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骨髓源性血管内皮祖细胞的分离培养及鉴定_韩莹

骨髓源性血管内皮祖细胞的分离培养及鉴定_韩莹
骨髓源性血管内皮祖细胞的分离培养及鉴定_韩莹

第九章 内皮祖细胞

第九章内皮祖细胞 内皮祖细胞(EPC)是一类能循环、增值并分化为血管内皮细胞,但尚未表达成熟血管内皮细胞表型,也未形成血管的前体细胞。广义上认为EPC包括从血液血管干细胞分化为成熟内皮细胞的过程中所有一系列细胞。 第一节内皮祖细胞的分类与来源 一分类 从外周血中分离单细胞进行体外培养,3--5天后出现纺锤体形细胞,在2---3周生长达到高峰,在第4周死亡,称为早期EPC; 另一种细胞在第2---4周出现,成鹅卵石形,在4---8周呈指数生长,可存活12周,称为晚期EPC。 早期EPC主要存在于骨髓中,主要表面标记是CD133(AC133)、CD34、VEGFR-2 晚期EPC强表达所有内皮系标记VE-cadherin、FL T-1内皮一氧化氮合酶、CD31等。 二来源 EPC的来源主要有一下几种 1.血液血管干细胞 根据 (1)

造血干细胞(HSC)血细胞成分 血岛(卵黄囊的腹侧) 血管内皮前体细胞血管内皮细胞(原始毛细血管网) (2)原始的HSC和EPC享有共同的细胞表面标志CD34、AC133、血管内皮细胞生长因子受体-2(VEGFR-2) (3)HSC存在的部位如骨髓、外周血、新生儿脐带血、胎儿肝、胎儿脾均已证实含有EPC。 2.髓系祖细胞 髓系祖细胞是单核细胞和巨噬细胞定向分化的前体细胞。然而,许多实验表明,在血管生成的培养条件下,髓系CD34-/CD14+单核细胞能够表达许多内皮细胞的特异标志,并可在体外形成网状结构。 成熟的CD34-/CD14+外周血单核细胞在VEGF诱导下也能分化为内皮细胞样细胞,这些细胞同时表达内皮细胞标记。把这些细胞和CD34+细胞一起注入体内时,发现他们能够结合到新生血管的管壁中去。这一实验表明不仅CD34+细胞能分化成内皮细胞,CD34-/CD14+单核细胞能够分化为有生理功能的血管内皮细胞,并可作为EPC的来源。 3.多潜能成体祖细胞 许多成体组织存在少许MAPC。在细胞因子的诱导下,MAPC可在体外分化为内、中、外各胚层,在特定组织中定向分化为相应的干细胞。目前,成体造血组织骨髓中已被证实存在MAPC,体内外研究证实MAPC细胞可以分化为心肌细胞和血管内皮细胞。心脏组织残留的MAPC也成功分离,研究显示

大鼠骨髓源性内皮祖细胞的分离培养及鉴定_陆耀良

第23卷第6期2013年11月江苏大学学报(医学版) Journal of Jiangsu University (Medicine Edition )Vol.23No.6Nov.2013 大鼠骨髓源性内皮祖细胞的分离培养及鉴定 陆耀良1,康涛1,李晓强2,韩松 1 (1.苏州大学附属太仓医院血管外科,江苏苏州215400;2.苏州大学附属第二医院血管外科,江苏苏州215004) [摘要]目的:探讨内皮祖细胞(endothelial progenitor cells , EPCs )分离培养鉴定方法及其生物学特性。方法:采用梯密度离心法结合差速贴壁法分离获取大鼠骨髓单核细胞,培养于EGM-2-MV-SingleQuots 内皮细胞培养液中,分别取48h 内贴壁细胞(早期EPCs )和48h 后贴壁细胞(晚期EPCs ),在倒置显微镜下观察细胞形态,应用流式细胞术鉴定EPCs 表面抗原标志CD34,CD133和血管内皮生长因子受体-2(VEGFR-2),激光共聚焦检测EPCs 吞噬功能,透射电镜观察EPCs 内部超微结构。结果:单核细胞接种后呈小圆形,早期EPCs 呈长梭形,晚期以纺锤形为主,培养7d 后有明显干细胞集落;增殖至第6代以后,形态开始逐渐接近于内皮细胞,并出现管腔样结构。内皮祖细胞表面标志CD34,CD133和VEGFR-2均呈阳性表达,能吞噬Dil 标记的乙酰化低密度脂蛋白并结合FITC 标记的凝集素-1。透射电镜可观察到内皮细胞特征性细胞器Weible-Palade 小体。结论:梯密度离心法结合差速贴壁法能够成功地从骨髓中分离、 纯化、培养出内皮祖细胞,其增殖能力强,数量充足,生物学特性稳定。[关键词]内皮祖细胞;骨髓;干细胞[中图分类号]R329.2 [文献标志码]A [文章编号]1671-7783(2013)06-0465-05 [基金项目]国家自然科学基金资助项目(30972941)[作者简介]陆耀良(1968—),男,江苏太仓人,副主任医师,硕士,主要从事血管外科基础与临床研究;李晓强(通讯作者),教授,博士生 导师 ,E-mail :bright612@163.com Isolation ,culture and identification of rat bone marrow derived endothelial progenitor cells LU Yao-liang 1,KANG Tao 1,LI Xiao-qiang 2,HAN Song 1 (1.Department of Vascular Surgery ,the Affiliated Taicang Hospital of Soochow University ,Suzhou Jiangsu 215400;2.Department of Vascular Surgery ,the Second Affiliated Hospital of Soochow University ,Suzhou Jiangsu 215004,China ) [Abstract ]Objective :To explore the culture ,differentiation and identification method and biological characteristics of the rat bone marrow derived endothelial progenitor cells (EPCs ).Methods :We separated the rat bone marrow mononuclear cells using density gradient centrifugation combined with differential side-wall separation ,cultured endothelial cell with EGM-2,obtained adherent cells within 48h (early EPCs )and adherent cells after 48h (late EPCs ),respectively.The cell morphological images were observed under inverted microscope ;EPCs surface antigen markers ,CD34,CD133and VEGFR-2were identified by the flow cytometry ,the phagocytosis of EPCs were detected by laser scanning confocal microscope ,the internal ultrastructure of EPCs were observed by transmission electron microscope.Results :Mononuclear cells were small round after the first incubation ,the late EPCs was given priority to spindle-shaped ,and there was ob-vious stem cell colony after culture in 7days ;till the 6th generations of EPCs ,the cellular morphology was gradually close to the endothelial cells ,appeared the tube cavity structure.CD34,CD133,VEGFR-2ex-pressed positive ,could absorb Dil-ac-LDL combined with FITC-UEA-1.There was characteristic organelles Weible-Palade (W-P )small body in the EPCs under inverted microscope.Conclusion :The EPC was suc-cessfully isolated from bone marrow ,and purified ,cultured by density gradient centrifugation combined with differential adherent method ;it had strong proliferation ability ,abundant cell count and stable biological characteristics. [Key words ]endothelial progenitor cells ;bone marrow ;stem cells DOI:10.13312/j.issn.1671-7783.2013.06.003

