大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导分化为心肌样细胞的研究

摘要

背景：在缺血性心脏病的治疗中,心肌再生一直是国内外研究的焦点。骨髓间充干细胞(BMSCs)易于获取,在一定条件下,能在体外大量扩增,同时自体移植不存在伦理争议,也没有免疫排斥反应且在体内外不同诱导条件下可分化为内皮细胞、成骨细胞、心肌细胞等优势[1-4],备受关注。研究发现,BMSCs在体内、体外诱导环境下,均可分化为心肌样细胞,但其机制尚不明确[5-7]。本实验将大鼠BMSCs分别用5-氮胞苷(5-Aza)诱导和与心肌细胞(CM)共培养的方法进行体外诱导,观察大鼠BMSCs诱导分化后的生长情况和形态变化,及其在不同时间段分化为心肌样细胞的能力及表达心肌样细胞特异性标记物cTnI、Cx43和心肌特异性转录因子GATA-4的差别,为今后进一步研究BMSCs分化机制以及应用于临床治疗缺血性心脏病提供一定的理论依据和技术手段。
　　目的：研究体外不同诱导条件下大鼠BMSCs在不同时间段分化为心肌样细胞的能力及表达心肌样细胞特异性标记物的差别。
　　方法：分离培养SD大鼠BMSCs和SD乳鼠CM并鉴定。取第3代BMSCs分别进行5-氮胞苷(5-Aza)诱导、与CM共培养及单独培养。分别于第2、4、6、8、10周使用倒置显微镜观察细胞生长情况和形态变化,RT-PCR检测每组心肌特异性基因cTnI、Cx43和心肌特异性转录因子GATA-4。
　　结果：单独培养组未见有搏动细胞,cTnI、Cx43和GATA-4基因表达阴性;5-aza诱导组于第2周时细胞呈梭形且排列方向趋于一致,未见有搏动细胞,cTnI、Cx43基因表达第8周达到高峰,GATA-4基因表达第4周达高峰;共培养组细胞多为梭形,成肌性排列,可见搏动频率不一致的搏动细胞,cTnI、Cx43基因表达于第2-8周表达逐渐增加,GATA-4基因表达第6周达高峰;相同时段内,共培养组的GATA-4、cTnI、Cx43基因表达高于5-Aza诱导组(P<0.05)。随着培养时间的延长三组细胞崩解死亡的细胞数开始增多,培养12周后尤其明显。
　　结论：BMSCs经5-Aza诱导或与CM共培养,可转化为心肌样细胞并表达基因cTnI、Cx43和GATA-4,且共培养组BMSCs分化为心肌样细胞的能力比5-Aza诱导组强。心肌微环境可促进BMSCs定向分化为心肌样细胞。

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中英文缩略词表

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1.前沿

2. 材料与方法

2.1材料

2.1.1实验动物

2.1.2试剂及仪器

2.2实验方法

2.2.1 BMSCs及CM的分离和培养

2.2.2 BMSCs 和CM的鉴定

2.2.3实验分组

2.2.4 RNA提取及RT-PCR

2.2.5 统计分析

3. 结果

3.1 BMSCs培养情况

3.2 CM的培养情况

3.3 各组细胞形态与生长变化情况

3.4 各组RT-PCR结果

4.讨论

5.结论

参考文献

附录

致谢

综述