负载TGF-β1微球的壳聚糖-丝素支架复合骨髓间充质干细胞修复兔关节软骨缺损的实验研究

目的研制负载转化生长因子β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)壳聚糖微球的壳聚糖-丝素支架复合骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)体外构建组织工程软骨,观察将其移植修复兔膝关节软骨缺损的效果。方法通过密度梯度离心法及贴壁培养法分离纯化MSCs,以抗兔CD14、CD44等单抗采用流式细胞仪进行MSCs表面抗原鉴定,获得纯化的MSCs。采用乳化交联法获得包裹TGF-β1壳聚糖缓释微球,并将该微球负载在冷冻干燥获得的壳聚糖-丝素支架上。将培养的MSCs种植到支架上,体外构建组织工程软骨,移植到兔关节软骨缺损处。移植空白支架的为实验对照组,移植体外构建的组织工程软骨为实验组。主要观察指标,流式检测的MSCs细胞表面标记情况,微球的形态,支架与细胞共培养后电镜下情况,支架移植后的兔关节修复情况及组织学检查。结果流式检测MSCs第4代及第9代细胞的CD14及CD44表面抗原的表达情况发现两代MSCs CD14表达基本呈阴性,CD44表达呈阳性,符合间充质干细胞的特性。扫描电镜观察所制备的微球基本呈球形,表面光滑,直径约为1μm,大小较均一,分散度好。细胞在壳聚糖-丝素三维支架上生长状态良好,电镜观察,可见支架孔隙内有细胞黏附生长。移植治疗后发现实验组修复明显好于对照组,实验组术后3个月实验组已经有较硬的类软骨组织填充修复,切片显示有软骨细胞规则排列,甲苯胺蓝染色为阳性,而对照组仅为纤维组织修复,切片显示为纤维组织或纤维软骨组织修复,软骨细胞排列紊乱,甲苯胺蓝染色阴性或弱阳性。结论负载TGF-β1壳聚糖微球的壳聚糖-丝素支架复合骨髓间充质干细胞体外复合培养后移植治疗修复兔膝关节软骨缺损,具有较好的疗效。     

兔骨髓间充质干细胞定向诱导移植修复关节软骨的实验研究

目的：通过诱导兔骨髓间充质干细胞（MSCs），观察干细胞向软骨细胞的分化效果。方法：纯化兔骨髓间充质干细胞；用含转化生长因子β1的诱导液培养骨髓间充质干细胞；以MTT测定诱导细胞的增殖活性；免疫组化检测Ⅱ型胶原蛋白的表达；诱导后的细胞移植于白兔膝关节内，X线摄片观察软骨修复形成情况。结果：诱导液可有效诱导MSCs向软骨细胞表型转化，且骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化所需的特异性细胞外基质——Ⅱ型胶原明显升高，移植后效果明显。结论：兔骨髓间充质干细胞定向诱导后移植修复关节软骨是有效的。因此骨髓间充质干细胞有可能成为软骨组织工程较理想的种子细胞来源。     

间充质源性软骨种子细胞与脱细胞软骨复合培养构建软骨组织

目的兔外周血间充质源性软骨种子细胞与同种异体脱细胞软骨体外复合培养,构建新型软骨组织,为临床修复器官缺损及再造提供实验基础。方法提取兔外周血间充质干细胞,行体外诱导培养14 d获得软骨种子细胞,显微镜下观察细胞生长特性,制作细胞爬片行甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色。联合去垢剂—酶法获得兔脱细胞肋软骨支架,软骨种子细胞与同种异体脱细胞软骨支架体外复合培养7 d获得复合软骨,脱细胞软骨及复合软骨固定后行扫描电镜观察及组织学HE、甲苯胺蓝染色。结果兔外周血间充质干细胞体外诱导培养14 d,胞浆内较多软骨细胞特异性Ⅱ型胶原分泌;兔脱细胞软骨呈乳白色,结构完整、孔隙均匀,仍保存大量酸性黏多糖及胶原成分,其孔隙率(61.31±8.45)%,孔径长度(32.80±5.15)μm。支架与软骨细胞黏附良好,并伴有多量基质分泌。结论间充质源性软骨种子细胞与同种异体脱细胞软骨体外复合培养可构建新型软骨组织,本研究为临床修复器官缺损及再造提供了实验依据。     

