为了深入探讨骨骼肌卫星细胞多向分化的调控机制，为肥胖病、2型糖尿病、异位骨化等疾病提供细胞模型，本实验体外培养了SD大鼠骨骼肌卫星细胞，观察了其生物学特性，进行了利用成脂诱导剂和成骨诱导剂来对肌卫星细胞多向分化潜能的研究。 方法： 1．用混合酶对新生鼠骨骼肌组织进行消化，用反复差速贴壁法(preplate technique)纯化细胞。在低胎牛血清(2﹪FBS)条件下培养，观察肌卫星细胞分化为成肌细胞和肌管的过程，并对相应的与肌分化相关的蛋白进行了免疫荧光、Western Blot等分析以及细胞形态和生理功能的鉴定。 2．用成脂诱导液(10μg/ml胰岛素)诱导骨骼肌卫星细胞向脂肪细胞分化，通过油红染色检测其分化状况，并利用RT-PCR技术检测成脂关键基因过氧化氢酶体激活增殖受体γ(preoxisome proliferator-activated receptorγ，PPARγ)的表达。 3．用成骨诱导液(10<-7>mol/l地塞米松、lμmol/lβ-甘油磷酸钠和50μg/l维生素C)诱导骨骼肌卫星细胞向成骨细胞分化，通过细胞碱性磷酸酶活性和钙化结节检测分化状况。 结果： (1)利用混合酶消化法分离，反复贴壁法纯化得到数量较多、纯度较高的肌卫星细胞。肌卫星细胞在20﹪FBS培养条件下可分裂增殖，细胞形态为梭形。换用2﹪FBS诱导分化的培养条件下，可见骨骼肌卫星细胞逐渐分化为成肌细胞，4天融合成肌管。与此同时，肌卫星细胞分化为肌管的过程中出现了自发性收缩现象。免疫荧光和Western blot分析发现：肌卫星细胞desmin、cardiac troponin T抗体鉴定阳性，skeletal myosin抗体鉴定为阴性；肌管cardiac troponin T、skeletal myosin抗体鉴定为阳性；进一步用a-银环蛇毒素(a-bungarotoxin，a-BTX)鉴定肌细胞表面的乙酰胆碱受体(nicotine acetylcholine receptor，NAchR)的表达，可见肌管乙酰胆碱受体呈块状聚集，而预先用乙酰胆碱(acetylcholine，Ach)孵育后的肌管未见团块状聚集；用Ach刺激肌管，可见乙酰胆碱明显引起肌管的收缩，而预先用a-BTX孵育后的肌管用乙酰胆碱刺激后未见收缩。 (2)肌卫星细胞在胰岛素的刺激下向着脂肪细胞分化，利用RT-PCR技术检测发现成脂过程中的关键基因PPARγ在未诱导组有微弱表达，在胰岛素诱导组明显增强，差异具有统计学意义(P<0.01)。 (3)肌卫星细胞成骨诱导后，碱性磷酸酶染色阳性，并形成若干矿化结节。 小结： (1)与传统的两步消化法相比，利用混合酶消化法分离、反复差速贴壁法纯化可得到数量较多、纯度较高的肌卫星细胞。 (2)胰岛素可能通过增强PPARγ基因的作用来诱导肌卫星细胞向脂肪细胞的分化。 (3)联合应用地塞米松、β-甘油磷酸钠和维生素C可诱导肌卫星细胞向成骨细胞分化。 结论：利用本实验方法分离得到的SD大鼠骨骼肌卫星细胞具有多向分化能力，可以被定向诱导分化为成肌细胞，脂肪细胞和骨细胞。