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BMSCs作为组织工程的种子细胞具有较多优势,BMSCs是成体干细胞,来自患者自身,取材方便,有多向分化潜能,而干细胞替代病态的肝细胞已成为肝脏导向的细胞治疗的主要目标,对干细胞分化向肝细胞进行深入的研究,有望给肝病治疗带来新的飞跃。
目的:⑴. 建立犬BMSCs体外培养体系,观察BMSCs的形态、生长特性及表面抗原的表达情况。⑵. 探讨HGF、EGF对骨髓间充质干细胞向肝细胞方向的诱导分化作用,探索出适当的诱导条件,为进一步深入研究和临床应用提供基础。
材料和方法:⑴. BMSCs的分离培养和生物学特性分析:采用全血贴壁法对BMSCs进行分离培养,观察BMSCs的形态及生长特性。培养至第2代进行检测:细胞活力分析,流式细胞技术检测细胞表面抗原表达情况,MTT法绘制细胞生长曲线。⑵. BMSCs体外诱导分化为肝细胞及相关标志物检测:细胞培养至第3代,依据培养液中所加生长因子不同分为四组:无生长因子组、EGF组、HGF组和HGF+EGF组,相应标记为A、B、C、D四组,并于诱导后7d、14d、21d留取细胞,免疫组化检测AFP、CK-18表达情况,免疫荧光检测ALB表达,PAS反应检测糖原,RT-PCR分析ALB mRNA表达情况。⑶. 流式细胞技术分析诱导细胞的分化率并对结果进行统计学分析。
结果:⑴. 细胞培养:接种7d后在倒置相差显微镜下观察见原代BMSCs呈集落样生长,传代后细胞散在分布,大小形态均一性好,细胞增殖旺盛。至第2代台盼蓝染色细胞活力可达98%左右。分离的细胞表面CD标记为:CD13-、CD34-、CD45-、CD29+,均一性可达90%以上。MTT法绘制生长曲线可见第2代BMSCs有很强的增殖能力。⑵. 生物化学检测:C、D组诱导培养细胞均可检测到肝系细胞的标志,细胞诱导至7d时出现AFP表达,14d时表达增高,21d时表达下降;7d时可有少数细胞表达CK-18,14d时ALB和糖原出现表达,且CK-18、ALB和糖原随着时间延长表达量逐渐增高;3周时RT-PCR也可检测到ALB mRNA的表达;A、B组细胞没有检测到肝系细胞标志。⑶. 统计学分析:21d时荧光标记诱导细胞ALB后流式细胞仪检测细胞分化率,对各组诱导率进行单因素方差分析,结果表明:D组诱导率明显高于C组(P<0.05)。
结论:⑴. 采用全血贴壁培养法分离培养的骨髓间充质干细胞增殖力旺盛,而且具有较高的活力和纯度。⑵. HGF和EGF体外可以诱导BMSCs定向肝细胞样细胞分化,而且二者有协同作用。⑶. 单独EGF无诱导BMSCs定向肝细胞分化的能力。