生长因子诱导骨髓间充质干细胞成软骨分化的研究

目的 建立一种体外分离兔骨髓间充质干细胞（MSCs)的方法，诱导其表达软骨细胞表型。方法 抽取兔骨髓，经密度梯度离心和粘附分离得到MSCs。用生长因子诱导，观察细胞的增殖情况和软骨特异性基质的表达水平。结果 ①纤维粘连蛋白促进MSCs贴壁，可提高细胞分离率；②TGF－β1，IGF－I和维生素C结合可促进MSCs增殖，表达软骨特异性的Ⅱ型前胶原mRNA和基质蛋白多糖成分。结论 ①密度梯度离心结合粘附分离可提高MSCs的分离效率。②TGF－β，IGF－I和维生素C结合诱导可促进MSCs增殖，表达软骨细胞表型。     

丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石骨组织工程支架材料的体外细胞毒性评价

目的 探讨丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石生物支架与兔骨髓间充质干细胞的体外细胞毒性.方法 采用丝素蛋白/壳聚糖/纳米羟基磷灰石构建的生物支架与兔骨髓间充质干细胞体外共培养,用材料的细胞毒性、细胞黏附率、细胞增殖活力指标以MTT法、倒置显微镜及电镜观察来评价.结果 细胞在支架材料上黏附、生长良好,分裂增殖活跃,细胞毒性检测CTG均为0级,实验组与时照组细胞黏附率比较无统计学差异（P＞0.05）,实验组与对照组细胞增殖活力随着时间增加,细胞在支架增殖速度增快.第1、3、5、7天实验组与对照组比较有统计学差异（P＜0.05）.扫描电镜观察发现细胞培养7天后生长良好,分裂正常,与支架材料黏附紧密.结论 支架材料对细胞无毒性,具有很好的细胞相容性.     

壳聚糖制作组织工程软骨支架的研究

目的:探讨在动物体内,利用新型生物材料壳聚糖制作软骨组织的可行性。方法:在体外,将培养的兔关节软骨细胞,种植于多聚赖氨酸包埋的壳聚糖支架上。体外培养4周,对组织工程软骨进行标本观察,HE染色,检测软骨内DNA含量。结果:制备的复合支架成形良好,交联后的机械强度明显提高。结论:壳聚糖适合细胞的贴附生长,可作为间充质干细胞的载体。     

壳聚糖制作组织工程软骨支架的研究

目的：探讨在动物体内,利用新型生物材料壳聚糖制作软骨组织的可行性。方法：在体外,将培养的兔关节软骨细胞,种植于多聚赖氨酸包埋的壳聚糖支架上。体外培养4周,对组织工程软骨进行标本观察,HE染色,检测软骨内DNA含量。结果：制备的复合支架成形良好,交联后的机械强度明显提高。结论：壳聚糖适合细胞的贴附生长,可作为间充质干细胞的载体。     

人脐带问充质干细胞在胶原支架材料体外复合培养的生物学特性研究

目的：观察体外人脐带间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs）黏附胶原蛋白支架条件下的干细胞免疫表型及成骨特性的变化,为复合载体移植提供实验依据。方法：将人脐带间充质干细胞静态接种于胶原蛋白支架上,经体外培养两周后,检测细胞在胶原蛋白材料中的干细胞CD44、CD105、HLA-DR、Ⅰ型胶原表达,观察细胞特性变化。结果：细胞在支架上有较好的粘附,CD 44、CD105、Ⅰ型胶原表达阳性,HLA-DR表达阴性。结论：混合培养中人脐带MSCs不仅与胶原蛋白有较好的组织相容性,且细胞在支架上培养仍保持了其干细胞的特点,Ⅰ型胶原表达阳性,提示具有潜在的成骨能力,为人脐带间充质干细胞组织工程体外预制提供实验基础。 更多还原     

骨髓间充质干细胞向软骨细胞表型分化的影响因素

关节软骨在受到创伤后，难以自行修复。传统的治疗方法如软骨下骨钻孔术、软骨移植、骨膜或软骨膜移植、软骨细胞移植等因修复组织以纤维软骨为主，缺少正常透明软骨的力学性能及耐用性，故不能取得满意效果。而应用组织工程方法修复关节软骨缺损却展示了令人鼓舞的前景。种子细胞是组织工程化软骨形成的首要条件。骨髓间充质干细胞（MSCs）是来源于骨髓的一群非造血干细胞，在不同诱导条件下具有向成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞、成纤维细胞、神经细胞分化的潜能。MSCs因具有易于从骨髓中分离和体外大量扩增纯化、供区损伤小、便于白体移植、在适宜的体内或体外条件下可分化形成软骨组织等特点，故被认为是软骨组织工程最有希望的种子细胞来源之一。现就影响MSCs向软骨细胞表型分化的因素综述如下。     

