黄芩苷体外诱导脐血间充质干细胞向神经元样细胞分化的实验研究

目的探讨中药黄芩苷体外诱导人脐血间充质干细胞(MSCs)向神经元样细胞分化的可行性及其可能的机制。方法采集健康孕妇足月顺产儿的脐带血,共5人份,以肝素抗凝,采用明胶沉降加密度梯度离心两步法分离脐血单个核细胞,加入含黄芩苷50μmol/L的液体培养体系中进行扩增培养。取黄芩苷体外扩增2周的人脐血MSCs,采用黄芩苷诱导24h后,继续维持诱导6d,诱导30min后开始在倒置显微镜下动态观察脐血MSCs生长情况及诱导前后形态学变化。免疫细胞化学染色评价神经细胞特异性烯醇化酶(NSE),微管相关蛋白2(MAP-2)阳性细胞的表达。诱导液(DMEM培养基,200～400μmol/L黄芩苷),37℃,5%CO2诱导24h。维持诱导液(DMEM培养基,200～400μmol/L黄芩苷,B27)继续维持诱导1周。实验共分4组,分别为诱导组;对照1组(诱导液和维持液均不含黄芩苷)、对照2组(诱导液和维持液含3mmol/L的β-巯基乙醇,不含黄芩苷)、对照3组(诱导液和维持液含20g/L二甲基亚砜和20mmol/L丁化羟基苯甲醚,不含黄芩苷)、对照4组(诱导液和维持液均含有上述浓度的黄芩苷、β-巯基乙醇、二甲基亚砜和丁化羟基苯甲醚),各组分别在诱导6h、24h、7d留取标本,制作细胞爬片,细胞固定后,免疫细胞化学染色评价NSE和MAP-2阳性细胞的表达率;Hoechest33258染色,评价细胞存活率。结果诱导组诱导6h后,细胞微丝收缩,原来梭形的脐血MSCs胞体已发生收缩,细胞边缘变得不规整,出现了细的突起。7d后多数细胞成锥形,交织成网,形成较典型的神经元细胞样形态结构,免疫细胞化学染色显示黄芩苷诱导组NSE、MAP-2阳性细胞表达率以及细胞存活率分别为(76.3±9.2)%、(78.5±5.5)%、(85.3±4.8)%,显著高于对照1、2、3组(P<0.01),分别为(4.6±0.6)%、(0.7±0.6)%、(46.7±9.2)%;(63.3±6.8)%、(40.9±5.1)%、(66.5±5.2)%和(71.6±4.7)%、(42.3±4.5)%、(72.8±7.6)%。此外,各组胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达率均低于1%。结论低浓度的黄芩苷体外扩增2周后的MSCs中已有少量表达NSE的阳性细胞出现,这在一定程度上黄芩苷起到了预诱导分化作用;黄芩苷能够体外诱导脐血MSCs分化为神经元样细胞,诱导过程中黄芩苷的诱导作用温和、稳定而持久;诱导出的神经元样细胞成活时间长,其诱导机制可能与黄芩苷的抗氧化、调控细胞NF-κB的活性从而刺激多种细胞因子的表达和生成有关。