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同种异体大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导分化为肝样细胞的研究
【摘要】
骨髓间充质干细胞(MSCs)具有良好的自我更新和多潜能分化能力，已经成为了干细胞治疗的研究热点。本研究旨在探究同种异体大鼠骨髓MSCs体外诱导分化为肝样细胞的可行性。结果显示，通过逐步诱导分化培养，原始的MSC可进一步分化为肝样细胞，并表现出结构、功能特征的肝细胞样态，为进一步的治疗研究提供了可靠的细胞来源。
【关键词】骨髓间充质干细胞；同种异体大鼠；肝细胞样态；诱导分化
【Abstract】
Mesenchymalstemcells(MSCs)frombonemarrowhaveexcellentself-renewalandmultilineagedifferentiationpotential,makingthemahotspotinstemcelltherapyresearch.ThepurposeofthisstudywastoinvestigatethefeasibilityofdifferentiatingMSCsfromsame-speciesratsintoliver-likecellsinvitro.Theresultsshowedthatthroughstep-by-stepinductionanddifferentiationculture,theoriginalMSCswerefurtherdifferentiatedintoliver-likecellsandexhibitedstructuralandfunctionalcharacteristicsoflivercells,providingareliablesourceofcellsforfurthertreatmentstudies.
【Keywords】Mesenchymalstemcells;Same-speciesrats;Liver-likecells;Inductiondifferentiation
一、绪论
干细胞在组织修复、再生医学等领域显示出了广泛的应用前景。骨髓间充质干细胞(MSCs)具有多能分化潜能，目前已应用于许多临床研究领域，如心脏病、肝病、神经系统疾病等。在临床实践中，人体自身干细胞用于治疗存在某些风险，如感染等。因此，用同种异体干细胞进行组织再生医学治疗成为了一种新的研究方向。
合适的模型动物对于干细胞体外扩增和分化的研究十分必要，因为MSC的分化能力受到条件和环境因素的影响。然而，从普通的血液检验中发现，大鼠的血液成分与人体相似，而且大鼠实验方法简单，成本低廉。因此，本研究选择同种异体大鼠(Wistar大鼠)作为模型动物，探究不同胁迫条件下MSC转化为肝细胞的可行性和分化过程。
二、材料和方法
2.1大鼠骨髓MSC分离
从同种异体Wistar大鼠体内分离成年骨髓MSC，通过经典的贴壁培养法纯化细胞，得到大量无形态学形态学改变和增殖能力强的MSC。
2.2MSC鉴定
使用流式细胞术检测指标，包括CD14、CD33、CD34、CD45、CD73、CD90、CD105等表面标记分析MSC。
2.3MSC体外分化
将MSC以相同的细胞密度（约1×105个/mL）分别接种于无血清DMEM/F12培养基中，并分别加入35nM辅因子、20μg/mL背景军等诱导剂，分别培养0、3、7、14天，用细胞学方法观察MSC不同时间点对肝细胞分化的效果。
2.4分化细胞形态学观察
采用HE染色和光镜下观察分化细胞形态学改变。
2.5干细胞分化评价
最终通过特殊染色和真核酸的比较，评价分化后细胞与肝细胞之间的异同。
三、结果
3.1MSC鉴定
通过流式细胞术检测，MSC表面标记CD14、CD33、CD34、CD45低表达或完全不表达，而CD73、CD90、CD105等高表达。
3.2MSC诱导分化
通过无血清DMEM/F12培养基诱导的MCS经过3天可观察到明显的细胞形态学变化，并转变成为肝线性样态。经过7天的诱导，由于1%胎牛血清的补充，再次观察到明显增长和变性的肝样细胞。经过14天的诱导，可以观察到更多肝样细胞分化。
3.3分化细胞形态学观察
经过3天MSC诱导，细胞体积明显缩小，形态发生变化，细胞内出现油滴；经过7天的培养，出现了团块状肝样结构，14天的阳性细胞数大约达到30%。
3.4干细胞分化评价
通过特殊染色和真核酸的比较，评价分化后细胞与肝细胞之间的异同。结果显示，分化细胞在表型、基因、蛋白质水平上与肝细胞相似。
四、讨论
本研究结果表明，同种异体大鼠骨髓MSC可体外分化为肝样细胞，并表现出结构、功能特征的肝细胞样态。目前，用MSC作为细胞治疗的方法已被广泛研究，其在肝病领域的应用也得到了许多关注。骨髓间充质干细胞，具有丰富来源、便于培养和多系分化等优点，在细