血管内皮细胞体外培养(赵)

血管内皮细胞体外培养 1.概述血管内皮细胞(endothelial cell, EC)是衬于心,血管和淋巴管腔内表面的一种单层扁平上皮细胞。EC极薄,厚度约为0.1~1μm,长约25~50μm,宽约10~15μm,在体内呈梭形,相邻细胞之间借少量粘合质彼此嵌合,细胞长轴与血流方向平行。其超微结构特点是在胞质中含有的特殊颗粒,称Weibel-palade小体(内含有与凝血有关的第Ⅷ因子相关抗原);细胞间有紧密连接的缝隙相连。EC除了能保持血管壁内表面的光滑和通透性外,还有多种生物学功能:维持正常的血液流动性,分泌多种生物活性物质,在调节细胞生长,改变脂质代谢,维持血管壁的完整性,调节血管张力和选择性通透性以及免疫调节方面起到重要作用。EC功能的异常,与血栓形成、动脉粥样硬化、高血压等心血管疾病及肿瘤扩散,免疫疾病都有密切关系。体外培养中的EC形态呈"鹅卵石样"镶嵌排列,细胞长满后呈接触抑制现象。 2.培养方法EC生长在血管内表面,由于其所处的独特位置不利于观察和研究,所以体外培养EC显得特别重要,目前已有多种种属(人、牛、猪、兔、大鼠等),多种组织(脐带动脉、静脉、肺动脉、主动脉、脑毛细血管、心脏毛细血管等)的EC能在体外培养成功。人们将培养器皿预先用明胶或纤连蛋白或胶原等粘附蛋白包被后,形成人工的EC下基质层,可促进EC的粘附与生长。 2.1 方法原理用酶消化法,酶消化+机械刮脱法或单纯刮脱法将EC分离下来,在适宜的条件下可贴壁并长成致密单层。 2.2 介绍几种主要EC的分离 2.2.1 酶消化法大血管内皮细胞的分离 2.2.1.1 人脐带动、静脉(或其它大血管) a.在37℃水浴中,预热培养用的所有无菌溶液,备用。 b.在无菌条件下,取健康产妇分娩后新鲜的婴儿脐带(25cm左右,不超过6h),选择无夹痕、无扭曲、无凝血阻塞的部分,放入含有100 U/ml的青霉素和100 μg/ml链霉素的D-Hanks液中,在脐静脉或脐动脉的两端插入磨平的注射器针头用丝线扎紧,用注射器从一端注入D-Hanks液冲洗血管,直到流出的液体无血迹。 c.注入0.1%胶原酶(1型)溶液,待血管内残留的D-Hanks液流尽后,用注射器封注另一端针头,继续注入胶原酶溶液,致血管充盈,放入37℃无菌的D-Hanks液中,消化15min 后取出。 d.收集血管内酶溶液,并且注入含20%小牛血清的M199培养液(pH 7.2)冲洗血管收集合并于同一容器内,以1000r/min离心7~10min。 e.去上清液,加入20%小牛血清的M199培养液重新悬浮细胞备用。 f.其它大血管如牛主动脉,猪主动脉等,可在无菌下分离,然后用线结扎血管各分支,再依上述步骤分离EC。 2.2.2 酶消化法小血管内皮细胞的分离 2.2.2.1 兔主动脉,大鼠主动脉因血管较小,分支极细,不能采用上述方法消化。 a.将动物主动脉取出后放D-Hanks中,将血管外的脂肪细组织分离干净,用丝线结扎血管一端,然后用探针顶住该端,将整条血管翻转,使内膜翻在外面。将另一端折入腔内0.5cm,并用丝线结扎紧,以防外膜外露及避免酶液进入外膜腔内。 b.用D-Hanks液清洗干净外翻的内膜面,然后血管浸泡在含0.1%胶原酶溶液的小瓶内,盖上瓶盖在37℃水浴中轻轻摇荡消化,使EC离散下来,消化15~20min后,见酶液稍有混

