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目的:(1)探讨CT-1(Cardiotrophin1)是否对hUCB-MSCs神经分化具有促进作用,寻找一种合适的细胞因子诱导hUCB-MSCs分化为神经样细胞,可能为神经系统疾病修复带来希望;(2)研究MAPK/ERK信号分子在hUCB-MSCs神经分化中的调控机制。方法:(1)分离、培养及鉴定hUCB-MSCs:收集人脐带血标本,用改良密度梯度离心法结合贴壁法分离脐血中单个核细胞,观察细胞形态变化并绘制生长曲线,用流式细胞术鉴定细胞表面标志物CD34、CD29、CD44和CD105的表达。(2)病毒转染:将Adv-CT-1及Adv-EGFP(腺病毒增强型绿色荧光蛋白)分别转染hUCB-MSCs,于转染后24h、48h、72h和96h用免疫荧光染色检测CT-1表达率,荧光显微镜下观察CT-1和EGFP转染成功率。(3)神经标志物及凋亡相关蛋白检测:免疫荧光分别检测对照组、EGFP组、CT-1组及NIM组Nestin、NeuN及MBP神经标志物表达;WesternBlot方法检测转染CT-1组及对照组调亡相关蛋白bcl2、Bax、Bak等表达情况。(4)免疫共沉淀法(CO-IP)及Western Blot法检测不同时间点hUCB-MSCs的CT-1受体(gp130和LIFRβ)及信号分子p-Raf-1、ERK1/2和p-ERK1/2表达;加入MEK抑制剂后Western Blot法检测Nestin、NeuN、MBP及p-ERK表达情况。结果:(1)hUCB-MSCs培养及鉴定:原代细胞培养第5d可见多角形细胞和大量大而圆的破骨样细胞及杂细胞,12d后可见大量梭形细胞呈集落样生长,平均28d可以传代。传代后约12h后细胞逐渐贴壁,细胞呈均一的梭形细胞,3-5d可再次传代,P3细胞得到形态均一,3-4d细胞融合率达90%。分离培养出hUCB-MSCs高表达间充质相关抗原CD105(89.31%)、整合素家族CD29(98.41%)、细胞黏附分子CD44(99.20%)、不表达造血干细胞标志CD34。(2)腺病毒转染:病毒转染率随着时间及MOI的改变而变化,病毒MOI为100PFU/细胞时,在转染72h,转染效率较高(87.60±1.36%)且细胞形态与生长方式与未感染细胞相同,为最佳转染复数。(3)CT-1对hUCB-MSCs神经诱导分化作用:诱导6h后CT-1组及NIM组即呈类神经细胞样形态改变,CT-1组变化更明显;4组中,CT-1组Nestin阳性率最高(86.82±4.29%),差异有统计学意义(P<0.05);至第4d时,各组Nestin表达明显减少,CT-1组仍高于其他组,差异有统计学意义(P<0.05);诱导后6h,CT-1组NeuN即有少量表达(14.26±2.20%),随后逐渐升高,第4d时阳性率达48.33±2.53%;CT-1组阳性率均高于其他各组(P<0.05);诱导后6h,各组MBP均有少量表达,随后表达率逐渐升高,至第4d时阳性率最高,CT-1组6h(14.12±2.16%)及4d(45.63±2.78%)时MBP阳性率均高于其他各组,差异有统计学意义(P<0.05);CT-1对bax、bak及caspase3等凋亡相关蛋白影响:Western Blot结果显示CT-1组bcl-2表达较对照组增加,CT-1组凋亡相关蛋白bax、bak、caspase3及caspase9表达(0.01±0.00,0.09±0.01,0.30±0.01,0.32±0.02)低于对照组(0.16±0.01,1.14±0.02,0.58±0.01,0.72±0.01),差异有统计学意义(P<0.05)。(4)不同时间点CT-1受体(gp130和LIFRβ)表达及ERK1/2、Raf-1磷酸化表达:转染后24小时,hUCB-MSCs可见p-Raf-1、p-ERK1/2及gp130微弱表达,未见LiFRβ表达;48h见LiFRβ微弱表达,p-Raf-1、p-ERK1/2及gp130表达增强,与24h相比有统计学意义(P<0.05);72h时,gp130/LiFRβ及ERK1/2表达未见进一步增强;p-ERK1/2和p-Raf-1表达仍继续增加,与48h相比,差异有统计学意义(P<0.05)。加入不同浓度PD98059后ERK磷酸化、MBP、NeuN及Nestin水平变化:10umol/L PD98059可使MBP、NeuN、Nestin及p-ERK表达减少(P<0.05);100umol/L PD98059可使MBP、NeuN、Nestin及p-ERK表达明显减少,与10umol//L组相比有统计学意义(P<0.05)。结论:(1)改良密度梯度结合贴壁培养法可以培养获得hUCB-MSCs;(2)Adv-CT-1可以高效转染hUCB-MSCs;(3)CT-1可以促进hUCB-MSCs向神经方向分化并抑制凋亡;(4)MAPK/ERK信号通路参与hUCB-MSCs神经分化的调控。