ABSTRACT Liver transplantation is currently the only option for patients with end-stage liver disease. Thus, other alternate therapeutic strategies are needed. Bone marrow mesenchymal stem cells (BM-MSCs) are nonhematopoietic cells present in the bone marrow stroma that serve as precursors cells for various other cells. In this study, we evaluated the differentiation of porcine BM-MSCs into hepatocyte-like cells using three types of culture systems: hepatic induction medium (HIM), HIM/primary hepatocyte culture supernatant (HCS; 1:1 ratio), and a hepatocyte coculture system (HCCS; primary hepatocytes in the upper chamber, and BM-MSCs in the lower chamber). Primary hepatocytes were isolated from anesthetized healthy 1-month-old pigs by enzymatic digestion. Hepatic-specific marker expression (albumin [ALB], transferrin [TF], α-fetoprotein [AFP]), glycogen storage, low-density lipoprotein, and indocyanine green uptake were evaluated. Upregulation of hepatic-specific markers (ALB, TF, and AFP) was observed by real-time polymerase chain reaction in the HCCS group. Periodic acid-Schiff staining revealed enhanced glycogen storage in hepatocyte-like cells from the HCCS group compared with that from the HIM/HCS group. Furthermore, hepatocyte like-cells in the HCCS group showed improved LDL and ICG uptake than those in the other groups. Overall, our current study revealed that indirect coculture of primary hepatocytes and BM-MSCs enhanced the differentiation efficacy of BM-MSCs into hepatocyte-like cells by unknown useful soluble factors, including paracrine factors.

中文翻译：

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与原代肝细胞间接共培养系统诱导猪骨髓间充质干细胞分化为早产肝细胞样细胞

摘要肝移植是目前终末期肝病患者的唯一选择。因此，需要其他替代治疗策略。骨髓间充质干细胞 (BM-MSC) 是存在于骨髓基质中的非造血细胞，可作为各种其他细胞的前体细胞。在这项研究中，我们使用三种类型的培养系统评估了猪 BM-MSC 向肝细胞样细胞的分化：肝诱导培养基 (HIM)、HIM/原代肝细胞培养上清液（HCS；1:1 比例）和肝细胞共培养系统（HCCS；上室中的原代肝细胞，下室中的 BM-MSC）。通过酶消化从麻醉的 1 个月大的健康猪中分离出原代肝细胞。肝特异性标志物表达（白蛋白 [ALB]、转铁蛋白 [TF]、甲胎蛋白 [AFP]），对糖原储存、低密度脂蛋白和吲哚菁绿摄取进行了评估。通过实时聚合酶链反应在 HCCS 组中观察到肝脏特异性标志物（ALB、TF 和 AFP）的上调。高碘酸-希夫染色显示，与 HIM/HCS 组相比，HCCS 组肝细胞样细胞中的糖原储存增强。此外，与其他组相比，HCCS 组中的肝细胞样细胞显示出改善的 LDL 和 ICG 摄取。总体而言，我们目前的研究表明，原代肝细胞和 BM-MSC 的间接共培养通过未知的有用的可溶性因子，包括旁分泌因子，增强了 BM-MSC 向肝细胞样细胞的分化功效。TF 和 AFP) 在 HCCS 组中通过实时聚合酶链反应观察到。高碘酸-希夫染色显示，与 HIM/HCS 组相比，HCCS 组肝细胞样细胞中的糖原储存增强。此外，与其他组相比，HCCS 组中的肝细胞样细胞显示出改善的 LDL 和 ICG 摄取。总体而言，我们目前的研究表明，原代肝细胞和 BM-MSC 的间接共培养通过未知的有用的可溶性因子，包括旁分泌因子，增强了 BM-MSC 向肝细胞样细胞的分化功效。TF 和 AFP) 在 HCCS 组中通过实时聚合酶链反应观察到。高碘酸-希夫染色显示，与 HIM/HCS 组相比，HCCS 组肝细胞样细胞中的糖原储存增强。此外，与其他组相比，HCCS 组中的肝细胞样细胞显示出改善的 LDL 和 ICG 摄取。总体而言，我们目前的研究表明，原代肝细胞和 BM-MSC 的间接共培养通过未知的有用的可溶性因子，包括旁分泌因子，增强了 BM-MSC 向肝细胞样细胞的分化功效。与其他组相比，HCCS 组中的肝细胞样细胞显示出改善的 LDL 和 ICG 摄取。总体而言，我们目前的研究表明，原代肝细胞和 BM-MSC 的间接共培养通过未知的有用的可溶性因子，包括旁分泌因子，增强了 BM-MSC 向肝细胞样细胞的分化功效。与其他组相比，HCCS 组中的肝细胞样细胞显示出改善的 LDL 和 ICG 摄取。总体而言，我们目前的研究表明，原代肝细胞和 BM-MSC 的间接共培养通过未知的有用的可溶性因子，包括旁分泌因子，增强了 BM-MSC 向肝细胞样细胞的分化功效。