碱性成纤维细胞生长因子对离心管内培养骺板细胞生成软骨组织的作用

背景：采用离心管技术体外培养骺板细胞的报道已很多。 目的：观察碱性成纤维细胞生长因子对离心管内培养的骺板细胞生成类骺板组织的影响。 方法：获取3周龄新西兰白兔股骨远端的骺板组织,利用组织块纱巾培养法获得骺板细胞,加入含有10 μg/L碱性成纤维细胞生长因子的DMEM培养液,连续培养4周。 结果与结论：离心管内聚集的骺板细胞在含有碱性成纤维细胞生长因子的DMEM培养液中形成类骺板样组织块。在组织块外周形成类似骺软骨的生发层,中心的骺板细增殖情况良好,向肥大细胞方向分化。类骺板样组织甲苯胺蓝及番红“O”染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组织化学染色呈强阳性。说明碱性成纤维细胞生长因子能够促进离心管中的骺板细胞形成富含蛋白聚糖及Ⅱ型胶原等细胞外基质的类骺板样软骨组织。     

视黄醇酸受体拮抗剂LE135诱导大鼠骨髓间充质干细胞成软骨分化

<正>用成体干细胞修复软骨损伤是目前的研究热点,其中骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs)可以诱导成软骨细胞,转化生长因子β(transforming growth factorβ,TGF-β)可以通过活化成软骨标志物诱导BMMSCs成软骨,但分化软骨细胞容易肥大且生长因子可能引发免疫反应。有研究者致力于寻找适合的药物来诱导BMMSCs成软骨分化,有报道视黄醇酸受体是一种可能的药理     

肥大软骨细胞在骨折愈合中的作用

骨折愈合是一个多因素的过程。软骨内成骨是骨折愈合的重要途径,包括软骨骨痂的形成和软骨向骨的转化过程。肥大软骨细胞是软骨细胞的终末成熟状态,位于软骨性骨痂和骨性骨痂之间,以自分泌和旁分泌方式调节细胞基质降解、血管化、破骨细胞募集和成骨细胞分化。此外,肥大软骨细胞可以转分化成为成骨祖细胞和成骨细胞,并直接促进编织骨的形成。阐明肥大软骨细胞在骨折愈合中的作用将有利于认识骨折愈合的生理机制,进而有助于促进骨折愈合治疗模式的研发,加速骨折的愈合。     

PTHrP信号途径在软骨内成骨过程中的作用

生长板软骨细胞经历增殖、分化、肥大和软骨基质矿化等过程 ,提供了长骨线性生长的模型。软骨细胞的有序分化需要甲状旁腺激素相关肽 (PTHrP)的调节。PTHrP除以PTH样作用引起恶性肿瘤高钙血症外 ,其另一重要作用是与Ihh信号分子构成一个旁分泌环路调节生长板软骨细胞的分化和骨骼形态发生。PTHrP主要由软骨膜或早期软骨细胞产生 ,对生长板增殖带软骨细胞的分化成熟起抑制作用 ,是Ihh信号分子协调软骨内成骨过程的重要环节     

人胎儿股骨发生过程中血管内皮生长因子的表达

目的探讨血管内皮生长因子(VEGF)与人胚胎骨发生及发育的关系。方法用免疫组化技术对11~36 W人胎儿股骨中血管内皮生长因子的分布和表达情况进行了研究。结果VEGF阳性反应主要见于成骨细胞、破骨细胞及新生骨细胞中,血管内皮细胞及骨髓细胞也呈阳性反应;骺软骨钙化区肥大的软骨细胞为VEGF阳性反应,但其它区域的软骨细胞中无VEGF表达。结论VEGF在胚胎发生时期在血管内皮细胞和成骨细胞的表达,说明VEGF在人胎儿骨发生及发育过程中发挥重要作用。     

软骨生长板的发育遗传学研究进展

生长板在软骨内骨发育过程中调控骨的纵向生长速度.生长板内软骨细胞的增殖、肥大化和软骨基质的分泌产生出新的软骨,由于血管和骨细胞在肥大软骨细胞区域的侵入,新生的软骨逐渐被骨组织所取代.软骨生长板的发育过程受到多种信号通路的调控,它们共同作用确保软骨细胞增殖和分化的正常进行.本文主要介绍几个关键的信号通路在小鼠生长板发育遗传学研究中的最新进展,阐述这些信号通路在不同发育环节中的调控作用以及它们之间的相互影响.     

