骨髓间充质干细胞与不同基质修饰的纳米晶胶原基骨体外生物相容性研究

研究大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)诱导培养后与不同基质修饰的纳米晶胶原基骨(nanoHydroxyapatite/collagen,nHAC)的生物相容性,为骨组织工程提供一种新型复合支架材料。SD大鼠MSCs经成骨诱导培养、扩增,进行成骨细胞表征后,种植与支架材料体外复合培养。实验分为4组:实验组A,纤维蛋白(FB)和纤维连接蛋白(FN)修饰的纳米晶胶原基骨((FB FN)-nHAC);实验组B,纤维蛋白修饰的纳米晶胶原基骨(FB-nHAC);实验组C,纤维连接蛋白修饰的纳米晶胶原基骨(FN-nHAC);对照组D,单纯的纳米晶胶原基骨(nHAC)。通过检测支架材料的细胞黏附率、不同时间点(3、7、10、14d)支架材料中细胞数、碱性磷酸酶活性以及扫描电镜观察细胞在材料上的生长状况,比较分析不同支架材料与细胞生物相容性差异。大鼠MSCs经诱导培养14d后,碱性磷酸酶细胞化学染色、I型胶原免疫荧光染色及矿化沉积茜素红染色均为阳性;细胞与支架材料黏附率A组最高为74.4%;支架材料中细胞数量均随培养时间延长而增长,且A组细胞数增加较快,与相同时相点其他各组材料中细胞数差异有显著性(P<0.05);各时相点细胞碱性磷酸酶活性表达A组最高,差异亦有显著性(P<0.05)。电镜观察发现4组材料上均有细胞生长,但A组的细胞生长状况明显好于其他组。大鼠MSCs经成骨诱导培养,可表达成骨细胞表型,(FB FN)-nHAC在体外实验中表现出与细胞优良的生物相容性,可作为较理想的新型复合支架应用于骨组织工程。     

血管内皮生长因子/纳米晶胶原基骨缓释系统与人骨髓间充质干细胞的体外生物相容性

背景:利用载体或缓释系统负载生长因子,既能保护生长因子的生物活性,又可以使生长因子缓慢释放,从而持续促进细胞生长及组织修复再生,是目前控制释放载体材料应用研究的方向之一。目的:观察血管内皮生长因子/纳米晶胶原基骨缓释系统的体外缓释效果及与种子细胞的生物相容性。方法:人骨髓间充质干细胞经体外诱导培养、扩增后种植于血管内皮生长因子+肝素/纤维连接蛋白+纳米晶胶原基骨支架(实验组)和单纯的纳米晶胶原基骨支架(对照组)行体外培养。测定缓释支架材料上血管内皮生长因子的释放量和持续时间;种植细胞后细胞的黏附率;培养3,7,10,14d时支架材料中细胞数、碱性磷酸酶活性以及细胞在材料上的生长状况。结果与结论:①该缓释支架具有一定的血管内皮生长因子缓释效果,持续时间可达14d。②第3代人骨髓间充质干细胞经成骨诱导培养,可表达成骨细胞表型:碱性磷酸酶细胞化学染色、I型胶原免疫荧光染色均为阳性。③体外实验显示该缓释支架与人骨髓间充质干细胞具有优良的生物相容性:相同时间点实验组的细胞黏附率、支架上细胞数量及细胞碱性磷酸酶活性均明显高于对照组;扫描电镜发现两组材料上均有细胞生长,但实验组的细胞生长状况明显好于对照组。     

三维多孔支架材料PLLA/n-HA的体外生物相容性研究

目的：研究三维多孔支架材料聚乳酸/纳米羟基磷灰石(PLLA/n-HA)的体外生物相容性,探讨其作为细胞培养材料和骨组织工程支架的可行性。方法将大鼠成骨细胞接种于PLLA/n-HA复合支架上,体外共同培养后,CCK-8法检测大鼠成骨细胞增殖活性,荧光倒置显微镜、扫描电子显微镜下观察PLLA/n-HA复合支架材料表面和孔隙内细胞粘附情况。结果 CCK-8法检测显示实验组复合支架材料上细胞的增殖与空白对照组的差异无统计学意义（P>0.05）;电镜观察到细胞在复合支架材料表面和孔隙内大量黏附、生长,并且随着共培养时间的增加,材料表面的细胞数量呈几何级增长。结论三维多孔支架材料PLLA/n-HA的生物相容性较好,可望成为一种性能良好的骨组织工程支架材料。     

