大鼠脂肪来源干细胞向甲状旁腺样细胞的分化

Differentiation of Rat Adipose-Derived Stem Cells into Parathyroid-Like Cells.

作者信息Ping Zhang, Hao Zhang, Wenwu Dong, Zhihong Wang, Yuan Qin, Changhao Wu, Qi Dong
PMID32612651
发布时间2020-06-12
DOI10.1155/2020/1860842

实验完整度

包含体外细胞分离、多向分化鉴定、诱导分化及分子检测,但缺少体内功能验证和机制深入验证。

主要模型

大鼠脂肪来源干细胞(ADSCs) Sprague Dawley大鼠

重点核对

ADSCs分离自Sprague Dawley大鼠腹股沟脂肪组织 使用100 ng/mL SHH和25、50、75 ng/mL activin A处理 检测时间点为7、14、21天 检测指标包括PTH分泌、CaSR/GCM2/PTH mRNA和蛋白表达

摘要

背景:目前术后甲状旁腺功能减退症的治疗存在缺点,如需要反复监测血液以调整剂量、长期疗效不确定以及重组甲状旁腺激素治疗价格昂贵。脂肪来源干细胞可以在体外进行成脂和成骨分化,被认为是甲状旁腺样细胞的新来源,但这一想法缺乏理论基础和可行性。我们旨在建立一种将脂肪来源干细胞分化为甲状旁腺样细胞的方案,用于治疗甲状旁腺功能减退症。材料:/ 方法:从Sprague Dawley大鼠腹股沟脂肪组织中分离纯化脂肪来源干细胞。分别用油红O和茜素红S染色鉴定细胞的成脂分化和成骨分化。用音猬因子(SHH)和激活素A刺激脂肪来源干细胞。通过检测甲状旁腺激素和相关的甲状旁腺标志物来确认脂肪来源干细胞向甲状旁腺样细胞的分化。结果:从大鼠脂肪细胞中成功分离纯化出脂肪来源干细胞。确定了脂肪来源干细胞的成脂和成骨分化能力。SHH和激活素A刺激脂肪来源干细胞分泌甲状旁腺激素,并以时间和浓度依赖的方式显著增加细胞中钙敏感受体(CaSR)、甲状旁腺激素和神经胶质细胞缺失同源物2(GCM2)的表达。结论:我们成功地将大鼠脂肪来源干细胞分化为甲状旁腺样细胞,这将为治愈甲状旁腺功能减退症开辟新的途径。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
探讨大鼠脂肪来源干细胞能否在体外分化为具有功能的甲状旁腺样细胞,并建立相应的分化方案。
核心机制
SHH和activin A以时间和浓度依赖性方式上调ADSCs中CaSR、PTH和GCM2的表达,并促进PTH分泌,诱导其向甲状旁腺样细胞分化。
主要证据
体外分离培养的大鼠ADSCs经SHH和activin A处理后,RT-qPCR和Western blot检测到CaSR、PTH和GCM2表达增加,ELISA检测到PTH分泌增加,且呈时间和浓度依赖性。
研究意义
该研究为利用ADSCs分化为甲状旁腺样细胞治疗甲状旁腺功能减退症提供了理论基础,并为进一步在人类中的研究奠定了基础。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

大鼠ADSCs的分离与纯化

获得高纯度的大鼠脂肪来源干细胞。

从Sprague Dawley大鼠腹股沟脂肪组织分离细胞,经胶原酶消化、过滤、裂解红细胞后培养,传代至第三代用于鉴定。

2

成脂分化能力鉴定

验证ADSCs具有成脂分化潜能。

将ADSCs在成脂诱导培养基中培养7、14、21天,用油红O染色观察脂滴形成。

3

成骨分化能力鉴定

验证ADSCs具有成骨分化潜能。

将ADSCs在成骨诱导培养基中培养7、14、21天,用茜素红S染色观察钙沉积。

4

诱导ADSCs分化为甲状旁腺样细胞

用SHH和activin A诱导ADSCs向甲状旁腺样细胞分化。

将第5代ADSCs在含SHH或activin A的培养基中培养7、14、21天,检测PTH分泌和标志物表达。

5

甲状旁腺样细胞鉴定

验证诱导后细胞是否具有甲状旁腺细胞的特征。

通过ELISA检测PTH分泌,RT-qPCR和Western blot检测CaSR、PTH和GCM2的表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证免疫效应
数据分析与统计

产品清单

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
ADSC分离与培养
大鼠品系、周龄、性别、数量;麻醉和处死方法;脂肪组织来源部位;消化酶类型和浓度;消化时间;过滤孔径;红细胞裂解处理时间;细胞接种密度;培养条件;传代时间和胰蛋白酶浓度。
阅读提示:见Materials and Methods部分2.1
成脂分化
诱导剂种类和浓度;培养基类型;FBS浓度;换液频率;分化时间点。
阅读提示:见Materials and Methods部分2.2和Figure 1图注
成骨分化
诱导剂种类和浓度;培养基类型;FBS浓度;换液频率;分化时间点。
阅读提示:见Materials and Methods部分2.3和Figure 2图注
向甲状旁腺样细胞分化
细胞传代数;培养基类型和血清浓度;SHH和activin A的浓度;处理时间点。
阅读提示:见Materials and Methods部分2.4
分子检测
RNA提取方法;cDNA合成条件;PCR引物序列;Western blot蛋白上样量、抗体稀释比例、封闭条件、孵育时间和温度、检测系统。
阅读提示:见Materials and Methods部分2.6和2.7