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骨髓间充质干细胞(Mesenchymal stem cells, MSCs)起源于中胚层,主要存在于成年哺乳动物的骨髓中,与造血干细胞(Hemopoietic stem cells, HSCs)共存。MSCs不仅参与构建造血微环境,发挥支持造血的作用,而且研究表明其易于体外分离培养和扩增、可自体移植并具有跨胚层分化为多种细胞表型的能力,例如可以分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌腱细胞、成肌细胞和神经细胞等多种细胞,未分化的或经遗传修饰过的MSCs有望成为未来细胞/基因治疗、组织工程的理想种子细胞。本研究目的在于阐明小鼠骨髓MSCs的生物学性能及其分化潜能,优化小鼠MSCs的增殖培养条件,以便未来利用该类细胞作为疾病细胞/基因治疗的模型.为此,本试验利用成年昆明小鼠为对象,较为系统全面地研究了其MSCs的分离、培养、扩增、形态学、生长特性、以及体外诱导分化能力,为进一步深入研究MSCs的诱导分化和应用打下实验基础。结果如下:1.本试验应用贴壁分离法成功分离得到昆明小鼠股骨和胫骨MSCs,体外培养到第8代,细胞数量扩增了5000倍以上。本试验所分离的昆明小鼠MSCs具有该类细胞的典型特征:外形呈多角形、三角形或长梭形,细胞核质比大、胞浆中细胞器少、核仁明显,具有快速增殖的能力,类似于人和其它动物的MSCs,细胞形态均一,排列有序,体外培养8代以上无变化。2.小鼠MSCs可以在体外用马血清或地塞米松、3-异丁基-1-甲基黄嘌呤、胰岛素、吲哚美辛定向诱导分化为脂肪细胞,细胞内有脂滴出现,随着时间延长,脂滴逐渐增加并融合为脂泡,细胞由梭形转变为圆形或多角形,油红O染色呈阳性,从而建立了MSCs分化为脂肪细胞的模型,有助于研究肥胖发生的机制。同时,这也是和骨髓造血干细胞的区别之一。3.本试验成功诱导小鼠MSCs体外分化为成骨细胞表型,产生Von Kossa染色阳性的矿化结节。试验证明,地塞米松、β-甘油磷酸钠、抗坏血酸是诱导MSCs向成骨分化的重要因素,MSCs可以作为骨组织工程重要的种子细胞来源。4.本试验分离获得了小鼠脑神经细胞,细胞形态典型,并成功用于MSCs成神经诱导后的免疫荧光细胞化学鉴定的阳性对照。该分离培养方法简单,可以满足一般实验的需要。5.本试验结果表明,小鼠MSCs在β-巯基乙醇和全反式维甲酸诱导下分化为神经样细胞,呈现神经细胞的基本形态结构,表达神经细胞的分子标记NSE和NF-200,诱导产生的神经细胞在神经培养基中培养可以存活,但这种分化细胞是否具有神经细胞的功能有待于进一步研究。综上所述,本试验成功分离获得了具有体外多向分化能力的小鼠MSCs。根据细胞形态、体外分化能力,可以判定来自于骨髓的细胞为间充质干细胞。结果显示,MSCs具有巨大的潜在应用前景。但是,彻底阐明MSCs的全部生物学性能,并应用于临床实践还有许多工作要做。