脐带间充质干细胞诱导分化成肝样细胞的研究

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目的:通过分离人脐带间充质干细胞(umbilical cord mesenchymal stem cells,UCMSCs),采用系列细胞因子联合诱导,探索高效可靠的体外诱导分化为肝样细胞的技术方法。方法:采用健康产妇脐带,用酶消化法分离、培养脐带间充质干细胞(UCMSC);流式细胞仪检测细胞抗原CD13、CD44、CD105、CD34、CD45、HLA-DR表达情况,鉴定分离的细胞是否为UCMSCs;用肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)、成纤维细胞生长因子-4(Fibroblast growth factor-4FGF-4)及白细胞介素6(Interleukin-6IL-6)进行组合分组:A组:仅基础培养基,即为阴性对照组;B组:基础培养基+HGF+FGF-4;C组:基础培养基+HGF+IL-6;D组:基础培养基+HGF+FGF-4+IL-6诱导培养第3代(P3)的脐带MSCs,用免疫细胞化学法检测细胞标志物AFP、ALB的表达情况,比较各个诱导组诱导成肝样细胞的细胞比例。数据用均数±标准差(x±s)表示,采用SPSS18.0统计分析软件包进行分析,用单因素方差分析对资料进行统计分析。结果:1.UCMSC的细胞形态接种的UCMSC多于48小时后贴壁,5天后有短梭形细胞长出,后渐由短梭形变为细长扁平的长梭形,15天后出现梭形细胞集落,呈漩涡状或长条形生长,1月后细胞相互接触,并铺满整个培养皿底部。2.UCMSC鉴定取培养至第三代(P3)的脐带间充质干细胞行流式细胞仪检测细胞表面抗原表达,反映间充质干细胞的表面抗原CD13、CD44、CD105表达阳性,表达率分别为99.0%、98.4%、98.4%,而造血干细胞标志物CD34、CD45、HLA-DR表达阴性,表达率分别为4.6%、9.48%、5.04%。3.UCMSC的诱导分化3.1诱导成肝样细胞的细胞形态取培养至第三代的UCMSCs加入各细胞因子组合向肝样细胞诱导,经3~4周呈放射状的细胞排列结构逐步消失,长梭形细胞变类圆形或多角形,存在离散现象,胞浆出现颗粒,部分出现双核。3.2肝样细胞标志物表达对诱导出的肝样细胞行其标志物甲胎蛋白(AFP)及白蛋白(ALB)检测显示:A组始终没有见到肝样细胞的标志物白蛋白(ALB)、甲胎蛋白(AFP)的表达。而B、C、D组可以检测到肝细胞的标志物AFP、ALB的表达,AFP在诱导7天时,不同诱导组(B、C、D)比较,D组表达率最高;至15天时各组表达均减少,但D组仍最高;至诱导20天时各组表达均消失。而ALB在诱导7天、15天、20天都有强表达。在诱导第7天,B组表达率最高;诱导15天、20天, B、D组表达率高于C组。结论:1.使用酶消化法可以从人脐带中成功分离、培养出UCMSC。2.应用肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)、成纤维细胞生长因子-4(Fibroblast growth factor-4FGF-4)及白细胞介素6(Interleukin-6IL-6)联合诱导UCMSCs可高效、稳定培养出肝样细胞。
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