蒙古羊骨髓间充质干细胞的分离培养及多向诱导分化

本研究旨在建立蒙古羊骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell,BMSC)体外分离、纯化、增殖方法,诱导其向脂肪细胞、成骨细胞及软骨细胞分化。穿刺法抽取蒙古羊骨髓组织,采用密度梯度离心法结合贴壁培养法分离纯化BMSC,增殖,并测定其生长曲线及细胞倍增时间。对第3代蒙古羊BMSC进行成脂、成骨及成软骨诱导,观察诱导后的细胞形态。采用油红O、茜素红、HE等染色法在组织学水平对BMSC进行成脂、成骨和成软骨分化鉴定。结果显示,蒙古羊BMSC呈现均一梭形成纤维细胞样生长,生长曲线呈S型,生长增殖能力良好。在不同分化诱导之后,细胞呈现脂肪细胞、成骨细胞及软骨细胞的表型特征。表明获得的蒙古羊BMSC具有多向分化潜能,所分离细胞确为骨髓间充质干细胞。     

绒山羊毛囊干细胞的分离培养及诱导分化鉴定

试验旨在建立绒山羊毛囊干细胞体外分离培养方法,并对其生物学特性和多向分化潜能进行鉴定。利用两步酶消化法和差速贴壁法分离纯化毛囊干细胞,对其进行传代培养,测定生长曲线和克隆形成率,采用油红O和茜素红染色法对第5代毛囊干细胞向成脂和成骨分化情况进行鉴定。结果显示,分离得到的毛囊干细胞形态均一,体积小,呈典型的铺路石状生长,生长曲线呈S型,克隆形成能力强。成脂诱导后,细胞体积增大,细胞质增多,胞内出现小脂滴,诱导12 d后,脂滴逐渐增多,油红O染色呈阳性;成骨诱导后,细胞边缘模糊,出现颗粒状结节,经茜素红染色呈阳性。表明获得的绒山羊毛囊干细胞具有多向分化的潜能。     

绵羊骨髓间充质干细胞分离培养与鉴定

旨在分离绵羊骨髓间充质干细胞(sheep bone marrow mesenchymal stem cells, SBMSC),建立绵羊骨髓间充质干细胞系,为相关研究提供种子细胞。取新生健康绵羊肋骨为试验材料,利用贴壁法分离获得SBMSC;取生长良好的P3代细胞通过免疫荧光,进行CD73、CD90、CD105、CD106表型鉴定;取生长良好的P3代细胞分别进行成软骨、成脂、成骨方向的诱导,对诱导结果分别进行阿利新蓝、油红O和茜素红染色,鉴定分化结果。SBMSC呈成纤维样贴壁生长;体外培养P3代细胞表面标记物CD73、CD90、CD105和CD106完全符合标准;P3代细胞经软骨、脂肪、骨方向诱导3周后,经阿利新蓝染色,细胞呈亮蓝色;经油红O染色,细胞质内出现橙红色脂滴;茜素红染色表明聚集的细胞团中央能形成钙化结节。说明SBMSC经体外诱导培养后可向软骨细胞、脂肪细胞和成骨细胞分化,并具有明显的成软骨、成脂和成骨表型,表明SBMSC具有多向分化潜能。通过贴壁培养法建立了SBMSC完整的体外培养体系,为绵羊育种等方面提供种子细胞。     

西门塔尔牛牙龈间充质干细胞的分离鉴定及诱导分化

本研究旨在建立西门塔尔牛牙龈间充质干细胞（gingival mesenchymal stem cells，GMSCs）体外分离培养体系，并对其生物学特性进行探讨，为细胞治疗、再生医学等提供种子细胞。取14周龄西门塔尔牛牙龈，采用0.1%Ⅳ型胶原酶消化法分离GMSCs，进行体外培养和冷冻保存，测定冻存前后细胞活率，MTT检测法绘制GMSCs生长曲线；通过免疫荧光、流式细胞术和PCR等方法鉴定西门塔尔牛GMSCs特异性标记物（CD29、CD44、CD73、CD90、CD105、CD166和STRO-1），并通过体外成脂、成骨诱导检测其多向分化潜能。结果表明，西门塔尔牛GMSCs折光性强、贴壁后呈长纺锤形；冻存前和复苏后细胞的活率检测结果显示，细胞复苏后的活率均小于冻存前的活率，但均维持在85%以上，细胞生长曲线呈典型的"S"型；免疫荧光结果显示，西门塔尔牛GMSCs表达CD29、CD105和STRO-1，不表达CD31；PCR结果显示，西门塔尔牛GMSCs表达CD44、CD73、CD90和CD166，不表达CD34和CD45；流式细胞术结果显示，西门塔尔牛GMSCs高表达CD73（99.94%）、CD90（99.87%）和CD105（99.90%），几乎不表达CD34（1.16%）和CD45（1.18%）；成脂诱导分化后，可见大小不一的脂滴，脂滴可被油红O染色，且PCR检测结果表明其表达成脂关键基因过氧化物酶体增殖因子活化受体-γ（PPAR-γ）和脂蛋白酶（LPL）；成骨诱导分化后，可见被茜素红染色的矿化结节，且PCR检测结果表明其表达成骨关键基因Ⅰ型胶原蛋白（CollagenⅠ）和骨桥蛋白基因（OPN）。综上，本研究成功分离出西门塔尔牛GMSCs，建立了西门塔尔牛GMSCs体外分离、培养体系，并通过成脂和成骨诱导分化证明其具有多向分化潜能，结果可为再生医学和牙齿修复等研究提供参考。     

崂山奶山羊脂肪间充质干细胞系的建立及鉴定

旨在建立崂山奶山羊脂肪间充质干细胞系并对其进行初步鉴定.采集崂山奶山羊脂肪组织,在Ⅰ型胶原酶的分解消化作用下,将脂肪组织中的单核细胞进行分离并扩增培养;测定其生长曲线,利用Real time RT-PCR技术对其表达的干细胞因子进行鉴定;将传至第3代的脂肪间充质干细胞进行成骨诱导分化,利用茜素红染色进行鉴定.结果显示,崂山奶山羊脂肪间充质干细胞形态为长梭形、星形等成纤维细胞样细胞形态,但比成纤维细胞饱满,第3代细胞生长至3 d左右时细胞进入指数生长期,生长至6~7 d时进入平台期;经成骨诱导分化后,经茜素红染色可见骨结节被染成深红色.综上提示,崂山奶山羊脂肪间充质干细胞具有诱导分化潜能.     

