直接共培养诱导人脐带间充质干细胞向软骨细胞的分化.docVIP

直接共培养诱导人脐带间充质干细胞向软骨细胞的分化 李兴福1，段 莉2，梁宇杰3，朱伟民2，王大平2(1广州医科大学，广东省广州市 510182；2深圳市组织工程重点实验室，深圳市第二人民医院，广东省深圳市 518035；3北京大学深圳研究生院，广东省深圳市 518035) 引用本文：李兴福，段莉，梁宇杰，朱伟民，王大平. 直接共培养诱导人脐带间充质干细胞向软骨细胞的分化[J].中国组织工程研究，2017，21():18-24. DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2017.01.004 ORCID: 0000-0001-5044-8098(李兴福) 文章快速阅读： 文题释义： 共培养：20世纪80年代后期，为了建立更类似于体内环境的培养体系，尽可能使体外环境与体内环境相吻合，从而使细胞间能相互沟通信息，相互支撑生长增殖，人们在细胞培养技术的基础上发展出了细胞共培养技术。细胞共培养技术是将2种或2种以上的细胞共同培养于同一环境中，由于其具有更好地反映体内环境的优点，所以这种方法被广泛应用于现代细胞研究中。 脐带间充质干细胞：是指存在于新生儿脐带组织中的一种多功能干细胞，它能分化成许多种组织细胞。其在骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、内皮和心肌等组织工程方面具有广阔的临床应用前景。有报道从人脐带中分离出间充质干细胞，细胞含量、增殖能力优于骨髓间充质干细胞，免疫原性比骨髓间充质干细胞低，并且具有取材方便，无伦理学争议等优点，因此越来越受到研究工作者们的关注。 摘要 背景：软骨细胞和间充质干细胞都可用于构建组织工程化软骨，但体外培养的软骨细胞容易发生去分化，表型难以维持，以致其临床应用受到限制。 目的：探讨人脐带间充质干细胞与人关节软骨细胞直接共培养对人脐带间充质干细胞成软骨诱导分化的影响，以及直接共培养的最佳比例。 方法：分离培养人脐带间充质干细胞并通过流式细胞仪鉴定表面标志。实验分为6组：直接共培养组按照人脐带间充质干细胞与人关节软骨细胞比例为 1∶1，3∶1及5∶1(人脐带间充质干细胞∶人关节软骨细胞)进行共培养；阳性对照组用转化生长因子β1细胞因子诱导；人关节软骨细胞空白对照组和人脐带间充质干细胞空白对照组。免疫荧光细胞化学检测Ⅱ型胶原(COL2A1)的表达水平；Western blot检测细胞SOX9Ⅰ型胶原、Ⅱ型胶原蛋白表达水平；实时荧光定量qRT-PCR检测SOX9、Col1a1、Col2a1 mRNA表达。 结果与结论：①成功分离并鉴定人脐带间充质干细胞；②人脐带间充质干细胞与软骨细胞共培养28 d后，共培养组及单独药物诱导的阳性对照组Ⅱ型胶原免疫荧光检测均呈阳性；③阳性对照组的Col2a1 mRNA表达水平高于共培养组，但Ⅱ型胶原蛋白表达总量低于共培养组，1∶1共培养组的Col2a1 mRNA表达水平高于3∶1和5∶1共培养组。阳性对照组和共培养组的Col1a1 mRNA表达水平和Ⅰ型胶原蛋白表达水平均低于人关节软骨细胞空白对照组。④结果说明，人脐带间充质干细胞和人关节软骨细胞直接共培养可明显促进人脐带间充质干细胞向软骨样细胞诱导分化，并有效抑制细胞纤维化，从缩减软骨细胞用量方面看，直接共培养体系的适宜比例为5∶1。采用直接共培养诱导人脐带间充质干细胞向软骨细胞分化的成本较低，是一种较为经济合理的诱导方法。 关键词： 干细胞；脐带脐血干细胞；共培养；人脐带间充质干细胞；人关节软骨细胞；软骨细胞分化；国家自然科学基金 国家自然科学基金项目(8157219881260161；广东省自然科学基金项目(2015A030313772)；深圳市科技创新委技术攻关项目(JSGG2014051905550503)；深圳市科技创新委国际科技合作项目(GJHZ20130412159306739)；深圳市重点实验室提升项目(CXB201104220049A)；深圳市科技计划基础研究项目(JCYJ20140414470821200，JCYJ20140414170821160)；中国博士后科学基金面上项目(2013 M530385) Differentiation of human umbilical cord mesenchymal stem cells into chondrocytes induced by direct co-culture with chondrocytes Li Xing-fu1, Duan Li2, Liang Yu-jie3, Zhu Wei-min2, Wang Da-ping2 (1Guangzhou Medical University, Guangzhou 510182, G