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目的探讨人脐带间质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,hUCMSC)的分离培养及其生物学特性。开展hUCMSC慢病毒转基因抗肿瘤的初步研究。方法采用组织块贴壁培养方法获得hUCMSC,并对其进行体外培养,应用PKH26和二咪基苯基吲哚(DAPI)染色方法进行形态学观察;应用流式细胞术测定细胞周期及表面抗原特征FITC-CD34,CD71,HLA-DR,PE-CD29,CD38,CD44,CD105和HLA-Ⅰ;染色体遗传分析及绘制生长曲线;利用地塞米松、维生素C、β-磷酸甘油、bFGF和地塞米松、3-异丁基-1-甲基黄嘌呤、胰岛素、消炎痛诱导第3代hUCMSC分别向成骨细胞和脂肪细胞分化,并通过碱性磷酸酶(ALP)、Von Kossa和油红O染色进行检测;通过PCR,RT-PCR等方法检测相关基因的表达。构建融合基因TNFα-Tumstatin的慢病毒载体,采用磷酸钙转染方法转染293T细胞和hUCMSC,通过PCR,RT-PCR,ELISA,3H-TdR检测融合基因及其蛋白的表达,观察抑制肿瘤生长的效果。结果hUCMSC在培养了两周后,大多呈纤维状生长,细胞传至第2代时,则为均一的长梭形细胞。在经PKH26和DAPI染色后,可见细胞有一个蓝色的平滑的核,胞浆呈红色,并可维持20天左右。在传代4个月后(约26代),细胞仍然保持了其生物学特性。流式分析显示:CD29,CD44,CD95,CD105,HLA-Ⅰ表达阳性,CD34,CD38,CD71,HLA-DR不表达。染色体核型正常。第3代细胞周期分析显示:G0/G1,G2/M和S期分别为88.86%,5.69%和5.45%。经过体外诱导,ALP、Von Kossa和油红O染色均呈不同程度的阳性,RT-PCR结果显示,诱导后的细胞分别表达了骨形成蛋白-3(BMP-3)和过氧化物酶体增殖体激活受体γ2(PPARγ2)等基因。hUCMSC还表达了骨髓MSC所表达的BMI-1和nucleostemin基因。成功构建融合基因TNFα-Tumstatin的慢病毒载体,包装293T细胞后可见绿色荧光,转染效率可达50%以上,在转化293T和hUCMSC后,基因组中可检测到融合基因,表明转染成功。慢病毒上清中可以检测到融合蛋白的表达并且对肿瘤细胞U937(人髓系白血病细胞株)具有抑制作用。结论HUCMSC具有与骨髓MSC相似的生物学特性,尤其具有向成骨细胞和成脂肪细胞分化的多潜能性特点。hUCMSC的慢病毒转基因抗肿瘤的研究已取得初步进展,在转基因治疗肿瘤中具有重要的前景,将成为基因治疗和组织工程中一种新的间质干细胞来源。