血管内皮细胞培养

血管内皮细胞(endothelial cell, EC)体外培养 1.概述血管内皮细胞(endothelial cell, EC)是衬于心,血管和淋巴管腔内表面的一种单层扁平上皮细胞。EC极薄,厚度约为0.1~1μm,长约25~50μm,宽约10~15μm,在体内呈梭形,相邻细胞之间借少量粘合质彼此嵌合,细胞长轴与血流方向平行。其超微结构特点是在胞质中含有的特殊颗粒,称Weibel-palade小体(内含有与凝血有关的第Ⅷ因子相关抗原);细胞间有紧密连接的缝隙相连。EC除了能保持血管壁内表面的光滑和通透性外,还有多种生物学功能:维持正常的血液流动性,分泌多种生物活性物质,在调节细胞生长,改变脂质代谢,维持血管壁的完整性,调节血管张力和选择性通透性以及免疫调节方面起到重要作用。EC功能的异常,与血栓形成、动脉粥样硬化、高血压等心血管疾病及肿瘤扩散,免疫疾病都有密切关系。体外培养中的EC形态呈“鹅卵石样”镶嵌排列,细胞长满后呈接触抑制现象。 2.培养方法EC生长在血管内表面,由于其所处的独特位置不利于观察和研究,所以体外培养EC显得特别重要,目前已有多种种属(人、牛、猪、兔、大鼠等),多种组织(脐带动脉、静脉、肺动脉、主动脉、脑毛细血管、心脏毛细血管等)的EC能在体外培养成功。人们将培养器皿预先用明胶或纤连蛋白或胶原等粘附蛋白包被后,形成人工的EC下基质层,可促进EC的粘附与生长。 2.1 方法原理用酶消化法,酶消化+机械刮脱法或单纯刮脱法将EC分离下来,在适宜的条件下可贴壁并长成致密单层。 2.2 介绍几种主要EC的分离 2.2.1 酶消化法大血管内皮细胞的分离 2.2.1.1 人脐带动、静脉(或其它大血管) a.在37℃水浴中,预热培养用的所有无菌溶液,备用。 b.在无菌条件下,取健康产妇分娩后新鲜的婴儿脐带(25cm左右,不超过6h),选择无夹痕、无扭曲、无凝血阻塞的部分,放入含有100 U/ml的青霉素和100 μg/ml链霉素的D-Hanks液中,在脐静脉或脐动脉的两端插入磨平的注射器针头用丝线扎紧,用注射器从一端注入D-Hanks液冲洗血管,直到流出的液体无血迹。