骨髓间充质干细胞复合壳聚糖凝胶体外构建可注射组织工程软骨

目的：探讨壳聚糖/β-甘油磷酸钠凝胶用作骨髓间充质干细胞的载体体外构建可注射型组织工程软骨的有效性和可行性。方法：骨髓间充质干细胞与壳聚糖/β-甘油磷酸钠制成注射型细胞/凝胶复合物并行体外成软骨诱导培养,通过倒置显微镜、扫描电镜和组织学检查等观察细胞在凝胶内黏附、生长、增殖、向软骨细胞分化及形成软骨样组织等情况。结果：在体外成软骨培养条件下,壳聚糖凝胶支持骨髓间充质干细胞生长、增殖、向软骨细胞分化并形成软骨样组织。结论：骨髓间充质干细胞/壳聚糖/β-甘油磷酸钠凝胶复合物,有望用作可注射型组织工程软骨修复软骨缺损。     

β-磷酸三钙-脱细胞软骨支架复合兔BMSCs修复膝关节软骨缺损的实验研究

目的观察纳米磷酸三钙人工骨(β-TCP)、转化生长因子-β(TGF-β)、胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)、脱细胞耳软骨(DC)复合软骨细胞修复关节软骨缺损的效果。方法获取新西兰大白兔骨髓间充质干细胞(BMSCs),培养并体外诱导成软骨细胞,取异体兔耳软骨进行脱细胞处理,与β-TCP形成复合支架作为载体接种软骨细胞,加入TGF-β和IGF-I修复膝关节软骨缺损。实验动物(n=18)分为3组,实验组(n=8)复合支架加入TGF-β和IGF-I,对照组(n=6)仅以复合支架修复缺损,空白组(n=4)不加入任何修复材料。结果 BMSCs在体外生长稳定,增殖能力强,可被诱导为软骨细胞。软骨支架脱细胞完整,软骨陷窝排列有序,复合物植入缺损后第20周,实验组缺损内充填白色半透明新生软骨组织,色泽与正常软骨相似,与周围正常软骨连接良好。结论β-TCP-DC复合支架有较多的孔隙结构,降解速度快,组织相容性及细胞黏附性好,是组织工程修复关节软骨理想的种子细胞载体。     

Morphology and function detection of chondrocytes differentiated from bone marrow mesenchymal stem cells induced by supernatant of chondrocytes

目的:应用家兔肋软骨细胞上清液诱导骨髓间充质干细胞(MSCs)向软骨细胞定向分化,并对分化的细胞进行形态学和功能检测,探讨MSCs在体外成软骨分化的条件.方法:分离家兔的MSCs和肋软骨细胞进行体外培养,收集前3代肋软骨细胞上清液作为诱导液,对第3代MSCs进行14d的诱导培养.设置实验组、阳性对照组和阴性对照组,观察各组细胞的形态,甲苯胺蓝染色观察特异性蛋白表达、各组ALP活性,RT-PCR法检测各组细胞中的Ⅱ型胶原(ColⅡ)mRNA的表达.结果:经过14 d的诱导培养,实验组MSCs由长梭形逐渐变成多角形,甲苯胺蓝染色呈阳性;ALP活性显著升高,与其他2组比较差异有统计学意义(P＜0.01); ColⅡmRNA表达呈阳性.阴性对照组甲苯胺蓝染色呈阴性,ColⅡmRNA表达呈阴性.阳性对照组甲苯胺蓝染色呈阳性,ColⅡmRNA表达呈阳性.结论:家兔肋软骨细胞上清液能够促进MSCs向软骨细胞方向分化.     

脂质体介导胰岛素样生长因子-1基因修饰骨髓间充质干细胞成软骨分化

目的脂质体介导IGF-1目的基因转染骨髓间充质干细胞（MSCS），并研究对MSCS成软骨分化的特异性细胞外基质的影响。方法以密度梯度离心结合全骨髓培养法获得纯化骨髓间充质干细胞（MSCs），经流式细胞仪检测，细胞表面标志CD29和CD44表达阳性，但是CD14和CD45表达阴性。采用脂质体介导法将重组真核表达质粒pcDNA3．1-IGF-1转染MSCs，对转染后骨髓间充质干细胞的Ⅱ型胶原（ColⅡ）的表达行Western blot检测。结果获得纯度较高的兔骨髓间充质干细胞（MSCs）；脂质体为介导将全长兔IGF-1目的基因导入MSCs，Western blot鉴定转染成功，转染后的MSCs较未转染MSCs成软骨分化特异性细胞外基质ColⅡ、蛋白表达明显增强。结论以脂质体介导法可以将IGF-1目的基因转染骨髓间充质干细胞，转染后成软骨分化的特异性细胞外基质增多。     

