体外诱导人脐带血间充质干细胞为软骨细胞的初步研究

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1、体外诱导人脐带血间充质干细胞为软骨细胞的初步研究作者：农丕地解继胜黄海玲【摘要】目的探讨胰岛素样生长因子-1(IGF-1)体外诱导人脐带血间充质干细胞(MSCs)向软骨细胞分化的可能性。方法由人脐静脉获得MSCs，纯化培养后用含100ng/mlIGF-1的培养基诱导，扫描电镜鉴定诱导后细胞。结果来源于脐血的单个核细胞经体外培养贴壁后出现形态学上可见间充质样的细胞，间充质样细胞为类似成纤维样的细胞形态。IGF-1诱导16天后，MSCs开始呈现软骨细胞特点。结论人脐带血MSCs可在体外经IGF-1诱导为软骨细胞。【关键词】胎血间质干细胞软骨细胞细胞分化胰岛素样生长因子ⅠAbstract:Obj

2、ectiveToexplorethefeasibilityofmesenchymalstemcells(MSCs)fromhumanumbilicalcordblood(HUCB)differentiatingintochondrocytesinvitro.MethodsMSCsisolatedfromHUCBlinsulin-likegroicroscope(SEM).ResultsTheHUCB-derivedmononuclearcells,esenchymal-likephenotype.16daysafterIGFⅠmediumtreatment,MSCsinmonolayerc

3、ulturesexhibitedachondrocyticphenotype.ConclusionMSCscanbeculturedanddifferentiatedintochondrocytesinducedbyIGFⅠinvitro.Keyesenchymalstemcells;chondrocytes;celldifferentiation;insulin-likegroesenchymalstemcells,MSCs)作为一种多潜能干细胞，因其成功避开了胚胎干细胞来源缺乏、异体排斥、道德伦理等诸多问题在实验研究和临床应用中的限制，近年来已成为干细胞领域的研究热点。其不仅支持造血系

4、统，还可向中胚层和外胚层来源的组织分化，在一定的实验条件控制下可分化为肌细胞、成骨细胞、脂肪细胞、神经细胞、肝细胞、心肌细胞等［1～3］。目前，MSCs主要来源于骨髓，但由于骨髓源性MSCs存在高度病毒污染的可能，且随着年龄增长其细胞数量和扩增、分化能力出现明显下降趋势，故寻找一种能替代骨髓MSCs，并可弥补其缺陷的MSCs来源，已越来越受到各国学者的关注。人脐带血是胎儿出生时脐带内及胎盘近胎儿一侧血管内的血液，含有丰富的干细胞，主要包含造血干细胞和MSCs。脐带血中的MSCs可在体外培养，诱导分化后能成为神经细胞、心肌细胞等［4,5］。随着组织工程学研究的深入，对于相关功能细胞研究逐渐扩

5、展到干细胞领域，MSCs对软骨组织修复有重要意义，本实验主要探索人脐带血MSCs的分离培养以及分析其向软骨细胞分化的可行性。　　1材料和方法　　1.1材料　　主要试剂和仪器：Dulbecco改良培养基（DMEM）、胎牛血清（FCS）均为HYCLONE公司产品；胰岛素样生长因子-1（IGF-1）（美国SIGMA公司）；Percoll分离液（PHARMACIA公司）；其它试剂均为国产分析纯试剂。CO2培养箱（SHELDONA公司）；AE31型倒置显微镜（MOTIC公司）；Apollo300型扫描电子显微镜（英国APOLLO公司）。　　1.2方法　　1.2.1脐带血MSCs的分离培养　　从无妊娠

6、并发症足月分娩的脐静脉穿刺抽取15ml脐带血，肝素抗凝，加等量磷酸缓冲液稀释，取50ml离心管，先加入15ml密度1.077g/ml的Percoll梯度分离液，小心加入稀释后的脐带血，2000r/min离心25min后，用吸管吸取分层界面的白色环形絮状物（富含单个核细胞），洗涤离心2次（800r/min×5min），沉积细胞用含15％胎牛血清、100u/ml青霉素、100u/ml链霉素的DMEM高糖培养基悬浮，调整细胞密度为1×106个/ml，接种于25T的培养瓶内，放置在37℃、5％CO2、饱和湿度的培养箱中培养。孵育72h后更换培养基，去除红细胞及其它未贴壁细胞，以后视细胞生长情况平均

7、3～4天换液1次。　　1.2.2脐带血MSCs传代培养　　MSCs约于7周相互汇合达到培养瓶底70％～80％的生长表面，此时进行传代培养。倒掉旧培养基，加入2ml0.25％的胰酶消化，作用30s后弃掉大部分，留置少许于瓶中，适当用力振荡培养瓶，整瓶细胞放入培养箱中5min，在倒置显微镜下观察细胞解离程度，以细胞突起缩回，细胞间隙增大，细胞近乎圆形为度，加入含15％胎牛血清的DMEM高糖培养基终止消化，用吸管轻柔吹打瓶底，