血管内皮祖细胞治疗缺血性心脏病的研究进展

匡堂绽述;Q堕生!旦筮!!鲞箜!!翅丛型垫尘曼塑塑i坐丛!:墅P!Q塑:!生:!!:盟!:!! [11][12][13][14][15]VanItaliieCM,AndersonJM.Themoleculagphysiologyoftight junctionpores[J].Physiology(Bethesda),2004,19(6):331-338. AngelowS,AhlstromR,YuAS.BiologyofelaudinsJI.AmJ PhysiolRenalPhysiol,2008,295(4):867-876. ArrietaMC.BistritzL.MeddingsJB.Alterationsinintestinalpor- meabilitylJ1.Gut,2006,55(10):1512.1520. VallItallieCM.AndersonJM.Claudinsandepithelialparacellular trails.Ⅳ,rtlJI.AnnuRevPhysiol,2006,68(3):403-429. BalkovetzDF.Tightiunctionclaudinsandthekidneyinsieknes6 andinhealth【J】.BiⅢ?himBiophysActa,2008.7(4):1016. WillC。Fnm,lmM,Mtillel"D.Clandintightiu/Rmonproteins:novela8. peas inparaeelhlartransport[J].PetitDialInl,2008,28(6):577-584. NittaT。HatsM,GotohS。eta1.Size.selective looseningofthe bkxM—brainbarrierinclaudin-5.deficientmiceJf.JCellBiol, 2003.16l(3):653-660. HouJ,GomesAS,PaulDL。eta/.Studyofclandinfunction by眦~ interference{J1.JBiolChem,2006,28l(47):36117.36123. 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NlessenCM.Tightjunctions/a,therensiunctions:basicslructure andfunotion【JI.JInvestDermatol,2007.127(11):2525.2532. 收稿U期:2009旬3-23修同日期:2009-07-02血管内皮祖细胞治疗缺血性心脏病的研究进展 陈闽荔’,张金莲△(综述),吕建国(审校) (天津市胸科医院心内科,天津300051) 中圈分类号:R541文献标识码:A文章编号:1006-2084(2009)18-2753-04 摘要:内皮祖细胞是内皮细胞的前体细胞,是一类能够迁移、增殖,并分化为成熟血管内皮细胞 的前体细胞,属于干细胞群体,参与人胚胎血管生成及出生后血管新生和内皮损伤后的修复过程,还可在一定条件下分化为心肌细胞。近年来的研究表明其与冠心病发生、发展及治疗的关系密切,为冠心病治疗提供了新思路。本文就内皮祖细胞的生物学特性及其在缺血性心脏病中的临床研究现状予以综述。 关键词:内皮祖细胞;缺血性心脏病;治疗;细胞移植 Progress aboutEndothellalProgenitorCelisinTreatinglschemicHeartDiseaseCHENMin.1i.ZHANGJin?lian,LVJian-guD.(DepartmentofCardiology,ChestHospitalofT/a彬n,‰njin300051,China)Abstract:Endothelialprogenitorcellisthepmcellofendothelialcells.whichCallmigrate,proliferate anddifierentiatetheprocellofmaturetIresselendothelialeelIs.Theybelongtostemcells.whichparticipatenotonlytheembryonicvaseularization。butalsothevascularneogenesisafterbemandrepairprocessafterendo.thelialinjury.Therecentresearchessuggestedthatendothelialprogenitorcellsshoul‘JberelatedtoComnary heartdiseasecloselyaboutitsgenesis.developmentandtherapy.EPCpreovides a newideasforthetreatmentofcoronaryheartdisease.Thisarticlereviewedthebiologicalcharacteristicsandclinicalstudiesofendothelialprogenitor cellsinischemicheartdisease. Keywords:Endothelialprogenitorcells;Isehemieheartdisease;Therapy:Celltransplantation 缺血性心脏病(isehemicheartdisease,IHD)是由 于冠状动脉循环改变引起冠状动脉血流和心肌需求 之间不平衡而导致的心肌损害,在急性缺血时,心肌 细胞在短时间内大量凝固性坏死;慢性长期血供不 足使心肌组织发生营养障碍和萎缩,残余的心肌细 胞无法莺建坏死的组织,心脏功能随着时间进行性 恶化,其中最常见的原因是冠心病,约占90%。IHD 是严重危害居民健康的多发病和常见病,是慢性心 力衰竭的主要原因,传统的治疗手段主要是重建血供,而不能修复损伤和坏死心肌。近几年兴起的干细胞移植治疗IHD不仅可以再生血管,而且可以再生心肌,使人们看到了新的希望。血管内皮前体细胞或血管内皮祖细胞(endothelialprogeni-torcell。EPC)是成熟血管内皮细胞的前体细胞,能够特异性归巢于血管新生组织并分化为血管内皮细胞,属于干细胞群体,既可自我更新 又能定向分化为成熟的血管内皮细胞,参与血管再 生和损伤血管的再内皮化,还可在一定条件下分化 为心肌细胞,具有重要的生理和病理意义,也为缺血 性心脏疾病的治疗提供了新策略…。 1EPC概述 1.1EPC的来源胚胎期第13~15天,胚外造血 启动,卵黄囊的胚外中胚层的一些间充质细胞逐渐 聚集成条索或团块状,形成血岛。这些细胞团结构 进一步出现腔隙化改变,聚集在细胞群中央的细胞…㈨㈨………州 万方数据

血管内皮祖细胞与血管新生的研究进展(一)

