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胎膜来源的间充质干细胞具有获取方便、对供体无伤害、免疫耐受特性、具有多向分化的潜能、无伦理道德问题等优点,是良好的组织工程、细胞治疗和基因治疗的种子细胞,具有广阔的应用前景。本文以自然分娩的婴儿的胎膜为实验对象,建立胎膜来源的间充质干细胞分离纯化和鉴定方法;考察了在长期传代培养过程中,羊膜和绒毛膜间充质干细胞形态、生长、集落形成能力、表面标志、成骨分化和成脂肪分化能力的变化规律,并根据细胞形态将羊膜间充质干细胞分成3个亚群,研究了不同亚群细胞的形态、表面标志、增殖和分化能力,最后,探索了AICAR对间充质干细胞和成纤维细胞的增殖及分化能力的影响,旨在为胎膜来源间充质干细胞的体外培养和应用提供基础,为进一步揭示研究其增殖和分化机制提供思路。
研究表明经过一系列的酶解作用,1g胎膜间质组织中分离到约106数量级的有核细胞,其中从羊膜和绒毛膜中分离的有核细胞的集落形成率分别为(0.26±0.11)%及(0.11±0.05)‰,均表达CD29、CD44和CD105,不表达CD14、CD34和CD45,并具有多向分化的能力,在体外可向骨、脂肪和软骨细胞分化,经鉴定为羊膜间充质干细胞和绒毛膜间充质干细胞。在长期传代培养过程中,细胞形态随代次的增加变得宽大扁平,增殖能力下降,经过15代的培养,羊膜间充质干细胞可以倍增31次,而绒毛膜间充质干细胞仅为18次,同时伴随着成骨和成脂肪分化能力的降低。在hAMSCs群体中有3种形态特异的亚群,在长期传代过程中,细长梭型的细胞形态均一,具有较强的集落形成能力、增殖能力和成骨及成脂肪分化能力;短小型的细胞形态变化大,增殖能力强,但成骨分化能力弱;宽大扁平型的细胞增殖和成骨分化能力均较弱,但成脂肪分化能力较强。1~2 mM的AICAR能够显著抑制间充质干细胞和成纤维细胞增殖,提高碱性磷酸酶活性,促进细胞的矿化作用,但不影响成脂肪分化;而1 mM的二甲双胍对细胞增殖和成骨分化也无影响。