ZnT1及游离锌离子在小鼠骺板软骨细胞的定位研究

目的研究锌转运体-1(Zinc transporter 1,ZnT1)和游离锌离子在小鼠骺板软骨细胞的定位分布,探讨ZnT1影响骺板软骨细胞锌离子代谢从而参与骨骼生长的可能机制。方法应用浸入式金属自显影技术(AMG)观察锌离子在小鼠肋骨骺板内的定位分布;应用免疫组织化学SABC法检测ZnT1在小鼠骺板软骨细胞的表达。结果金属自显影技术显示游离锌离子在小鼠肋骨骺板肥大带、增殖带和静止带三层区域结构内有不同程度的表达,其中肥大带软骨细胞层锌离子含量最高;ZnT1免疫阳性反应产物主要定位于软骨细胞膜附近,在小鼠肋骨骺板三层区域结构内有不同程度的表达,从肥大带到静止带,软骨细胞膜上的ZnT1免疫反应逐渐减弱。结论小鼠肋骨骺板内存在大量的游离锌离子和ZnT1蛋白,提示ZnT1可能参与锌离子在软骨细胞的转运和代谢,在骨的形成和发育过程中发挥作用。     

生长因子对人脂肪干细胞成软骨诱导作用研究

人脂肪干细胞(hADSCs)的成软骨潜能是近年来组织工程学研究的热点之一,而生长因子是诱导hADSCs向软骨细胞分化的关键因素。目前用于软骨诱导的生长因子多来自转化生长因子(TGF)-β超家族,其中以TGF-β1/3最为常见。但hADSCs与人骨髓干细胞(hBMSCs)对TGF-β的反应存在差异,且研究发现,骨形态发生蛋白-6(BMP-6)可以显著上调hADSCs的TGF-βⅠ型受体的表达水平,因此传统的hBMSCs软骨诱导液未必同样适合hADSCs。于是本文结合近年来的相关研究,对用于hADSCs成软骨诱导的生长因子做一综述。     

成年比格犬骨髓间质干细胞体外软骨方向分化的实验研究

目的：体外诱导成年比格犬骨髓间质干细胞（BMSCs）定向分化为软骨细胞，探讨体外诱导成软骨的方法和条件。方法:比格犬股骨取骨髓10 mL，体外行原代和传代培养扩增，加入转化生长因子（TGF-β1），以高密度细胞团块培养，诱导BMSCs分化为软骨细胞。甲苯胺蓝染色检测软骨基质的分泌，免疫组织化学染色检测软骨特异性Ⅱ型胶原表达。结果:诱导的软骨样组织甲苯胺蓝染色阳性;Ⅱ型胶原免疫组织化学检测阳性。结论： 应用含TGF-β1的诱导液在体外可以诱导比格犬BMSC分化为软骨细胞，诱导的软骨细胞可作为软骨组织工程较理想的种子细胞。     

骨膜环行切除对骨骺牵张肢体延长的作用

目的：为临床骨延长术提供方向。方法：选用２０只新西兰幼兔在股骨远端骺软骨两侧安装外固定架和力传感器,半数动物在骺软骨近侧作骨膜环行切除,分别向骺软骨施加不同张力,４周后测量股骨长度,Ｘ线摄像,并做骺软骨细胞ＫＳ－４００图像分析。结果：张应力能使兔股骨明显增长,骺软骨厚度增加,其增殖区和肥大区细胞增加,骨骺与干骺端均未见骨折,与骨膜环行切除与否无显著性差异。结论：低张应力牵拉骨骺能实现无骨折下肢体延长,骨骺牵张结合干骺端骨膜环形切除并不能更进一步使肢体增长。     

不同部位贯穿伤对骺板生长发育影响的实验研究

目的探讨骺板不同部位损伤对骺板生长发育的影响。方法选用新西兰白兔96只,估算骺板损伤面积百分比,随机分组制备股骨远端骺板中央及外侧边缘区损伤模型,术后不同时间从大体和组织学观察骺板发育情况。结果直径2.0mm、3.0mm和3.5mm组骺板损伤面积百分比分别为（3.33±0.42）%、（6.77±0.23）%和（9.05±0.30）%。术后骺板中央区损伤3.0mm组和3.5mm组出现生长阻滞,而外侧边缘区损伤3.5mm组出现生长阻滞 外侧边缘区损伤3.0mm组和3.5mm组出现髁部发育阻滞及外翻成角畸形。组织学观察发现骺板损伤区骨桥形成,软骨细胞呈“岛状”分布,排列不规则,周围被骨桥包绕。结论骺板发育阻滞与损伤面积百分比有关,中央区损伤主要引起肢体短缩畸形,而外侧边缘区损伤主要引起肢体成角畸形及骺板横向发育阻滞 骺板损伤后其损害是永久性的 骺板损伤后软骨细胞修复能力有限。     