胶原蛋白支架对载杜仲叶提取物处理的人牙周膜干细胞增殖和成骨分化的作用

文题释义：杜仲：是中国特有的杜仲科植物,其活性成分具有促进某些间充质干细胞的增殖,调节骨代谢和促进骨生成,同时抑制骨吸收,并加速骨痂改建的药理作用。临床上,杜仲主要用于预防和治疗骨质疏松症、骨关节炎和骨折等疾病。 人牙周膜干细胞：一种来自牙周韧带的多能间充质干细胞,具有良好的自我更新和多向分化潜能。通过不同的体外诱导条件刺激,它可以分化成骨样细胞、软骨样细胞、牙周韧带细胞、脂肪样细胞和神经元样细胞,并且就细胞来源而言,它是用于牙周组织再生的优选种子细胞。 背景：胶原蛋白支架是一种良好的组织工程材料,但目前其对于载杜仲叶提取物的人牙周膜干细胞的生物相容性、增殖及成骨活性的影响尚未有报道。 目的：通过对载杜仲叶提取物的人牙周膜干细胞与胶原蛋白支架的体外共培养,研究人牙周膜干细胞在支架材料上的形态特征、黏附情况、增殖及成骨分化功能。 方法：将载杜仲叶提取物的人牙周膜干细胞与胶原蛋白支架体外共培养作为实验组,以人牙周膜干细胞与胶原蛋白支架的共培养作为阳性对照组,无支架的人牙周膜干细胞常规培养作为空白对照组。 结果与结论：①扫描电镜下可见,实验组支架上有大量人牙周膜干细胞附着,且细胞突触与支架紧密相连,生长状态良好,细胞间相互接触、紧密相连;②共培养4,8和12 h后,实验组和阳性对照组人牙周膜干细胞的黏附率均呈上升趋势,实验组黏附率高于阳性对照组(P < 0.05);③MTT结果显示,复合培养3,5和7 d后,实验组的细胞吸光度值高于阳性对照组(P < 0.05);④成骨诱导7,14 d后,实验组碱性磷酸酶活性高于阳性对照组(P < 0.05);⑤RT-PCR检测结果显示,成骨刺激作用21 d后,实验组和阳性对照组中成骨相关基因Runx2、OPN和OCN的表达显著高于空白对照组(P < 0.01),实验组上述基因的表达均高于阳性对照组(P < 0.05);⑥上述数据说明,胶原蛋白支架对于载杜仲叶提取物的人牙周膜干细胞具有较好的生物相容性,复合培养后可保持细胞形态、促进其增殖及成骨分化功能。 ORCID: 0000-0002-6784-9979(刘焱) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

多孔碳酸钙陶瓷与干细胞源性成骨细胞的相容性

背景：国内外的研究证实普通碳酸钙陶瓷作为骨替代材料时具有细胞支架作用。 目的：观察多孔碳酸钙陶瓷与成骨细胞的相容性,及作为骨组织工程支架的可能性。 方法：SD大鼠骨髓基质干细胞经矿化诱导培养、扩增并检测证实其已具成骨细胞表型后,分别与多孔碳酸钙陶瓷支架、普通羟基磷灰石陶瓷支架体外复合培养。 结果与结论：骨髓基质干细胞经体外诱导形成成骨细胞,钙结节、Ⅰ型胶原和碱性磷酸酶免疫染色结果阳性。多孔碳酸钙陶瓷支架材料与羟基磷灰石陶瓷材料皆有细胞附着生长,但多孔碳酸钙陶瓷支架材料细胞的黏附能力、增殖活力及成骨活性均强于羟基磷灰石陶瓷材料。提示多孔碳酸钙陶瓷支架材料与SD大鼠骨髓基质干细胞源性成骨细胞有良好相容性。     

