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细胞因子预处理对骨髓间充质干细胞增殖分化的影响

郭军  
【摘要】:目的:探讨干细胞因子(SCF)和粒细胞集落刺激因子(G-CSF)促进骨髓间充质干细胞(MSCs)增殖及促进其向心肌细胞分化的作用。 方法:将SD大鼠随机分成对照组、SCF组、G-CSF组和SCF+G-CSF联合组,每组12只,雌雄不拘。SCF组大鼠用rmSCF(20μg/kg/d),G-CSF组大鼠用rmG-CSF(10μg/kg/d),SCF+G-CSF联合组用rmSCF(20μg/kg/d)、rmG-CSF(10μg/kg/d),对照组用相等量的生理盐水,均为每天一次皮下注射,连续5天,第7天处死大鼠,取股、胫骨的骨髓液,加入培养基接种培养。通过换液与传代逐渐纯化扩增MSCs后,取第4代MSCs,检测其生长曲线,并通过流式细胞仪检测细胞周期。同时酶消化法分离乳鼠的心肌细胞,3天后用DAPI(25μg/ml)标记的P4MSCs与心肌细胞按1:2比例共培养。在共培养的第1d至第5d用免疫荧光技术分别检测心肌特异性肌节肌球蛋白重链(MHC)、肌钙蛋白T(TnT)的表达,统计既有胞浆发出红色荧光又有胞核发出蓝色荧光的细胞数量(即表达TnT或MHC的MSCs的数量)及所有胞核发蓝色荧光的细胞数量(即DAPI-MSCs的数量),两者相比取平均值即为向心肌样细胞分化的DAPI-MSCs百分率。 结果:(1) 经SCF和G-CSF预处理后,骨髓干细胞贴壁时间缩短,细胞集落形成早且集落较多,形成细胞单层的时间缩短,提前2~3天进入对数生长期,亦提前到达平台期。(2) MSCs细胞周期检测结果:SCF和G-CSF联合应用能明显诱导MSCs进入S期(24.3+1.5%),与SCF组(17.6±2.4%,P0.05)、G-CSF组(15.4+1.8%,P0.05)及对照组(6.5+1.2%,P0.01)相比有显著差异。同时,单因子SCF组和G-CSF组与对照组相比,也明显的促进MSCs由G0/G1期进入S期(P0.01)。(3) 免疫细胞化学分析:MSCs与心肌细胞共培养后,SCF和G-CSF联合组MSCs表达心肌特异性蛋白MHC及TnT的阳性百分率均显著高于单细胞因子组(P0.05)和对照组(P0.01),单细胞因子组MSCs的心肌特异性蛋白MHC及TnT的阳性表达亦较对照组高(P0.01),而且各细胞因子组MSCs的TnT阳性表达较对照组提前一天发生。 结论:1.细胞因子G-CSF与SCF能够明显促进MSCs增殖,刺激MSCs由G_0/G_1期进入S期;2.在体外模拟心肌微环境的条件下,细胞因子G-CSF与SCF预处理过的MSCs定向分化为心肌细胞的分化率有显著提高;3.与单用SCF或G-CSF相比,联合运用G-CSF与SCF对MSCs的促增殖、促分化能力更加显著。


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