结缔组织生长因子与关节软骨的修复

背景：结缔组织生长因子有刺激间充质细胞向软骨细胞分化的潜能,能促进软骨细胞的增殖和分化,可促进关节软骨细胞Ⅱ型胶原及蛋白多糖的表达,与其他生长因子一起在关节软骨修复的过程中发挥着重要作用。目的：重点就结缔组织生长因子的结构,在关节软骨修复中的功能,与其他物质的相互作用方面作一综述。方法：以“connective tissue growth factor,connective tissue growth factor and articular cartilage,articular cartilage damage,articular cartilage repairment”为英文检索词,以“关节软骨损伤”为中文检索词,检索PubMed数据库、中国知网-cnki数据库1980年1月至2014年7月有关关节软骨损伤修复的文献,排除与软骨损伤的修复重建相关性不强、以及内容重复、陈旧的文献。共保留32篇文献进行综述。结果与结论：结缔组织生长因子有刺激间充质细胞向软骨细胞分化的潜能,能促进软骨细胞的增殖、分化和成熟,可维持胞外基质合成以及平衡,可促进关节软骨细胞Ⅱ型胶原及蛋白多糖的表达,与其他生长因子一起在关节软骨修复的过程中发挥着重要作用。结缔组织生长因子是软骨细胞生长、增殖、分化的关键生长因子之一,贯穿软骨修复整个过程。研究发现,骨性关节炎患者的关节软骨细胞对成纤维细胞生长因子1和结缔组织生长因子表达呈现明显相关性增加。结缔组织生长因子通过对关节软骨组织的信号通路及与其他组织内的细胞因子彼此作用对关节软骨细胞及基质发挥作用。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程全文链接：     

软骨发育不良患者生长板的组织学和细胞学研究

软骨发育不良((?)DX)是一种见于所有脊椎动物中骨骼发育异常的遗传性疾病。骨生长板担负着管状骨的生长,所以对它的研究已成为多数研究者的课题。在一些情况下,组织异常具有特异性,如骨壳发育不良者增大的骺软骨细胞被一些胶原的致密带所围绕。Kniest发育不良时,基质和细胞呈空     

兔骨髓间充质干细胞体外培养定向诱导分化为软骨细胞

背景:骨髓间充质干细胞具有分化为骨、软骨、肌腱、脂肪等组织的多分化潜能.目的:体外培养兔骨髓间充质干细胞并定向诱导分化为软骨细胞,探讨体外诱导分化为软骨的方法和条件.方法:取兔股骨骨髓,全骨髓贴壁法分离培养骨髓间充质干细胞,碱性成纤维生长因子体外培养后,取第3 代细胞在培养基中添加不同质量浓度转化生长因子β1 的软骨分...     

骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化过程中miR130α的表达

目的诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化,初步探索miR130a在骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化过程中的调控作用。方法体外TGF-β1诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化,免疫荧光法和免疫组化染色鉴定Ⅱ型胶原,阿辛兰染色鉴定氨基葡聚糖。用Real-time PCR法检测细胞miR130a的表达。结果骨髓间充质干细胞在TGF-β1诱导下可分化为软骨细胞。培养7 d后,诱导培养组细胞miR130a表达的水平显著低于培养前的水平(P<0.05)。结论骨髓间充质干细胞体外诱导可以分化为软骨细胞,在向软骨细胞分化的早期,miR130a表达降低伴随着软骨细胞的分化,提示与软骨形成的过程有关。     

组织工程软骨种子细胞的定向诱导分化

背景：软骨修复一直是骨科治疗难题和研究热点。随着组织工程学的发展,近年来应用种子细胞诱导分化为软骨细胞,构建组织工程软骨修复软骨缺损的思路倍受关注,并已取得一定成功。 目的：讨论组织工程软骨的种子细胞选择、成软骨定向诱导分化的培养条件,尤其是细胞因子、诱导方法、培养方式等因素的作用。 方法：计算机检索中国期刊全文数据库及PubMed 数据库2000-01/2010-09相关文章,检索词为“软骨形成,软骨缺损,刺激因子,软骨修复,组织工程,chondrification, cartilage defect; stimulating factor,cartilage repair,tissue engineering”。语种限定为：中文与英文。纳入与软骨形成、诱导分化、组织工程支架方面的基础和临床研究,排除内容陈旧及重复研究。计算机初检得到155篇文献,根据纳入排除标准,最终纳入41篇。 结果与结论：种子细胞在特定细胞因子作用下可定向分化为软骨细胞。通过选择合适的种子细胞及细胞因子定向诱导分化构建组织工程软骨,能够为成功治愈关节软骨缺损提供新思路。软骨定向分化因子转化生长因子β、碱性成纤维细胞生长因子、骨生成蛋白、胰岛素样生长因子、生长激素等调控诱导可通过介质添加物、基因转染、不同培养方式等几种方式促进向软骨方向转化。相信随着软骨定向诱导分化研究的深入,为临床上运用软骨组织工程学来解决关节软骨缺损修复这一难题提供了有效依据,有广泛的临床应用前景。     