CRISPR系统促进脂肪干细胞成骨分化与抑制成脂分化的研究

本研究旨在优化组织培养法分离小鼠脂肪间充质干细胞(adipose-derived stem cells,ASCs),为研究成骨分化和成脂分化在间充质干细胞分化过程中的相互影响奠定基础。通过细胞形态学观察、细胞生长曲线和流式仪器检测所分离获得的间充质干细胞的特性,利用CRISPR-dCas9系统在快速促进间充质干细胞成骨分化的前提下观察其对成脂分化的影响,并通过生化染色、实时荧光定量PCR和免疫细胞学等手段进行分析。结果显示,接种3～5 d后可见细胞从组织块周围爬出,光镜下可见细胞形态多为成纤维细胞样的梭形细胞,且形态单一均匀,具有较高的爬出率,可以大大提高脂肪间充质干细胞的分离效率;通过CRISPR-dCas9系统激活Runx2和Osterix基因后可以促进间充质干细胞的成骨分化,实时荧光定量PCR及油红O染色结果显示,CRISPR-dCas9系统可以同时抑制间充质干细胞的成脂分化;通过CRISPR-dCas9-KRAB系统同时抑制成骨相关基因Runx2和Osterix后可以促进成脂分化。本研究利用组织贴壁法成功获得了高纯度的脂肪间充质干细胞,具有间充质干细胞的特性和分化能力;利用CRISPR系统可以同时过表达Runx2和Osterix两个基因,可以在进成骨分化的同时抑制成脂分化,表明成脂分化和成骨分化的相关性,为基因编辑在间充质干细胞诱导分化和临床应用方面提供了新的思路和方法。     

鸡肌腱干细胞的分离培养与初步鉴定

为了建立鸡肌腱干细胞的分离培养体系和鉴定方法,试验使用Ⅰ型胶原酶消化20日龄鸡胚肌腱组织,低密度接种得到鸡肌腱干细胞,用结晶紫染色细胞克隆团块,选择50,500,5 000个/cm~2密度接种7~10 d,镜下观察细胞形态,用细胞计数仪测定细胞增殖能力,用分化诱导试剂对细胞进行成脂与成骨分化诱导,采用油红O和碱性磷酸酶进行染色鉴定。结果表明:原代细胞及传代细胞为长梭形,接种7~10 d后开始形成克隆团块,细胞生长曲线呈S型。500个/cm~2的细胞密度接种细胞克隆能力与增殖能力最强;将该密度接种细胞消化后,按1×10~4个/cm~2接种,分别对其进行成脂与成骨诱导,可发现成脂分化过程中有脂滴形成,油红O染色呈阳性;成骨分化过程中有钙结节形成,碱性磷酸酯酶染色呈阳性。说明消化20日龄鸡胚肌腱组织可成功分离出鸡肌腱干细胞,克隆增殖能力强,且具有分化多种细胞的潜能。     

盘羊脐带间充质干细胞的分离培养及诱导分化

试验旨在研究野生盘羊脐带间充质干细胞（umbilical cord mesenchymal stem cells,UC-MSCs）的分离、培养及体外多向分化潜能等生物学特性。取盘羊分娩后的新生雄性胎儿脐带,采用组织块培养法分离盘羊UC-MSCs后进行体外培养,并对UC-MSCs进行成骨、成软骨和成脂诱导分化,检测其多向分化潜能。结果显示,应用组织块培养法获得的盘羊UC-MSCs具有UC-MSCs特有的呈簇、成纤维状的特性,细胞呈"S"型曲线生长,细胞的倍增时间平均为33.50 h,且可以向成骨细胞、成软骨细胞和成脂细胞分化。诱导分化特异性染色结果表明,野生盘羊UC-MSCs经诱导后的成骨细胞经茜素红S染色呈现典型的橙红色钙沉积物聚集,成软骨细胞经阿利新蓝染色呈现蓝色的软骨基质,成脂细胞经油红O染色呈现深红色的脂滴。实时荧光定量PCR检测结果发现,随着诱导时间的延长,成骨分化的细胞中骨内γ-羧基谷氨酸蛋白（BGLAP）、骨桥蛋白基因（OPN）、Runt相关转录因子2（RUNX2）基因的相对表达量极显著升高（P<0.01）;成软骨分化的细胞中光蛋白聚糖（LUM）基因的表达量明显增加,而双糖链蛋白多糖（BGN）和Y染色体性别决定区基因盒9（SOX9）基因表达量极显著提高（P<0.01）;成脂分化的细胞中脂蛋白酶（LPL）和过氧化物酶体增殖因子活化受体γ（PPAR-γ）基因的相对表达量极显著上升（P<0.01）。试验结果表明,用盘羊胎盘附带的脐带组织可以分离到盘羊UC-MSCs,且分离到的UC-MSCs具有分化为成骨细胞、成软骨细胞及成脂细胞等多向分化潜能。