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目的:通过大鼠肝星状细胞(hepatic stellate cells,HSCs)与大鼠脂肪间充质干细胞(rat adipose tissue-derived mesenchymal stem cells,rADSCs)在内皮细胞分化诱导培养基中的共培养,观察HSCs对rADSCs向内皮细胞(endothelial cells,ECs)分化的影响和rADSCs向ECs分化过程中BMP信号通路的活化情况。 方法:共培养实验设置四组,阳性对照组、实验组、阴性对照组和空白对照组。诱导培养2周后,利用多细胞共培养技术、CCK8法、流式细胞技术、免疫荧光技术、Western blotting法、细胞迁移试验、低密度脂蛋白吞噬试验和体外成血管试验等研究技术观察检测各组rADSCs向ECs的分化情况和rADSCs向ECs分化过程中BMP信号通路的活化情况。 结果:诱导2周后,三组rADSCs细胞体积逐渐变小变圆,部分细胞出现典型的内皮细胞鹅卵石样改变;四组细胞vWF、VE-Cadherin和表达均阳性;Western blotting检测结果与免疫荧光结果一致,实验组eNOS蛋白表达明显高于阴性对照组和空白对照组(P<0.05);内皮细胞迁移试验显示,实验组每视野下细胞迁移数目明显高于阴性对照组和空白对照组(P<0.01);低密度脂蛋白吞噬试验显示,实验组细胞吞噬DiI-Ac-LDL的能力明显高于空白对照组(P<0.05);体外成血管试验显示实验组细胞体外成血管的能力明显高于其他三组细胞——阳性对照组(P<0.05)、阴性对照组和空白对照组(P<0.01)。BMP信号通路检测结果显示,实验组细胞BMP4表达水平和Smad1/5蛋白磷酸化水平明显高于阴性对照组和空白对照组(P<0.01);而在BMP4信号通路被Noggin抑制后,实验组细胞Smad1/5蛋白磷酸化水平显著降低(P<0.05)。 结论:HSCs可以通过促进BMP4蛋白表达,上调SMAD1/5蛋白磷酸化水平激活BMP信号通路,从而促进rADSCs向ECs分化,并增强分化后ECs的功能。利用共培养体系对多种细胞共培养时进行生长分化现象的观察及其相互影响机制的研究,可以为组织工程功能性血管化组织器官及其生物模拟物的设计和创造提供更加可靠的理论指导和更加广阔的研究策略。