大鼠BMSCs成骨诱导及复合支架材料构建组织工程骨组织的研究*

目的利用诱导成骨分化的骨髓间充质干细胞(bone marrowmesenchymal stem cells,BMSCs)复合生物支架材料构建组织工程骨组织。方法采用密度梯度离心法获取大鼠骨髓间充质干细胞,原代培养扩增后,条件培养基诱导成骨分化作为实验组,并设非条件培养基培养为对照组。诱导培养后,通过碱性磷酸酶、钙结节染色;I型胶原、骨钙素检测鉴定成骨性。将诱导的BMSCs利用滴加法种入自制组织工程生物支架复合培养,采取扫描电镜、HE切片染色观察培养8天时细胞在支架内部的生长情况。结果密度梯度离心法获取培养的原代骨髓间充质干细胞呈梭形或三角形贴壁生长,以梭形为主;经成骨诱导剂诱导后细胞呈多角形贴壁生长,碱性磷酸酶染色呈阳性、茜素红染色出现阳性的钙化结节;Western blotting检测Ⅰ型胶原蛋白表达较对照组明显增加(<0.05);ELISA法检测骨钙素结果较对照组明显升高(<0.01)。HE切片染色可见支架内部有细胞长入,细胞呈圆形或椭圆形。扫描电镜可见支架内部有大量细胞长入,细胞粘附、生长良好,呈现完全伸展状态,细胞-支架-细胞之间有基质连接。结论本实验获取的原代细胞为骨髓间充质干细胞,诱导剂诱导后成功分化为成骨细胞。采用经诱导成骨后的细胞作为组织工程骨构建的种子细胞,与三维支架材料复合后共培养,使构建的组织复合物更接近骨组织,为临床大段骨缺损的修复增加可能性。     

纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸支架材料对人成骨细胞早期附着影响的实验研究

目的以人成骨细胞（MG-63细胞）复合纳米羟基磷灰石／胶原／聚乳酸[nano-hydroxyapatite/collagen/poly（L-lactic）acid，nHAC／PLA]支架材料进行体外培养，观察其早期附着生长情况。方法将MG-63细胞在nHAC／PLA支架材料上培养，通过倒置显微镜观察、HE染色、ALP染色、细胞增殖指数测定等方法对细胞在nHAC／PLA支架材料上的早期附着情况进行研究。结果细胞在nHAC／PLA上生长良好；ALP染色阳性度高，细胞增殖指数比空白对照组有显著提高。结论nHAC／PLA支架有利于MG-63细胞的早期黏附、生长，可以用作骨组织工程的支架材料。     

人骨髓间充质干细胞接种纳米晶胶原骨构建组织工程骨

目的观察体外培养的人骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs）与纳米晶羟基磷灰石/胶原骨（nano-hydroxyapatite/collagen,nHAC）的生物相容性及细胞在nHAC上的生长情况。方法全骨髓法体外培养骨髓间充质干细胞,应用成骨诱导剂诱导向成骨细胞表型转化,通过细胞活性、免疫组化鉴定诱导培养的成骨细胞的细胞学特性。通过倒置显微镜、扫描电镜观察细胞生长及其在nHAC上的生长情况。结果原代培养的骨髓细胞增殖迅速,10～12d左右即可稳定传代,传代细胞7～9d即可传代。经诱导培养的细胞的ALP染色阳性,Von Kossa染色阳性,可见钙化的基质沉积,呈现典型的成骨细胞形态和生物学特征。构建的MSCs与nHAC共培养的模型中,细胞可在nHAC表面良好贴壁。复合培养8天,分布于支架材料上的细胞大量增殖、分泌细胞外基质。第14天,大量细胞在材料表面和孔隙中生长。细胞之间广泛存在突起连接。结论nHAC适合种子细胞的贴附、生长和增殖,是组织工程良好的载体材料。     

骨髓间充质干细胞与纳米羟基磷灰石支架材料的体外相容性研究

目的　探讨兔骨髓间充质干细胞(rBMSCs)与纳米羟基磷灰石(nano-HA)支架材料的相容性,进一步验证nano-HA材料作为骨组织工程支架材料的可行性。 方法　将rBMSCs与nano-HA支架材料在体外复合培养,通过倒置显微镜、扫描电镜观察细胞与材料的复合情况,用MTT法、碱性磷酸酶活性检测法检测材料对细胞增殖、分化的影响。 结果　rBMSCs可以在nano-HA支架材料表面及孔隙中良好的黏附、迁移、增殖和分化,复合培养5 d后nano-HA支架材料对rBMSCs的增殖分化表现出一定的促进作用。 结论　rBMSCs与nano-HA支架材料具有良好的生物相容性, nano-HA支架材料可以作为rBMSCs良好的载体。     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖/聚丙交酯支架的体外生物相容性和成骨活性