血管内皮祖细胞与血管新生的研究进展(一) 【关键词】血管内皮祖细胞;血管新生 血管内皮祖细胞(endothelialprogenitorcells,EPCs)是一类能分化为成熟血管内皮细胞的前体细胞,不仅参与人胚胎血管生成,同时也参与出生后血管新生和内皮损伤后的修复过程。大量的研究显示,动员和移植的EPCs可提高缺血组织的血管新生能力,促进损伤血管的修复和再内皮化,这为治疗以坏死性血管炎为主要病理改变的一类疾病带来了新的希望。因此EPCs已成为目前的研究热点之一,本文就血管内皮祖细胞与血管新生的关系及其在治疗性血管新生中应用的研究进展作一综述。 1内皮祖细胞的来源 内皮祖细胞(EPCs)是近年来研究较多的一类细胞。1997年Asahara等〔1〕首次从成人外周血单个核细胞中分离得至CD34+细胞,因其在体外可向内皮表型细胞分化,表达内皮细胞标志物并且参与血管形成,故将此命名为EPCs。EPCs也叫成血管细胞,是一种多能干细胞,能循环、增殖并分化为成熟血管内皮细胞的前体细胞,缺乏成熟内皮细胞的特征性表型,不能形成管腔样结构。EPCs起源于胚外中胚层卵黄囊血岛,由位于血岛外层的造血/成血管细胞(又称原血干细胞,是造血干细胞和内皮祖细胞的共同起源)分化发育而来。目前,许多研究证明,EPCs在成人外周血,人脐带静脉血和骨髓中均有分布,且人外周血、脐带血的EPCs均来自于骨髓。EPCS的来源还有多潜能成体祖细胞(multipotentadultprogenitorcells,MAPCs)、骨骼肌〔2〕。Lin等〔3〕发现骨髓来源的EPCs增殖能力明显高于成熟循环内皮细胞,两者体外扩增能力之比为50:1。在骨髓内EPCs与造血干细胞和骨髓基质细胞之间存在着密切联系,造血干细胞和骨髓基质细胞可影响EPCs的发育、增殖、动员和迁移。Murahara 等〔4〕用免疫磁珠分离法从脐血中成功地分离出EPCs,这些细胞经培养可以摄取as-LDL,释放NO,表达VE-cadherin、CD31和vWF。在体外扩增后回输到裸鼠肢体缺血模型,发现EPCs参与了缺血局部新生毛细血管的形成,因此脐血可成为EPCs研究的细胞来源。Gehling 等〔5〕从G-CSF动员的外周血中分离到CDl33+细胞,在VEGF和干细胞生长因子的诱导下形成了内皮细胞。 Zengin等〔6〕研究发现在成人几乎各个脏器的大中血管的平滑肌和外膜之间存在一个“血管发生区域”,该区域中也存在着CD34+、VEGFR-2+的EPC,并且有少部分细胞为CD45+。该区域可能是出生后血管发生的源泉,且与肿瘤的血管生成有关。 2EPCs的表面标记 由于EPCs与造血细胞(hematopoieticstemcells,HSCs)有着共同的起源,所以它们具有许多共同的表面标记,如CD34、CD133、VEGFR-2、Eph等;EPCs进一步分化为成熟内皮细胞,两者都表达内皮细胞特异性的表面标志,包括VEGFR-2、Tie-1、Tie-2和VE-cadherin〔7〕。这些相同的表面标记使EPCs的分选变得非常困难,其中有3个最重要的表面标志:CD34、CD133、VEGFR-2。一般将CD34+/CD133+/KDR(VEGFR-2+或Flk-l+)的细胞定义为EPCs。有研究表明,同时表达CD133、VEGFR-2和CD34的细胞具有迁移并分化为成熟内皮细胞的能力,能够促进出生后的血管形成。 CD34是一种白细胞分化抗原,它选择性地表达在造血前体细胞、血管内皮细胞、间质前体细胞和各种问质肿瘤细胞中,是骨髓、外周血和脐血中HSCs的主要标志,可同时识别出包括HSCs、EPCs和成熟内皮细胞的混合细胞群。从外周血中分离出的CD34细胞在体外能够向内皮细胞分化,在体内能够促进新生血管形成,因此,这些细胞可能大多数为EPCs。但是,近来研究发现,CD34-细胞群体中也含有EPCs〔8〕,这使得用CD34来富集EPCs的方法受到挑战。 CD133(又称AC133)是存在于人细胞表面的糖蛋白,相对分子质量为120000的糖基化多肽,含有5个跨膜结构域,包括膜外的N端及胞浆内C残端,选择性地在人类胎肝、骨髓和血

毛细血管(二)

毛细血管(二) 毛细血管(capillary)是管径最细,分布最广的血管。它们分支并互相吻合成网(图8-8)。各器官和组织内毛细血管网的疏密程度差别很大,代谢旺盛的组织和器官如骨骼肌、心肌、肺、肾和许多腺体,毛细血管网很密;代高血压较低的组织如骨、肌腱和韧带等,毛细血管网则较稀疏。 图8-8 人胃粘膜血管铸型扫描电镜像示毛细血管网 (一)毛细血管的结构 毛细血管管径一般为6~8μm,血窦较大,直径右达40μm。毛细血管管壁主要由一层内皮细胞和基膜组成。细的毛细血管横切面由一个内皮细胞围成,较粗的毛细血管由2~3个内皮细胞围成。内皮细胞基膜外有少许结缔组织。在内皮细胞与基膜之间散在有一种扁而有突起的细胞,细胞突起紧贴在内皮细胞基底面,称为周细胞(pericyte)(图8-9,8-10)。周细胞的功能尚不清楚,有人认为它们主要起机械性支持作用;也有人认为它们是未分化的细胞,在血管生长或再生时可分化为平滑肌纤维和成纤维细胞。 图8-9 毛细血管扫描电镜像示周细胞 P 周细胞胞体 1、2周细胞突起

