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目的: 建立一种体外分离培养人类脂肪干细胞的实验方法,通过检测其形态学特征、生长曲线、增殖能力、克隆形成等一般生物学特性,以及多向分化能力,鉴定所分离的细胞是否具有脂肪干细胞的特性;并尝试采用体外细胞因子法诱导人类脂肪干细胞分步分化为类神经元样细胞,证明人类腹部皮下脂肪来源的脂肪干细胞是具有自我更新及多向分化能力的成体干细胞。 方法: 1.第一部分: (1)采用胶原酶消化的方法,从人类腹部皮下块状脂肪中分离出脂肪干细胞,经贴壁筛选法纯化细胞、低糖培养基体外培养扩增。 (2) Giesam染色后观察细胞形态;绘制细胞生长曲线并进行细胞周期分析,观察分析传代后染色体核型改变;选取不同代次脂肪干细胞做流式细胞鉴定、EdU细胞增殖能力检测以及克隆形成实验。 (3)对生长状况良好的脂肪干细胞,分别用成脂诱导液及成骨诱导液诱导分化培养,并进行油红O染色、碱性磷酸酶染色及细胞茜素红染色,鉴定其多向分化能力。 2.第二部分: (1)用碱性成纤维生长因子( bFGF)联合表皮生长因子( EGF)2%B27的DMEM/F12培养基诱导hADSCs向神经干细胞样细胞分化,观察分化过程中细胞形态的改变,并在诱导后,用免疫细胞化学荧光法检测神经干细胞标志nestin及PAX-6。 (2)取诱导分化得到的神经干细胞样神经球,在重组人脑源性神经生长因子(rh-BDNF)及维甲酸(RA)联合2% B27的neurobasal medium诱导培养基中,向神经元样细胞分化,观察诱导分化过程中形态学的变化及诱导后神经元细胞标志MAP-2及β-tubulinIII的表达。 结果: 1.从人类腹部皮下脂肪块体外分离获得的原代 hADSCs细胞形态不一,经传代后的细胞形态趋于长梭形,排列紧密呈漩涡状生长。 2. hADSCs细胞生长曲线呈S形,细胞周期分析及EdU掺入法结果显示体外培养的 hADSCs具有较强的增殖能力。经染色体核型分析结果提示,体外培养不会引起hADSCs的核型改变。第3、6、9、12代hADSCs经流式细胞仪检测CD29、CD44、CD90、CD105均呈阳性表达,而CD34和CD45呈阴性;克隆形成率为8.8%。 3. hADSCs能够在IBMX、吲哚美辛、胰岛素联合诱导下向脂肪细胞分化,油红O染色可见胞浆内有脂滴形成;在β甘油磷酸钠、维生素 c、地塞米松联合诱导分化为成骨细胞,碱性磷酸酶染色可见磷酸盐形成、茜素红染色可见钙结节形成。 4.经用碱性成纤维生长因子(bFGF)联合表皮生长因子(EGF)2%B27的DMEM/F12培养基诱导后,单个的 hADSCs聚集成球状,并呈悬浮生长,体外传代培养至第4代;免疫细胞化学荧光法检测神经干细胞标志nestin及PAX-6呈阳性表达。 5.hADSC来源的神经干细胞经重组人脑源性神经生长因子(rh-BDNF)及维甲酸(RA)联合2% B27的neurobasal medium诱导分化为神经元样细胞,细胞质以胞核为中心聚集,折光度高,明显呈现出双极或者多极的细胞形态;诱导后神经元细胞标志MAP-2及β-III tubulin的表达阳性。 结论: 1.采用胶原酶消化法可成功分离培养的人类脂肪干细胞,有较强的增殖能力,能够向成脂及成骨方向诱导分化,是具备自我更新及多向分化能力的成体干细胞。 2.使用碱性成纤维生长因子(bFGF)联合表皮生长因子(EGF)及重组人脑源性神经生长因子(rh-BDNF)联合维甲酸(RA)能够分步诱导人类脂肪干细胞向类神经元细胞分化,表达神经干细胞标志nestin及PAX-6和成熟神经元标志MAP-2及β-III tubulin,为将来干细胞移植的实验研究奠定了基础。