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目的:人羊上皮细胞(hAECs)除具有上皮干细胞特性外,还具有神经细胞生物学特性和免疫调节作用,有望成为颇具应用前景的治疗性细胞供源。为了满足治疗所需的细胞数量而进行体外连续扩增必然导致hAECs上皮—间质转化(EMT),这是否会引起hAECs生物学特性的改变,值得深入研究。本研究重点探讨体外连续传代扩增过程中,hAECs的干细胞样分化能力和神经细胞生物学特性是否因EMT而发生改变。方法:①采用胰酶消化法从羊膜分离hAECs,流式细胞术(FCM)和免疫组化染色(IC)鉴定其表型。②FCM和IC分析不同代次hAECs-EMT表型。③实时聚合酶链反应(RT-PCR)检测不同代次hAECs-EMT相关基因的表达。④RT-PCR和FCM检测不同代次hAECs干性基因的表达。⑤RT-PCR、IC和免疫荧光染色(IF)检测不同代次hAECs神经细胞相关基因的表达。⑥酶联免疫吸附试验(ELISA)检测不同代次hAECs培养上清液中神经营养因子含量。⑦生长曲线、CCK8法和FCM分析连续体外传代扩增中不同代次hAECs的生长增殖特性。⑧体外诱导评价不同代次hAECs的分化能力。 结果:①原代(P0)hAECs连续扩增至第5代(P5),不仅其生长增殖能力逐代下降,而且其上皮标志CK19、CD326(Ep-CAM)和E-Cad表达也明显下调(均P﹤0.05),间质标志波形蛋白、CD44和CD105表达明显上调(均P﹤0.05)。②CD44T和E-Cad抗体双染FCM检测结果显示,P0hAECs中上皮表型(E-Cad+/CD44-)占37.6%±5.3%,间质表型(CD44+/E-Cad-)仅有3.7%±1.3%,兼有上皮/间质表型(E-Cad+/CD44+)的达58.7%±4.2%;扩增至P5,上皮表型几乎消失(1.9%±1.2%),间质表型增至28.5%±3.2%,E-Cad+/CD44+表型仍高达67.8%±6.2%。CD326和CD105双染结果进一步显示,随着hAECs扩增代次增加(P0、P3和P5),上皮表型(CD326+/CD105-)显著减少(均P﹤0.05),而间质表型(CD105+/CD326-)明显升高(均P﹤0.05),但上皮/间质表型(CD326+/CD105+)始终维持在54.3%±6.5%~64.8%±6.3%。这些结果表明,hAECs是由表型异质性细胞群组成,且不因体外连续扩增而改变。③P0hAECs经连续扩增后(P3和P5),其上皮相关基因E-Cad、CD14、CK18和CK19mRNA表达逐代明显下调(均P﹤0.05),相反,间质相关基因α-SMA、波形蛋白、PAI1、整合素-β和MMP9表达逐代明显上调(均P﹤0.05)。这些分子生物学证据表明,hAECs在常规体外传代过程中必然发生EMT。④P0、P3和P5hAECs干性基因SOX2、OCT3/4和Nanog mRNA和SSEA4、OCT3/4和Nanog蛋白表达均逐代下调(均P﹤0.05),但是,这些干性标志物在P5hAECs并未完全消失,仍有不同程度的表达;在体外诱导条件下,P0、P3和P5hAECs均能分为成骨、软骨和脂肪细胞。这些证据表明,hAECs并不因EMT而丧失其干细胞分化能力。⑤P0、P3和P5hAECs神经细胞相关基因RC1、NeuN、NF、DARP32、GFAP、NGF、BDNF和NT-3mRNA均有表达,且也都分泌神经营养因子NGF、BDNF和NT-3,其表达水平代次间无明显差别(均P﹥0.05),说明hAECs并不因EMT而丧失其神经细胞生物学特性。 结论:①hAECs不是均质性细胞群,是由表型异质性细胞组成;②在连续扩增过程中hAECs必然发生EMT,但其干细胞样分化能力和神经细胞生物学特性并不随EMT的演进而丧失,提示常规体外传代扩增的hAECs仍适合于相关疾病的细胞治疗。