WISTAR大鼠骨髓间充质干细胞完全培养基的应用

背景^[1-3]

WISTAR大鼠骨髓间充质干细胞完全培养基特别添加了能有效改善细胞生长状态的营养物质和特别甄选的优质胎牛血清，适合SD大鼠骨髓间质干细胞的体外培养。

Wistar大鼠由美国费城Wistar研究所育成。常用的既有近交系，也有远交群。其被毛呈白色，特征为头部较宽、耳朵较长、尾的长度小于身长。Wistar大鼠性情温顺，性周期稳定，早熟多产，平均每窝产自10只左右，生长发育快，乳腺癌发病率很低，对传染病抵抗力强。

骨髓原始间充质干细胞是骨髓基质干细胞，是人们在哺乳动物的骨髓基质中发现的一种具有分化形成骨、软骨、脂肪、神经及成肌细胞的多种分化潜能的细胞亚群。它们对骨髓中的造血干细胞（HSC）不仅有机械支持作用，还能分泌多种生长因子（如IL-6，IL-11，LIF，M-CSF及SCF等）来支持造血。

常用的分离MSC的方法主要有全骨髓法和密度梯度离心法，全骨髓法即根据干细胞在低血清培养基中有贴壁优势特性，定期换液除去不贴壁细胞，从而达到纯化及扩增MSC的目的。密度梯度离心法即根据骨髓中各细胞成分比重的不同，分离单核细胞进行贴壁培养。

二者本质上无多大区别。随着对MSC表面抗原认识的深入，又有人利用免疫方法如流式细胞仪法、免疫磁珠法等对其进行分离纯化。但经过流式或磁珠分选后的细胞出现了增殖缓慢等一些问题，加之成本较高和技术的难度，在某种程度上限制了这些方法的广泛应用。

应用^[4][5]

用于一氧化碳释放分子-3对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响及机制研究

骨髓间充质干细胞(BMSCs)因其强大的增殖及多分化潜能,已成为组织工程研究的种子细胞。如何促进BMSCs高效地向成骨细胞方向分化是目前骨组织工程丞待解决的关键问题。虽然已有许多关于诱导BMSCs成骨分化的研究报道,但仍有许多不足之处,如增加感染、癌症的风险等,因此仍需继续研究新的、有效的促进成骨分化的方法。

一氧化碳释放分子(CORMs)是一类携带并可控性释放一氧化碳(CO)的羰基化合物,具有抗炎、改善血管功能、抗凋亡、心脏保护等多种作用。我们课题组前期主要围绕CORMs的抗炎特性进行了体内、外实验研究,发现CORMs对牙周炎有抑制作用。

牙周炎的两个主要特征为炎症和牙槽骨吸收破坏。CORMs能否促进骨再生CORMs对间充质干细胞成骨分化有何影响?目前尚未见公开报道。在前期人牙周膜细胞实验中我们发现,CORM-3刺激可引起细胞血红素氧合酶-1(HO-1)的高表达。

在大鼠脑星形胶质细胞等其它细胞中也发现了CORMs引起HO-1高表达的情况。HO-1高表达能够促进间充质干细胞成骨分化,由此推测CORMs或许能够促进BMSCs成骨分化。

在针对CORMs生理效能研究的同时,相关机制研究不断深入,最近的研究还涉及到了microRNA,发现CORMs可引起细胞在microRNA水平发生变化,并最终调节或改善细胞功能状态。microRNA是一种约22nt大小的内源性非编码RNA,通过结合靶基因mRNA诱导其降解或抑制其翻译,参与生命过程中一系列的重要进程。

microRNA-20b可通过抑制PPARy等激活BMPs/Runx2信号通路,促进BMSCs成骨分化。体内敲除Dicer酶后,microRNA消失,最终可导致小鼠肢体发育障碍,这些结果提示适当水平的microRNA表达对于干细胞成骨分化是必不可少的。

参考文献

[1]Enhancing effects of myricetin on the osteogenic differentiation of human periodontal ligament stem cells via BMP-2/Smad and ERK/JNK/p38 mitogen-activated protein kinase signaling pathway[J].Hyang-Yu Kim,Sun-Young Park,Se-Young Choung.European Journal of Pharmacology.2018

[2]Carbon monoxide attenuates lipopolysaccharide-induced lung injury by mitofusin proteins via p38 MAPK pathway[J].Shu-an Dong,Yuan Zhang,Jian-bo Yu,Xiang-yun Li,Li-rong Gong,Jia Shi,Yuan-yuan Kang.Journal of Surgical Research.2018

[3]Interleukin?1β?mediated suppression of microRNA?27a?3p activity in humancartilage via MAPK and NF?κB pathways:A potential mechanism of osteoarthritispathogenesis[J].Xing Li,Peiheng He,Ziqing Li,Haixing Wang,Minghao Liu,Yinbo Xiao,Dongliang Xu,Yan Kang,Hua Wang.Molecular Medicine Reports.2018(1)

[4]PPAR-γand Wnt Regulate the Differentiation of MSCs into Adipocytes and Osteoblasts Respectively[J].Yue Li,Daxiang Jin,Weixing Xie,Longfei Wen,Weijian Chen,Jixi Xu,Jinyong Ding,Dongcheng Ren.Current Stem Cell Research&Therapy.2018(3)

[5]李景媛.一氧化碳释放分子-3对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响及机制[D].山东大学,2019.