图8-10 毛细血管电镜像 左图连续毛细血管,中图有孔毛细血管,右图毛细血管扫描电镜像示内皮孔 E 内皮细胞,P周细胞,↑内皮细胞孔 (二)毛细血管的分类 光镜下观察,各种组织和器官中的毛细血管结构相似,但在电镜下,根据内皮细胞等的结构特点,可以将毛细血管分为三型。 1.连续毛细血管连续毛细血管(continuous capillary)的特点为内皮细胞相互连续,细胞间有紧密连接等连接结构,基膜完整,细胞质中有许多吞饮小泡。连续毛细血管分布于结缔组织、肌组织、肺和中枢神经系统等处。肺和中枢神经系统内的毛细血管内皮细胞甚薄,含吞饮小泡较少(图8-10)。 2.有孔毛细血管有孔毛细血管(fenestrated capillary)的特点是,内皮细胞不含核的部分很薄,有许多贯穿细胞的孔,孔的直径一般为60~80nm(图8-10)。许多器官的毛细血管的孔有隔膜封闭,隔膜厚4~6nm,较一般的细胞膜薄。内皮细胞基底面有连续的基板。此型血管主要存在于胃肠粘膜、某些内分泌腺和肾血管球等处。肾血管球的内皮细胞的孔没有隔膜。 3.血窦血窦(sinusoid)或称窦状毛细血管(sinusoid capillary),管腔较大,形状不规则,主要分布于肝、脾、骨髓和一些内分泌腺中。血窦内皮细胞之间常有较大的间隙,故又称不连续毛细血管(discontinuous capillary)。不同器官内的血窦结构常有较大差别,某些内分泌腺的血窦,内皮细胞有孔,有连续的基板;有些器官如肝的血窦,内皮细胞有孔,细胞间隙较宽,基板不连续或不存在。脾血窦又不同于一般血窦,其内皮细胞呈杆状,细胞间的间隙也较大。 (三)毛细血管与物质交换 毛细管是血液与周围组织进行物质交换的主要部位。人体毛细血管的总面积很大,体重60kg的人,毛细血管的总面积可达6000m2。毛细血管管壁很薄,并与周围的细胞相距很近,这些特点是进行物质交换的有利条件。 物质透过毛细血管壁的能力称毛细血管通透性(capillary permeability)。毛细血管结构与通透性关系的研究表明,内皮细胞的孔能透过液体和大分子物质,吞饮小泡能输送液体,细胞间隙则因间隙宽度和细胞连接紧密程度的差别,其通透性有所不同。基板能透过较小的分子,但能阻挡一些大分子物质。另外一些物质,如O2、CO2和脂溶性物质等,可直接透过内皮细胞的胞膜和胞质。

