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背景胆管损伤与胆管狭窄的处理是胆道外科的一道难题。组织工程研究的进展提示我们能否采用组织工程学的原理来构建一种理想的胆管替代物,进而解决胆道修复与重建的难题。其中合成胆管替代物需要有足够的种子细胞。在所需的种子细胞之中,胆管上皮细胞应该是不可缺少的一部分。但是通过查阅近期的文献不难发现,虽然胆管上皮细胞(Bile duct epithelial cell, BDECs)与其他组织细胞相比容易获取,但该细胞不易在体外培养,更不能在体外进行多次传代,故很难将该细胞应用于合成人工胆管的基础研究。为了克服这一难题,人们开始考虑寻找BDECs替代品如干细胞。干细胞在不同的诱导环境中既能自我更新,又能被诱导分化。目前,人们在诱导干细胞向肝细胞分化方面做了比较多的研究,其中还有不少研究发现在向肝细胞诱导分化过程中,可以发现胆管细胞的标志物;另有研究发现在干细胞向肝原细胞发生转变后,激活TGF通路可以诱使肝原细胞向胆管细胞分化,因此人工诱导干细胞向BDECs分化已经有了理论基础。同时生物材料研究进步使得组织工程胆管的合成成为可能。当然也有人将猕猴的骨髓间充质干细胞或SD大鼠的骨髓间充质干细胞诱导分化为BDECs,但报道极少,技术尚不成熟,而且存在转化效率低,诱导分化时间长等不足。我们希望希望进一步验证骨髓间充质干细胞向BDECs诱导分化的可行性并能够设计一套比较方便、简捷而且转化效率较高的诱导方案来为组织工程胆管的构建提供充足的种子细胞。目的通过本次实验摸索出一套方便快捷成熟的诱导方案,促使大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone marrow mesenchymal stem cells,rBMMSCs)向BDECs方向分化;同时通过实验观察比较培养过程中添加丙戊酸钠(Sodium valproate,VPA)对转化效率的影响。方法体外分离提取rBMMSCs后,采取全骨髓贴壁筛选法培养纯化,保证每周至少2次换液,同时倒置显微镜下观察rBMMSCs的形态学变化并拍照;取第3代纯度较高的rBMMSCs用MTT法连续7天检测该细胞生长变化;流式细胞仪检测rBMMSCs表面免疫抗原标志物;添加成骨、成脂诱导液刺激rBMMSCs3周后,分别通过茜素红、油红染色来鉴定其分化能力;然后设计对照(Control)、细胞因子(XGF)、细胞因子及丙戊酸钠(XGF+VPA)3组不同实验方案,并刺激第3代rBMMSCs,随后采用倒置显微镜观察细胞的形态学变化;提取诱导不同时间的rBMMSCs的DNA并采用实时定量PCR仪检测该细胞的基因表达量变化;免疫荧光及Western blot法检测rBMMSCs表达胆管细胞相关蛋白的变化情况。结果第3代rBMMSCs生长曲线成反“Z”型;采用油红及茜素红检测发现,rBMMSCs经过3周的成骨、成脂诱导液刺激后可出现出现脂滴及矿化结节;流式检测出rBMMSCs表面抗原CD29、CD90阳性,CD45阴性;经过诱导分化后,rBMMSCs由长梭形逐渐缩短变为多边形;经过刺激后rBMMSCs表达BDECs相关基因,而且表达量随时间延长而逐渐成上升趋势,其中采用VPA处理后的rBMMSCs表达相关基因量明显增多;rBMMSCs诱导分化21天后荧光检测发现,XGF组及XGF+VPA组细胞均表达CK19、CK7、AFP蛋白以及GGT酶蛋白;control组仅有GGT酶蛋白有少量荧光,且荧光细胞明显少于另外两组;XGF+VPA组细胞同样都表达CK19、CK7、AFP蛋白以及GGT酶蛋白,且XGF+VPA组表达上述蛋白荧光的细胞数量明显多于XGF组且荧光强;Western blot方法检测发现rBMMSCs向BDECs诱导分化21天后,XGF组及XGF+VPA组均有CK7蛋白表达,control组未见该蛋白的表达,通过比较蛋白条带灰度值发现,XGF+VPA组CK7蛋白表达量明显高于XGF组,CK19的蛋白表达情况同CK7,三组均有GGT蛋白的表达,其表达量在control组、XGF组及XGF+VPA组见具有递增趋势,对照组明显低于另外两组。Western blot结果免疫荧光的结果基本一致。结论模拟胚胎的发育过程采用多因子联合逐步刺激rBMMSCs可以使其向BDECs方向分化,而且VPA可以提高转化效率。