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诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞和内皮细胞分化

郭尚春  张长青  王金武  袁霆  陈圣宝  曾炳芳  
【摘要】:目的探索体外诱导人骨髓间充质干细胞(human bone marrow stromal cell,hMSC)向成骨细胞 (osteoblast,OB)和内皮细胞(endothelial cell,EC)分化形成成骨细胞和内皮细胞共存体系的潜能和条件。方法采用密度梯度离心法分离培养 hMSC,培养细胞分为对照组和诱导组。对照组的 hMSC 培养过程中不添加任何诱导因子。诱导组的 hMSC 先采用含30mg/L 内皮细胞生长添加剂(endothelial cell growth supplement, ECGS)的内皮细胞诱导液诱导1周;然后将内皮细胞诱导液更换为含10~(-8)mol/L 地塞米松、10mmol/L β- 甘油磷酸钠、30μg/ml 维生素 C 的成骨细胞诱导液继续诱导1周,采用流式细胞术检测细胞表面分子,通过倒置显微镜观察细胞形态学变化。成骨诱导2周后采用茜素红染色观察钙结节形成。结果经流式细胞学检测,诱导前,分离培养的 hMSC 表达 CD90、CD105和 CD44,检测结果分别有96.0%±3.7%,84.4% ±5.1%和8.6%±2.5%,不袁达内皮细胞表面标志 CD34和 CD133,也不表达 HLA-DR。诱导14d 后,hMSC 表面标志 CD90和 CD106显著下降,分别为9.3%±1.2%和42.8%±4.6%;细胞表达成骨细胞表面标志 CD44 和 HLA-DR 显著增加,分别为39.4%±3.3%和16.6%±2.8%;细胞表达重要的内皮细胞表面标志 CD34和 CD133显著增加,分别为8.2%±1.75和15.8%±0.9%(n=5,P0.05)。诱导过程中,在内皮细胞诱导液和成骨细胞诱导液等多种生长因子的刺激下,原先长梭形的细胞缩短,细胞出现分层。hMSC 成骨诱导14 天后,经茜素红染色表明有钙结节形成。结论 hMSC 在不同培养阶段分别采用内皮细胞诱导液和成骨细胞诱导液进行诱导,可在体外向内皮细胞和成骨细胞定向分化,形成内皮细胞和成骨细胞共存体系。

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