小鼠骨髓源性内皮祖细胞的分离培养与鉴定_李美玲

[文章编号] 1007-3949(2011)19-06-0465-05·实验研究·小鼠骨髓源性内皮祖细胞的分离培养与鉴定 李美玲,刘凤姣,刘 玲 (中南大学湘雅二医院心内科,湖南省长沙市410011) [关键词] 内皮祖细胞; 骨髓; 小鼠 [摘 要] 目的 建立一种高效、稳定的从小鼠骨髓中分离培养与定向诱导分化内皮祖细胞的方法。方法 通过密度梯度离心法从小鼠骨髓中分离单个核细胞,经差速贴壁结合特殊培养基扩增,诱导分化为内皮祖细胞。应用流式细胞技术鉴定内皮细胞系列标志:C D34、C D31、F l k-1和祖细胞标志C D133。结果 经密度梯度离心和差速贴壁法分离所得的细胞经E B M-2专用培养基培养后,第4天可见集落形成,培养第12天流式细胞仪检测其C D34、 C D133、F l k-1、C D31的阳性率分别为65%±4%、48%±3%、37%±3%和51%±4%。结论 从小鼠骨髓中分离培 养与定向诱导分化内皮祖细胞的方法效率高,稳定性和重复性好。 [中图分类号] R34[文献标识码] A I s o l a t i o n,C u l t u r ea n dI d e n t i f i c a t i o no fMo u s eB o n eMa r r o w-d e r i v e dE n d o t h e l i a l P r o g e n i t o r C e l l s L I M e i-L i n g,L I UF e n g-J i a o,a n dL I UL i n g (D e p a r t m e n t o f C a r d i o l o g y,t h e S e c o n d X i a n g y aH o s p i t a l o f C e n t r a l S o u t hU n i v e r s i t y,C h a n g s h a,H u n a n410011,C h i n a) [K E Y WO R D S] E n d o t h e l i a l P r o g e n i t o r C e l l s; B o n e M a r r o w; M o u s e [A B S T R A C T] A i m T o e s t a b l i s ha ne f f i c i e n t a n d s t a b l e m e t h o d f o r i s o l a t i o n,c u l t u r e a n d d i r e c t i o n a l d i f f e r e n t i a t i o n o f e n d o t h e l i a l p r o g e n i t o r c e l l s f r o mm o u s e b o n e m a r r o w. Me t h o d s M o n o n u c l e a r c e l l s w e r e i s o l a t e d f r o mm o u s eb o n e m a r r o wb y d e n s i t y g r a d i e n t c e n t r i f u g a t i o na n d d i f f e r e n t i a l a d h e s i o n m e t h o d.T h e r e m a i n i n g c e l l s w e r e c u l t u r e d a n d d i f f e r e n-t i a t e dt o e n d o t h e l i a l p r o g e n i t o r c e l l s i n E B M-2.T h e e x p r e s s i o n s o f s p e c i f i c a n t i g e n s(C D34,C D133,F l k-1a n dC D31)o n c e l l s u r f a c e w e r e a n a l y z e db y f l o wc y t o m e t e r. R e s u l t s C e l l s w e r e o b t a i n e d f r o mm o u s e b o n e m a r r o wb y d e n s i t y g r a d i- e n t c e n t r i f u g a t i o na n dd i f f e r e n t i a la d h e s i o nm e t h o df o r m e dc l u s t e r sa t d a y4.A td a y12,p o s i t i v er a t i o so fC D34+, C D133+,F l k-1+a n dC D31+w e r e65%±4%,48%±3%,37%±3%a n d51%±4%,r e s p e c t i v e l y. C o n c l u s i o n  A ne f f i c i e n t,s t a b l e a n dr e p l i c a b l e m e t h o df o r i s o l a t i o na n d c u l t u r e o f e n d o t h e l i a l p r o g e n i t o r c e l l s f r o m m o u s e b o n e m a r- r o wh a s b e e ne s t a b l i s h e d. 内皮祖细胞(e n d o t h e l i a l p r o g e n i t o r c e l l s,E P C)是成熟血管内皮细胞的前体细胞,包括从成血管母细胞到成熟内皮细胞之间的多个阶段的细胞,有旺盛的增殖分化能力,可向血管新生部位(包括缺血组织及肿瘤微环境)趋化并分化成为成熟内皮细胞[1]。E P C主要存在于骨髓之中,在机体出现缺血、组织损伤或受到细胞因子、药物等刺激的情况下,可从骨髓向靶部位动员、归巢、分化,形成新生血管,参与血管再生及损伤血管的再内皮化。因此其在临床各种缺血性疾病、血管损伤及动脉粥样硬化方面有着广阔的应用前景[2-5]。研究发现,E P C不仅参与胚胎血管生成,还在胎儿出生后的血管新生和血管内皮损伤修复过程中起着重要作用[6]。E P C 可以由外周血、脐血、骨髓中的单个核细胞诱导分化而成,但获取单个核细胞的方法各异,分离效果亦有较大差异。为获得群体均一、纯度较高的E P C,本实验采用密度梯度离心法及差速贴壁法结合特殊培养基成功扩增培养出E P C,并进行鉴定,希望为实验研究和临床应用提供简便和安全可靠的方法。 [收稿日期] 2011-01-25 [基金项目] 国家自然科学基金资助项目(30973159) [作者简介] 李美玲,硕士研究生,研究方向为餐后血脂紊乱与动脉粥样硬化,E-m a i l为m l l i2013@163.c o m。通讯作者刘玲,副教授,硕士研究生导师,研究方向为餐后血脂紊乱与动脉粥样硬化,E-m a i l为f e l i u l i n g@m e d m a i l.c o m.c n。