骨折愈合中骨再生的生物学和生物力学

一、骨再生的生物学 1.骨骼的生长和发育 骨骼的生长和发育涉及很多细胞和组织的分化和增殖,虽然其过程复杂,却精确有序.在胚胎发育阶段,长骨先形成一个间充质细胞团块,然后软骨化形成软骨基质.随着发育的渐进,软骨细胞肥大,细胞外基质开始矿化,形成初级骨化中心.软骨细胞通过调亡的方式死去,矿化的软骨在成骨细胞和破骨细胞的协同下形成骨组织.     

人类软骨糖蛋白39诱导关节软骨祖母细胞的成软骨分化

背景：有研究表明人类软骨糖蛋白39与骨关节软骨的退变与修复具有一定的关系,但其具体的作用机制并不十分明确。 目的：观察人类软骨糖蛋白39对成人膝关节软骨祖母细胞成软骨诱导分化的影响。 方法：取成人关节软骨,消化分离培养关节软骨祖母细胞;流式细胞仪检测传代细胞中能够表达CD105、CD166的细胞量并进行分离提纯。将分离的软骨祖母细胞采用单层培养法培养,传代培养至第2代后向分离培养所得的软骨祖母细胞中,分别经过含人类软骨糖蛋白39成软骨培养基及普通成软骨诱导培养基的诱导培养14 d后,通过免疫组织化学染色观察经诱导后细胞中Ⅱ型胶原的表达及通过大体组织学观察评估软骨的形成。 结果与结论：关节软骨组织中可以分离出能够表达CD105、CD166的关节软骨祖母细胞,软骨祖母细胞经过诱导分化后逐渐聚集并形成结节,经诱导后Ⅱ型胶原免疫细胞化学着色阳性,且经人类软骨糖蛋白39诱导细胞形成的结节更大,Ⅱ型胶原表达更多。结果表明,成人关节软骨中能够分离培养出具有成软骨分化能力的干细胞系细胞即软骨祖母细胞,且能够被定向诱导分化为软骨细胞,人类软骨糖蛋白39对其分化过程具有一定的促进作用。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

组蛋白去乙酰化酶调控软骨细胞终末分化的机制

终末分化是软骨细胞获得分化的默认途径,包括肥大与凋亡两种方式。无论是在骨组织生理条件下的软骨生长板形成及内源性成骨骨化,还是骨关节炎病理情况时的软骨表型改变,皆存在有相关分化过程的发生。组蛋白去乙酰化酶对于软骨细胞的生长、维持和增殖方面具有重要意义。它可通过调节基因表达和激活相关转录因子的方式介导某些疾病的发展,但目前其具体的分子生物学和生物力学机制仍不明确。本文将从生物物理学角度对组蛋白去乙酰化酶在软骨组织终末分化过程中的参与机制以及对于软骨组织工程应用价值进行总结和讨论。     

TGF-β3诱导骨髓间充质干细胞膜片成软骨分化

目的:探索转化生长因子β3(TGF-β3)诱导骨髓间充质干细胞(BMSCs)细胞膜片成软骨分化的潜能。方法:体外分离培养兔骨髓间充质BMSCs细胞,用含抗坏血酸培养基构建干细胞膜片,添加TGF-β3对干细胞膜片成软骨诱导分化。光镜、HE染色和Masson染色观察细胞形态、大体结构及组织学改变,阿利新蓝染色、Ⅱ型胶原(Col Ⅱ)免疫组化染色和RT-qPCR检测成软骨标志物Col Ⅱ和蛋白聚糖(PG)的mRNA表达及蛋白合成情况。结果:TGF-β3诱导成软骨分化14 d,镜下间充质干细胞生长良好,可用镊子钳夹起膜片状结构,可卷缩成团再展开成膜。HE染色显示细胞质及细胞外基质成分均被染成粉红色,其胞核为蓝色,细胞间呈分层状排列结构。Masson染色可见胞核染成蓝黑色,其细胞质染成粉红色,周围包绕着大量染成蓝色的胶原成分。阿利新蓝染色与Col Ⅱ免疫组化染色均为阳性,对照组阴性。实验组高表达软骨细胞特异性Col Ⅱ和PG的mRNA(P0.05)。结论:抗坏血酸诱导构建的干细胞膜片经TGF-β3诱导,能成功向软骨分化及构建软骨细胞膜片。