背景:研究发现将聚丙交酯、纳米羟基磷灰石或聚丙交酯两两复合后可在一定程度上改善支架的机械性能、生物相容性和对细胞的成骨诱导分化,但离理想的骨组织工程支架材料尚有一定的距离。目的:对比不同配比纳米羟基磷灰石/壳聚糖/聚丙交酯支架的体外生物相容性及生物活性。方法:采用粒子沥滤法制备纳米羟基磷灰石、壳聚糖、聚丙交酯的质量比分别为10∶10∶80、10∶20∶70、20∶10∶70的复合支架。将3组复合支架与人骨髓间充质干细胞进行体外复合培养,绘制细胞在支架上的生长曲线,以RT-PCR检测细胞碱性磷酸酶活性和骨钙素的表达。结果与结论:配比为20∶10∶70复合支架的细胞黏附率明显高于其他两复合支架组(P0.01),并且复合培养9-27 d的细胞碱性磷酸酶活性、复合培养15-27 d的骨钙素表达明显高于其他两复合支架组(P0.01),3组细胞的增殖趋势相似。说明配比为20∶10∶70的纳米羟基磷灰石/壳聚糖/聚丙交酯支架具有良好的生物相容性及骨诱导活性。     

Modes of Inheritance of Errors of Refraction

Eighteen families in which both parents had refractions within the range of +4·0 D to −4·0 D and axial lengths seen in emmetropia (22·3-26·0 mm) showed coefficients of correlation of the order 0·5 indicative of polygenic inheritance. Such coefficients were seen for axial length (0·407) and for the cornea (0·487), but not for the lens (which is known to be yoked to the axial length). No such coefficients were seen in 19 families in which one of the parents had axial length outside the emmetropic range (nine families with long axes and 10 with short axes).

The pattern of polygenic inheritance for emmetropia (completely correlated optical components) and errors of refraction up to 4·0 D (inadequately correlated components: correlation ametropia) follows that seen in stature and other measurable characters. In contrast the high refractive errors with their abnormal axial lengths (component ametropia) are—like the extremes in stature—pathological anomalies with monofactorial inheritance.

     

Level of functioning of siblings and parents of probands of varying degrees of retardation

A further analysis of already published data supports the position that retardates of low ability level less frequently have retarded siblings, retarded parents, and parents low in occupational level than do retardates higher in ability level. The analysis supports the position that there are two types of retarded individuals, persons retarded as a result of gene or chromosomal anomalies, brain injury, etc., who more frequently occur in the lower-level retardate group, and persons whose retardation represents polygenic segregation, who more frequently occur in the higher-level group.     

局部注射辛伐他汀对骨质疏松大鼠股骨髁骨小梁的改建效应

背景：局部注射具有成骨作用的辛伐他汀,可显著增加骨质疏松大鼠股骨颈及股骨髁部的骨密度及力学强度,分析局部注射辛伐他汀对股骨髁骨小梁的影响。 目的：进一步研究骨质疏松大鼠股骨内局部注射辛伐他汀对股骨髁骨小梁的影响。为将辛伐他汀应用于临床骨质疏松局部治疗提供实验基础。 方法：18只雌性SD大鼠双侧卵巢切除后3个月,制备大鼠骨质疏松模型。实验大鼠随机数字表法均分为3组,分别在实验大鼠的右侧股骨髓腔内单次注射辛伐他汀溶液5 mg、10 mg,对照组单纯注射空白载体。分别在注射后1个月处死大鼠并取材。Micro-CT扫描并定量分析骨组织形态变化。 结果与结论：给药后1个月,Micro-CT扫描结果显示,辛伐他汀治疗组的骨微结构参数如骨皮质厚度、骨小梁密度及连接率明显优于对照组。说明疏松骨骼单次注射小剂量辛伐他汀可显著促进股骨髁部骨小梁改建,改善骨骼微结构,可为强化局部、防治骨质疏松骨折的新选择进一步提供实验基础。