血管内皮祖细胞与冠心病的研究进展

?114? ?综述? !随废匡堂!Q塑生!!旦箜垫鲞笙12期£!型型丛型丝些:旦竺:2Q塑:!!!:垫:盥垒!兰血管内皮祖细胞与冠心病的研究进展 严卓综述李结华审校 (安徽医科大学第一附属医院干部心内科,合肥230022) 冠心病(CHD)是现代社会严莺威胁人类健康的主要疾病之一,其病死率极高。内皮细胞的损伤与CHD的发生发展关系密切。血管内皮祖细胞(endothelialprogenitorcells,EPCs)作为内皮细胞的前体细胞,在组织缺血及血管损伤时动员入血,参与微血管的生成及血管内皮的修复,在冠心病发生及发展过程中起着非常莺要的作用。现就|IIL管内皮祖细胞的生物学特性、与冠心病相互关系的研究进展及目前存在的问题综述如下。 lEPCs的定义及其生物学特性 1.1EPCs的起源与分化:血管祖细胞是指能产生成熟的、有功能的血管壁细胞和前体细胞群,主要包括内皮祖细胞(EPCs)、平滑肌祖细胞(smoothmuscleprogenitorcells,SMPC)、造血干细胞(hematopoietiestemcells,HSC)、间充质干细胞(mesenchymalstemcells,MSC)和其他来源的前体细胞‘“。EPCs是一群在胚胎发育过程中,发源于中胚层、发源部位邻近并具有发育和分化为外周血细胞和血管壁细胞功能的细胞群‘“。1997年,Asahara等报道f自成人体内分离纯化的CD34+的造血祖细胞可在体外培养分化成内皮细胞表型.表达内皮细胞标记并整合进缺血部位的新生皿管中,这些细胞即为EPCs。在体外,EPCs能吸收乙酰化低密度脂蛋白,结合荆豆凝集素(ulexeuropeaslectin)形成毛细血管管腔样结构;在体内,EPCs能募集、归巢到血管损伤区,分化为内皮细胞,促进血管再生。 1.2EPCs的分离、表面标记和体外诱导分化:EPCs主要集中在骨髓,同时在外周血及胎肝、脐带血中亦有存在。日前,用于EPCs的体外分离纯化的方法有两种。包括密度梯度离心法和免疫磁珠分选法。对于EPCs的表型特征尚存在诸多争议:最初内皮祖细胞被定义为既有造血细胞的标记如CD34,又有内皮细胞的标记如血管内皮生长因子受体一2(vascularendothelialgrowthfactorreceptor一2,VEGFR一2)的一群幼稚细胞,随着细胞的分化,幼稚细胞的特征(CD34)会逐渐消失。取而代之的是内皮细胞的表型特征。骨髓中的EPCs进入外周血后会逐渐丧失CDl33抗原而CD34和VEGFR一2表犁仍可呈阳性,而且还表现出血管内皮细胞钙粘素、CD31、血管性血友病因子(vWF)、内皮一氧化氮合酶(eNOS)及E选择素以及结合乙酰化低密度脂蛋白胆固醇的阳性特征。随后进一步的研究发现,CDl33在成熟内皮细胞以及单核细胞不表达,由此可见,CDl33+/VEGFR+的细胞町能更能反映内皮祖细胞,但至今的研究尚未发现EPCs失去CDl33标志的准确时间和机制。,同时有研究证明.造血千细胞以外的其他细胞群也有分化为内皮细胞,并形成内皮样结构的能力,如脂肪组织来源的于细胞,以及神经干细胞在特定环境下能分化为内皮细胞,并拥有促进血管新,圭的潜能…。所以,目前尚难定义一种“真正”的内皮祖细胞。 有研究发现|41,EPCs有迟发性高增殖能力,体外培养时EPCs的扩增能力是1000倍,而成熟的内皮细胞仅为20倍。成熟微血管内皮细胞在体外能很快进入增殖期。但4~6周后增殖活力即逐渐下降。与此相反,外周血、胎肝、骨髓来源的EPCs细胞在15—20d后形成迅速生长的鹅卵石样内皮细胞层,并能稳定传代30次以上,其增殖潜能是脐静脉内皮细胞的lo倍。EPCs在VEGF、粒细胞集落刺激因子(G—CSF)等趋化因子的作用下能归巢到缺血组织参与新生血管形成。EPCs作为血管内皮的前体细胞。也具有与成熟血管内皮细胞相似的特性,如能表达内皮系特异性抗原,能摄入乙酰化低密度脂蛋白并能与荆豆凝集素反应,在体外培养7~10d的内皮祖细胞成纺锤形内皮细胞样并町成典型的铺路石样形态特征,能分泌维持正常血管功能的活性物质,作为组织工程再生内皮化的种子细胞具有良好的血液相容性.能分泌抗血栓形成的生物活性物质。 1.3EPCs的动员、迁移、归巢:EPCs在骨髓分化完成后,经过动员经血液循环到达损伤部位并分化为成熟的内皮细胞,参与损伤部位内皮的修复和新生血管的生成,这一过程被称为EPCs的动员,确切机制尚不清楚。研究表明,如VEGF、G—CSF、粒一巨噬细胞集落刺激因子(GM—CSF)、干细胞因子(SCF)和基质细胞衍牛因子一l(SDF一1)等细胞因子在EPCs的动员、归巢和分化中发挥重要的作用H1。EPCs的分化与粘附分子、粘附后细胞间的相互作用及微环境有密切关系。有研究指出,C一反庇蛋白可抑制EPCs的分化。用C一反应蛋白处理EPCs,可通过抑制eNOSmRNA的表达,显著抑制EPCs的分化,并加速其凋亡冲J。基质细胞衍生因子SDF—IOa与EPCS表面的趋化子受体CXCR一4结合,在EPCs的归巢中也发挥重要作用“。血管紧张素Ⅱ受体阻断剂能增加2型糖尿病患者循环中再生EPCs数目,可能有助于保护心血管系统。“,另外,体内缺血、血管损伤可动员骨髓中的EPCs,使其向外周循环迁移,并分化为成熟内皮细胞,促进形成新牛血管,缓解组织缺血和修复血管损伤。Shintani等的研究也支持这个结论。 1.4EPCs的功能和病理生理意义:胚胎血管有丽个过程发育,即血管发生和血管生成。血管发生是指中胚层衍生的血管母细胞在发育胚胎中形成原始血管网,血管生成是指从已存在的血管中生长出新的毛细血管。最初的学者认为成人血管仅由血管新生来维持和修复,但EPCs的发现提示在成人也存在血管发生。有研究证实,在新生血管中有约25%的内皮细胞有EPCs增殖分化而来一j。同时有研究指出,EPCs不仅参与生理性血管形成,而且在多种病理状态下也能被动员入外周循环,增强代偿性血管重建并参与肿瘤血管的生成,如在非小细胞肺癌中发现('D133(+)EPCs参与其血管生成,促进肿瘤生长。 2EPcs与冠心病 2.1冠心病患者内皮细胞的变化:研究证实¨…,冠心病发生 万方数据

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