创伤外科杂志&"")年第*卷第!期,UPQ;V6;1VQA,&""),WK<-*,XK-!
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经验交流
人骨髓间充质干细胞定向诱导分化为脂肪细胞
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李海红!,,付小兵!,张庆红&,周,岗!,孙同柱!
(!-解放军总医院’"%临床部全军创伤修复重点实验室,北京,!"""’(;&-郧阳医学院附属太和医院,湖北十堰,%%&"""),探讨人骨髓间充质干细胞(/0123)体外分离培,,摘要:
养、鉴定以及分化。认为/0123在体外很容易分离培养和扩增,成人骨髓间质干细胞在体外可以分化为脂肪细胞。
表达阴性;流式细胞仪示2B%%阳性率为*#-)%>,2B’%为"-!!>。细胞周期检测显示第’代/0123中."@.!期的细1O.&O0期占#-%)>,第!"代中."@.!期胞占#"-+%>,
关键词:人骨髓间充质干细胞;分离培养;脂肪细胞中图分类号:4’&#-&,,文献标识码:5
骨髓中存在着一类被称为间充质干细胞(673789/:6;<3=7697<<3,0123)的非造血干细胞,这些细胞具有强大的多向分化潜能,特别是跨胚层分化能力,且0123来源丰富、分离培养简单、具有高度增殖能力。笔者就人间充质干细胞的分离、培养和诱导分化作一探讨。
材料与方法
4,实验方法,无菌条件下穿刺正常人髂后上嵴,抽取骨髓约&6<,
采用直接贴壁法,以含!">胎牛血清、青霉素(!""?@6<)和链霉素(!""!A@6<)的B0C0@D!&为培养液(即/0E123培养液),在’(F、体积分数+>2G&,饱和湿度的孵育箱内培养,&%小时后更换培养基,弃掉未贴壁细胞,以后每&H’天换液!次。待细胞达*">融合时,用"-&+>的胰蛋白酶’(F消化,加入上述/0123培养液,按!I’比例传代培养。分别用免疫细胞化学法和流式细胞仪法对/0123的表面标记进行检测,同时检测第’代和第!"代/0123的细胞周期。第!"代/0123达*">H#">融合后,行定向脂肪诱导,试验组加入JEB0C0诱导液(含!">胎牛血清,!""?@6<青霉素,!""!A@6<链霉素,!!6K<@L地塞米松,!"!A@6<胰岛素,"-+66K<@LM50N,对照组加入JEB0C0培养液(含!">胎牛血清,!""?@6<青霉素,!""!A@6<链霉素),每&H’天换液!次。分别在培养第!和第&周行油红“G”染色,苏木素复染。
5,结果,采用直接贴壁法培养/0123,&%小时后可观察到培养的上清中有很多的漂浮细胞及少量贴壁细胞,根据形态的不同,贴壁细胞可分为’种:小圆细胞、星形细胞和梭形细胞(即/0123)。贴壁细胞前&H’天生长缓慢,之后迅速增殖,且以梭形细胞占优势,(天左右达融合。通过间断摇动培养瓶,可使骨髓血中大量的红细胞、白细胞等漂浮细胞与贴壁细胞分离。由于梭形细胞的优势生长,第’代时,几乎全为梭形细胞,随着传代次数的增加,/0123变得宽大扁平,。第’代培养的细胞免疫细胞化学示/01232B%%和2B!"+表达阳性,但2B!"+的强度弱于2B%%的强度,2B’%基金项目:国家重点基础研究发展规划资助项目(.!###"+%&"%),,,,,国家自然科学基金(’"!("#)),’"&’"’("),,,,,国家杰出青年基金(’#+&+"&%)
收稿日期:万方数据&""+$"!$!";修回日期:&""+$"#$"%
的细胞占(*-)&>,1O.&O0期占&!-’*>为,提示绝大部分细胞处于静止态,少部分处于功能态。第!"代/0123加入脂肪诱导剂后,诱导第!周油红“G”染色见胞质中有许多红染的细小颗粒,第&周胞质中红染颗粒聚集增大,脂滴聚集达高峰。诱导时间延长达%周以上,脂肪细胞因从基质脱离而死亡。
讨,论
0123存在于骨髓基质中,对骨髓中的造血干细胞起支持作用,骨髓中的0123含量极少,约占骨髓中有核细胞的"-""!>H"-"!>,但由于012很容易分离纯化和扩增,并且具有多能性而使其成为理想的干细胞来源。
目前,尚未发现0123的特异性标志,而是借用间充质细胞、内皮细胞、上皮细胞和肌细胞的特点,0123的表面标志主要有黏附分子、生长因子和细胞因子、生长因子受体和细胞因子受体、整合素等,尤其是强表达2B%%———多种配体的受体,但不表达典型的造血干细胞抗原2B%+、2B’%和
2B!%[’]
。本研究培养的/0123免疫细胞化学示2B%%和
2B!"+表达阳性,但2B!"+的强度弱于2B%%的强度,2B’%表达阴性,流式细胞仪示2B%%阳性率为*#-)%>,2B’%为"-!!>,符合0123的基本特征标志。细胞周期检测显示第’代/0123中."@.!期的细胞占#"-+%>,1O.&O0期占#-%)>,第!"代中."@.!期的细胞占(*-)&>,1O.&O0期占&!-’*>为,提示绝大部分细胞处于静止态,保留自我更新、增殖和分化能力,少部分处于功能态。
为了诱导/0123向脂肪细胞分化,我们选择了含!E甲基E’E异丁基E黄嘌呤(M50N)、地塞米松、胰岛素、和牛血清的培养基,用油红染色证实获得大量的脂滴,在诱导!周时就可检测到脂滴,&周时脂滴聚集达高峰,诱导时间延长达%周以上,因脂肪细胞从培养瓶脱落而死亡。/0123向脂肪细胞分化的具体机制尚不清楚,PQKR7<等用4PES24方法分析发现基础培养条件下的0123表达脂肪细胞特异性的转录活性基因:脂蛋白脂酶、;S&以及参与控制脂肪分化的转录因子2@C5S"和SST4#!,诱导’周时,细胞表达成熟脂肪细胞的其它标志:SST4#&(SST4#的另一剪接同工型)和脂素。未分化的细胞表达许多种系特异性的转录活性基因,可能是从广泛干细胞室来源的细胞,在不同的分化能力间波动,当给予一定的条件刺激时,就向特定的终末细胞分化,这是细胞具有可塑性的基础,也是012的主要特性。