脐带间充质干细胞在海藻酸盐支架中分化为运动神经元样细胞

doi:10.4103/1673-5374.162768

摘要/Abstract

摘要：

海藻酸盐支架是一种可促进胚胎干细胞向神经元样细胞分化的合适生物材料。由此，我们假设海藻酸盐支架适于培养脐带间充质干细胞，增强其向神经元样细胞分化的能力。实验将脐带间充质干细胞培养于包含0.25%海藻酸盐的3D支架、50mM CaCl2的神经细胞培养基中，并与单纯培养于2D培养条件下的神经细胞培养基中的干细胞进行比较。10d后，应用免疫荧光染色检测到3D海藻酸盐支架培养的脐带间充质干细胞神经元β-tubulin和运动神经元标志物CD 271的表达量明显高于2D培养基。说明3D海藻酸盐支架培养系统可有效诱导脐带间充质干细胞的神经分化。

关键词: 神经再生, 脐带间充质干细胞, 间充质干细胞, 神经元, 运动神经元, 海藻酸盐, 3D支架

Abstract:

Alginate scaffold has been considered as an appropriate biomaterial for promoting the differentiation of embryonic stem cells toward neuronal cell lineage. We hypothesized that alginate scaffold is suitable for culturing Wharton’s jelly mesenchymal stem cells (WJMSCs) and can promote the differentiation of WJMSCs into neuron-like cells. In this study, we cultured WJMSCs in a three-dimensional scaffold fabricated by 0.25% alginate and 50 mM CaCl2 in the presence of neurogenic medium containing 10 μM retinoic acid and 20 ng/mL basic fibroblast growth factor. These cells were also cultured in conventional two-dimensional culture condition in the presence of neurogenic medium as controls. After 10 days, immunofluorescence staining was performed for detecting β-tubulin (marker for WJMSCs-differentiated neuron) and CD271 (motor neuron marker). β-Tubulin and CD271 expression levels were significantly greater in the WJMSCs cultured in the three-dimensional alginate scaffold than in the conventional two-dimensional culture condition. These findings suggest that three-dimensional alginate scaffold cell culture system can induce neuronal differentiation of WJMSCs effectively.

Key words: nerve regeneration, Wharton’s jelly mesenchymal stem cells, mesenchymal stem cells, neurons, motor neurons, alginate, 3D scaffold, neural regeneration

. 脐带间充质干细胞在海藻酸盐支架中分化为运动神经元样细胞[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2015, 10(8): 1312-1316.

Seyed Mojtaba Hosseini, Attiyeh Vasaghi, Newsha Nakhlparvar, Reza Roshanravan, Tahereh Talaei-khozani, Zahra Razi. Differentiation of Wharton’s jelly mesenchymal stem cells into neurons in alginate scaffold[J]. Neural Regeneration Research, 2015, 10(8): 1312-1316.

参考文献

引言

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延伸阅读

伊朗Shiraz医科大学的Tahereh Talaei-khozani教授所在团队最新研究发现，将脐带间充质干细胞培养于包含0.25%海藻酸盐的三维（3D）支架、50mM CaCl2的神经细胞培养基中10d后，脐带间充质干细胞可向运动神经元样细胞方向分化，且分效效率高于常规二维（2D）神经细胞培养基。脐带间充质干细胞来源丰富、容易获取、操作简单、费用低廉，且其具备干细胞能自我更新和向多种细胞方向分化的能力。在应用于疾病的细胞疗法时，不涉及伦理学问题。脐带间充质干细胞还表达胚胎和间充质细胞标志物，且可分泌多种涉及神经再生的生长因子。海藻酸盐是一种广泛使用的无毒线性多糖生物材料，可支持细胞增殖，并影响干细胞分化命运，可作为神经移植的载体材料。海藻酸盐支架是一种可促进胚胎干细胞向神经元样细胞分化的合适生物材料。基于此，Tahereh Talaei-khozani教授等试图观察培养于海藻酸盐支架3D培养条件下的脐带间充质干细胞向神经元样细胞分化的能力，并与2D常规培养条件进行比较，从而得出了以上结论。文章发表于《中国神经再生研究（英文版）》杂志2015年第8期。Article: "Differentiation of Wharton’s jelly mesenchymal stem cells into neurons in alginate scaffold" by Seyed Mojtaba Hosseini1, 2, 3, Attiyeh Vasaghi1, 2, Newsha Nakhlparvar1, 2, Reza Roshanravan4, Tahereh Talaei-khozani5, 6, *, Zahra Razi2, 7 (1 Student Research Committee, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran; 2 Cell and Molecular Medicine Student Research Group, Medical School, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran; 3 Stem Cell Laboratory, Department of Anatomy, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran; 4 Colorectal Research Center, Department of Surgery, Shiraz University of Medical Science, Shiraz, Iran; 5 Tissue Engineering Laboratory, Department of Tissue Engineering, School of Advanced Medical Science and Technology, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran; 6 Laboratory for Stem Cell Research, Department of Anatomy, Medical School, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran; 7 Department of Medical Physics, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran). Hosseini SM, Vasaghi A, Nakhlparvar N, Roshanravan R, Talaei-khozani T, Razi Z (2015) Differentiation of Wharton’s jelly mesenchymal stem cells into neurons in alginate scaffold. Neural Regen Res 10(8):1312-1316. 欲获更多资讯：请与《中国神经再生研究（英文版）》杂志国际发展部联络；联络电话：+8613804998773，或用电子邮件联络：eic@nrren.org。文章全文请见：http://www.nrronline.org/

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