软骨细胞上清液诱导骨髓间充质干细胞分化的软骨细胞的形态学及功能检测

摘 要］目的：应用家兔肋软骨细胞上清液诱导骨髓间充质干细胞（MSCs）向软骨细胞定向分化,并对分化的细胞进行形态学和功能检测,探讨MSCs在体外成软骨分化的条件。方法：分离家兔的MSCs和肋软骨细胞进行体外培养,收集前3代肋软骨细胞上清液作为诱导液,对第3代MSCs进行14 d的诱导培养。设置实验组、阳性对照组和阴性对照组,观察各组细胞的形态,甲苯胺蓝染色观察特异性蛋白表达、各组ALP活性,RT-PCR法检测各组细胞中的Ⅱ型胶原(ColⅡ) mRNA的表达。结果：经过14 d的诱导培养,实验组MSCs由长梭形逐渐变成多角形,甲苯胺蓝染色呈阳性;ALP活性显著升高,与其他2组比较差异有统计学意义(P＜0.01）;ColⅡ mRNA表达呈阳性。阴性对照组甲苯胺蓝染色呈阴性,ColⅡ mRNA表达呈阴性。阳性对照组甲苯胺蓝染色呈阳性,ColⅡ mRNA表达呈阳性。结论：家兔肋软骨细胞上清液能够促进MSCs向软骨细胞方向分化。     

微球化骺板细胞构建兔异位骺软骨实验

目的探讨海藻酸钙-多聚赖氨酸微球复合骺板细胞,在兔体内异位构建组织工程化骺软骨的可行性。方法将兔异体骺板软骨细胞接种于海藻酸钙-赖氨酸凝胶微球中,体外培养后植入兔背部皮下,分别于2、4、8周取材进行大体及组织学观察。结果体外培养时微球中骺板细胞生长、增殖情况良好;移植皮下后第4周取材可见外形呈类骺软骨样组织块,行HE、甲苯胺蓝、番红“O”及Ⅱ型胶原等染色,镜下观察可见大量软骨细胞及类软骨陷窝样结构,植入的海藻酸钙微球周围组织无明显炎症反应。结论海藻酸钙-赖氨酸具有良好的组织相容性,复合异体骺板细胞形成微球,植入同种异体动物体内可以构建类骺软骨样组织。     

髂骨来源的“双相”BMG结合软骨细胞修复兔关节软骨缺损的实验研究

目的:探讨应用髂骨来源的"双相"骨基质明胶(bone matrix gelatin,BMG)结合软骨细胞移植修复兔关节软骨缺损的有效性和可行性。方法:使用酶消化法体外分离培养并扩增兔肋软骨细胞;使用自体来源髂骨构建"双相"BMG支架材料;将软骨细胞种植与BMG支架材料上构建成为细胞-BMG复合物;将制作好的27只软骨缺损动物模型随机分为3组。将细胞-BMG复合物移植于软骨缺损模型进行修复治疗作为实验组。将BMG支架移植入软骨缺损模型作为材料组;空白对照组不做处理。分别在术后4周、8周和12周通过大体形态学(依据国际软骨修复协会评分量表)、病理组织学染色及免疫组织化学染色方法对各组修复效果进行评价。结果:番红O染色,甲苯胺蓝染色和Collagen II免疫组化染色分别提示术后12周时实验组的修复组织非常类似于正常关节软骨,组织表面与正常软骨组织平面几乎持平,材料组软骨缺损处得到了部分修复,而缺损组的修复效果较差。按照ICRS量表,大体形态学和病理组织学评分结果提示:术后12周实验组的修复效果与其他两组相比有明显统计学差异(P<0.05)。结论:自体髂骨来源的"双相"BMG结合软骨细胞在体内可形成具有一定结构功能的软骨组织,能够应用于再生修复软骨的缺损。     

