠(105mmol/l,即32g/l,与血液以1:9比例稀释)。
(2)细胞分离准备:100ml无血清含抗生素的L-DMEM(洗液),100ml含抗生素的PBS溶液,10ml离心管,5ml枪头和枪,离心管架,1.5ml离心管,1.5ml枪头和枪,percoll细胞分离液(1.073g/ml),毛细微管,35x10(小)培养皿,培养瓶(25cm2,75cm2),10%血清L-DMEM,废液缸。
(3)溶液配制:电子天平,称量纸,钥匙,磁力搅拌器,转子,5ml注射器,100ml烧杯,250ml烧杯,100ml量筒,250ml滴流瓶,100ml滴流瓶,一套滤器,废液缸,瓶塞,ph计,1M盐酸,1M氢氧化钠,枸橼酸钠:3.2g/100ml. 3.2g枸橼酸钠+100mlDMEM肝素钠(140iu/mg):200iu/ml0.01M PBS :Nacl 8g, kcl 0.2g, Na2HPO4 1.44g ,KH2PO40.24g, 先加入800ml蒸馏水,然后调节Ph到7.2-7.4,最后加水定容到1L,高压灭菌20min,最后加入50μg/ml卡那霉素。
1.073g/ml percoll分离液:储存液,percoll原液:8.5%Nacl=9:1; 工作液:10ml储存液+7.544ml0.85%氯化钠。
L-DMEM洗液:将原粉L-DMEM倒入容器中,然后用注射器抽超纯水冲掉残余的原粉,然后加入800ml超纯水搅拌溶解后,加入3.7g/lNaHCO3,完全溶解后加入5.958g/l HEPES,完全溶解后,调节PH到7.2-7.4,过滤,然后加入50μg/ml卡那霉素和300μg/ml的两性霉素B。