论文部分内容阅读
目的:建立小鼠脐带来源的间质干细胞(mouse umbilicalcord-derived mesenchymal stem cells,mUC-MSCs)的分离培养方法,分析其生物学特性,并比较其与小鼠骨髓来源的间质干细胞(mousebone marrow-derived mesenchymal stem cells, mBM-MSCs)的差异,初步探讨Toll样受体3(TLR3)对mUC-MSCs特性的影响。 方法:采用改良组织块贴壁法分离培养mUC-MSCs,在含有15%胎牛血清的F12/DMEM培养基中连续培养、纯化及传代扩增。采用全骨髓贴壁法分离获得mBM-MSCs。通过细胞形态观察、生长曲线绘制、流式细胞术检测及成脂/成骨诱导实验,分别对mUC-MSCs和mBM-MSCs进行形态学、生长特性、细胞周期、免疫表型(CD29、CD34、CD45、CD44和CD11b)和多向分化潜能的比较分析;采用Western blot检测长期培养中mUC-MSCs干性相关蛋白(Oct4、Sox2、Sall4和Nanog)表达水平的改变,并比较mUC-MSCs和mBM-MSCs中干性相关蛋白(Oct4、Sox2、Sall4、Nanog和β-catenin)表达的差异;qRT-PCR分析两者间9种炎症相关因子、成脂分化相关分子Adiponectin和成骨分化相关分子Runx2的基因表达差异。以Poly(I∶C)作为TLR3的激动剂,综合运用Western blot、细胞平板克隆实验、液相芯片(Luminex)分析和qRT-PCR评价Poly(I∶C)预处理对mUC-MSCs的干性蛋白表达、克隆增殖能力、细胞因子分泌及其基因水平表达的影响。 结果:mUC-MSCs原代培养6-12天进行首次传代,传至第5至第7代时纯化,形态均一,呈长梭形,至20代时细胞形态无明显改变。mUC-MSCs在长达60次的传代培养中,其4种干性相关蛋白(Oct4、Sox2、Sall4和Nanog)的表达呈一致性的先升高后降低的趋势,30代以内细胞的细胞周期无明显改变,依然维持较高的增殖潜能。mUC-MSCs与mBM-MSCs形态相似,而前者更易纯化;生长曲线和细胞周期的检测显示mUC-MSCs的增殖能力低于mBM-MSCs;流式分析表明,两者均表达干细胞标记CD29和CD44,不表达造血标记CD34、CD45和单核/巨噬细胞标记CD11b;两者均具有成脂和成骨分化潜能,且mUC-MSCs的分化效率明显低于mBM-MSCs;mUC-MSCs中Oct4、Sox2、Nanog和Sall4的蛋白表达显著强于mBM-MSCs,与β-catenin的表达相反;mBM-MSCs中IL-6、IL-1β、TNF-α、COX-2、iNOS和CCL5的基因表达都明显高于mUC-MSCs。mUC-MSCs经Poly(I∶C)预处理后,其干性蛋白表达和克隆增殖能力均增强,IL-6、IL-8、CCL5和CXCL10的基因表达显著增强,且IL-6、CXCL10和MCP-1的分泌增加。 结论:成功建立了mUC-MSCs的分离培养方法,获得的细胞具备间质干细胞的特性,并且能够长期稳定地传代培养,为小鼠模型中的细胞移植提供新的细胞源。mUC-MSCs与mBM-MSCs在细胞形态和免疫表型上具有相似性,而在纯化时间、增殖能力、多向分化潜能、干性相关蛋白和炎症相关因子表达上差异明显,提示在实验研究中,应结合模型的特点和细胞自身的优势合理选择细胞源。TLR3活化能够改善mUC-MSCs的相关特性,将为mUC-MSCs的体外优化提供新的思路和实验依据。