低频脉冲磁场对兔膝关节软骨缺损修复作用的实验研究

目的:研究低频脉冲磁场在间充质干细胞和双层PLGA支架构建复合体修复兔骨软骨缺损过程的作用。方法:用密度梯度离心法和贴壁培养法获得5月龄兔骨髓来源间充质干细胞,在体外培养并进行分化诱导后作为种子细胞复合双层PLGA构建成复合体植入兔膝股骨髁间设计骨软骨缺损模型,全过程施加低频脉冲磁场干预,于第24周取材,进行大体观察、组织学检查和病理评分。结果:诱导MSCs+支架+2.0A·m-1脉冲电磁场刺激组在术后又继续进行脉冲电磁场照射后,兔膝关节骨软骨创伤修复明显加快,统计学分析各组单项评价指标得分差异有显著性(P<0．05),与自体骨软骨移植组相当。结论:在适当低频脉冲磁场作用下,诱导MSCs+双层PLGA支架能较好地修复兔膝关节骨软骨创伤。     

胎儿骨髓间充质干细胞在体外无支架下向软骨组织分化的探讨

目的　探讨骨髓间充质干细胞 (mesenchymalstemcells,MSCs)无支架条件下在体外向软骨组织定向分化的条件。方法　取引产胎儿骨髓悬液 ,经Percoll密度梯度离心 ,获取单个核细胞 ,细胞贴壁、扩增后 ,再以高糖DMEM(TGF β15ng/ml)进行成软骨细胞预诱导 ,4～ 7d后获得成纤维样单层贴壁的MSCs。以此MSCs为种子细胞 ,2× 10 6个细胞离心成团 ,在TGF β1与IGF Ⅰ及其它辅助成分的协同作用下 ,体外培养 3wk后形成组织团块。经固定、包埋、切片后行甲苯氨蓝染色 ,免疫组化方法测定特异性Ⅱ型胶原。通过图象分析软件检测组织块蛋白多糖和Ⅱ型胶原表达强度 ,并与胎儿正常软骨比较。结果　胎儿骨髓单个核细胞经过预诱导 ,细胞表达特异性Ⅱ型胶原 ,甲苯氨蓝染色蓝染明显增强 ;再经离心成团、体外诱导培养后形成有光泽软骨样组织块 ,其甲苯氨蓝染色呈蓝染 ,特异性Ⅱ型胶原为阳性表达 ,图象分析表明其蛋白多糖及Ⅱ型胶原表达强度与胎儿正常软骨相似。结论　胎儿骨髓间充质干细胞经高糖DMEM预诱导后可向软骨细胞分化 ;离心成团后 ,在TGF β1与IGF Ⅰ及其它辅助成分的协同作用下具有形成类软骨组织的能力 ,本实验建立的定向诱导培养系统在无支架条件下可使MSCs向软骨样组织分化。     

诱导的人骨髓间充质干细胞在裸鼠体内生成软骨的实验研究

目的 探讨利用组织工程方法，将人骨髓间充质干细胞(MSCs)在体外诱导、培养后，再造软骨组织的可能性。方法 从胸外科手术所获得的肋骨骨髓腔中分离得到人MSCs，经无血清培养基诱导培养为软骨细胞，接种于支架材料上，埋植于裸鼠体内。6周后取材进行大体及组织学观察。结果 大体观察见裸鼠皮下形成包块，触之有韧性；组织学观察可见有大量软骨细胞成堆形成。但尚有部分未降解的支架材料残留。结论 人MSCs在体外经定向诱导后成为软骨细胞，与支架材料复合物可在裸鼠体内形成软骨组织；人MSCs可能成为组织工程软骨的“种子细胞”。     

鹿茸多肽对兔骨髓间充质干细胞移植修复关节软骨缺损的影响

为探讨经鹿茸多肽诱导的兔自体骨髓间充质干细胞-胶原膜支架(MCMG)复合物修复兔膝关节软骨缺损的效果,抽取兔骨髓液经体外分离、培养获得兔MSCs.选用健康的新西兰大白兔27只,随机分成A、B、C 3组.A组以未经诱导的自体MSCs-MCMG复合物修复兔膝关节软骨缺损;B组以经TGF-β1诱导后的自体MSCs-MCMG复合物修复兔膝关节软骨缺损;C组以经鹿茸多肽诱导后的自体MSCs-MCMG复合物修复兔膝关节软骨缺损.分别于术后2、4、8周取材,行HE、甲苯胺蓝染色和Ⅱ型胶原免疫组化染色观察各组兔膝关节软骨缺损修复情况.结果显示术后8周,C组修复软骨缺损的效果无论从大体标本观察或是组织学检查都与B组的修复效果相当,而且C组与B组修复效果明显优于A组.说明经鹿茸多肽诱导的兔自体MSCs-MCMG复合物移植可提高兔膝关节软骨缺损的修复质量.