兔骨髓间充质干细胞/壳聚糖-胶原支架复合体构建软骨组织工程支架*

背景：软骨组织工程的核心是利用少量的细胞经体外培养、扩增后,在一定环境下附着在三维多孔支架上,再将细胞/支架复合体移植到体内形成新的组织。 目的：拟构建兔骨髓间充质干细胞/壳聚糖-胶原支架复合体,探讨该支架作为软骨组织工程支架的可行性。 设计、时间及地点：细胞-支架学体外观察,于2008-03/2009-02在武警医学院生物化学教研室完成。 材料：日本大耳白兔6只用于分离培养骨髓间充质干细胞。医用壳聚糖粉末为山东奥康生物科技有限公司产品。Ⅰ型胶原为Sigma公司产品。 方法：取3%的壳聚糖和2%的胶原混合的醋酸溶液,倒入72孔板内,-20 ℃预冷冻10 h,冻干机冷冻抽干24 h制作成壳聚糖-胶原支架。取第3代兔骨髓间充质干细胞,以1×109 L-1密度接种于支架内,构建细胞/支架复合体。 主要观察指标：傅里叶红外光谱、扫描电镜、液体置换法测定支架的理化性质,观察三维培养后细胞在支架上的生长情况。 结果：壳聚糖-胶原支架孔径为160~380 μm,平均为270 μm,孔相通性好,支架孔隙率为(86.00±5.12)%。傅里叶红外光谱仪测定数据表明复合支架组成物有典型的壳聚糖、胶原峰,未发现有聚乙二醇峰。细胞/支架共培养24,48,72 h后,骨髓间充质干细胞可渗入支架多孔结构内,并黏附在支架上成簇生长,部分细胞已与支架融合。 结论：壳聚糖-胶原支架基本符合软骨组织工程支架要求,能够作为种子细胞的承载体。 关键词：壳聚糖-胶原支架;骨髓间充质干细胞;冻干法;软骨组织工程     

双重荧光标记验证静脉移植碱性成纤维细胞生长因子基因修饰骨髓间充质干细胞在脑缺血模型大鼠脑内的存活及分化

背景：碱性成纤维细胞生长因子可以促进骨髓间充质干细胞的增殖和向神经细胞方向分化，并被认为是胶质细胞的分裂原。 目的：以双重荧光标记验证静脉移植碱性成纤维细胞生长因子基因修饰的骨髓间充质干细胞在脑缺血模型大鼠脑内的存活及分化情况，及其向神经元样细胞和神经胶质细胞分化的趋势。 设计、时间及地点：随机对照动物实验，于2005-07/2006-03在中南大学实验动物中心实验室完成。 材料：选用50只SD大鼠，按随机数字表法分为4组：假手术组（n=10），脑缺血/再灌注损伤模型组（n=10），骨髓间充质干细胞治疗组（n=15），碱性成纤维细胞生长因子基因修饰的骨髓间充质干细胞治疗组（n=15）。 方法：除假手术组外，其余3组制备局灶性脑缺血再灌注模型。分别将骨髓间充质干细胞或碱性成纤维细胞生长因子基因修饰的骨髓间充质干细胞通过静脉移植至实验性脑缺血大鼠体内，脑缺血再灌注损伤组大鼠注入相同体积的DMEM培养基。 主要观察指标：应用5-溴-2-脱氧尿苷-神经元特异核蛋白及5-溴-2-脱氧尿苷-胶质纤维酸性蛋白双重荧光标记法观察移植细胞在脑内的存活和分化情况，比较各组大鼠脑缺血后的神经功能评分及脑梗死体积变化。 结果：移植7 d后，碱性成纤维细胞生长因子基因修饰的骨髓间充质干细胞组大鼠脑内5-溴-2-脱氧尿苷阳性细胞数、5-溴-2-脱氧尿苷-神经元特异核蛋白双标阳性细胞数均高于骨髓间充质干细胞治疗组（P < 0.05），两组间5-溴-2-脱氧尿苷-胶质纤维酸性蛋白双标阳性细胞数差异无显著性意义（P > 0.05）。再灌注7 d后，静脉移植骨髓间充质干细胞和碱性成纤维细胞生长因子基因修饰的骨髓间充质干细胞均能改善脑缺血后大鼠的神经功能、减少脑梗死体积，碱性成纤维细胞生长因子基因修饰的骨髓间充质干细胞的作用明显优于骨髓间充质干细胞。 结论：碱性成纤维细胞生长因子诱导的骨髓间充质干细胞静脉移植后可在脑内缺血区存活，并分化为比例更合适的神经元和神经胶质细胞，发挥神经修复作用。     

骨髓间充质干细胞成骨方向诱导过程中的基因表达

背景：目前骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化演变中的基因表达模式尚不明确。 目的：观察骨髓间充质干细胞向成骨细胞诱导分化过程中碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素基因的表达情况,验证骨髓间充质干细胞是否向成骨细胞成熟分化。 方法：抽取2月龄新西兰大白兔股骨骨髓,全骨髓贴壁法培养获得骨髓间充质干细胞,用矿化诱导培养基(DMEM/F12、地塞米松1×10-8 mmol/L、β-磷酸甘油钠0.01 mol/L、维生素C 0.05 g/L)进行成骨诱导培养,用反转录-聚合酶链反应方法检测诱导培养后第一二代骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素基因的表达情况,并对该骨髓间充质干细胞表面抗原CD44进行鉴定。 结果与结论：经矿化诱导培养基诱导培养后,第一二代骨髓间充质干细胞阶段性表达碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素基因;第1代骨髓间充质干细胞抗原CD44阳性率达44.4%。提示兔骨髓间充质干细胞在体外矿化诱导培养中逐渐向成骨细胞分化,分别于诱导后第一二代细胞中阶段性顺序表达成骨细胞特异性基因碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素,该细胞已具备成骨细胞特征,为揭示骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化过程中基因表达机制提供了实验依据。     

碱性成纤维细胞生长因子基因转染兔骨髓间充质干细胞*☆

背景：碱性成纤维细胞生长因子对于创伤修复具有明显的促进作用,但局部应用难以持久地发挥作用。 目的：观察碱性成纤维细胞生长因子基因转染至兔骨髓间充质干细胞后的表达情况。 设计、时间及地点：细胞基因学体外观察,于2009-03/08在云南大学生命科学院完成。 材料：日本大耳白兔1只,购于昆明医学院动物科。pCDNA3.1质粒为美国Invitrogen产品。 方法：抽取兔髂前上棘骨髓,采用贴壁法分离培养骨髓间充质干细胞,待细胞融合至培养瓶底80%时消化传代。参考GeneBank碱性成纤维细胞生长因子cDNA序列设计合成基因,电泳纯化后xholⅠ、BamHⅠ双酶切回收凝胶,以限制性核酸内切酶对PcDNA Vector质粒进行酶切、电泳和凝胶回收,连接碱性成纤维细胞生长因子DNA与PcDNA Vector质粒,构建pCDNA-碱性成纤维细胞生长因子真核表达载体,运用脂质体转染法将重组体转染至兔骨髓间充质干细胞中,并筛选稳定转染株。 主要观察指标：骨髓间充质干细胞表面抗原的表达,Western blot法检测目的蛋白的表达。 结果：流式细胞仪检测结果示所培养细胞表面抗原呈CD90,CD44阳性,CD45呈阴性;免疫组化检测结果示骨髓间充质干细胞血管源性细胞表面抗原CD34呈阴性,而相对特异性标记物CD44呈阳性。转染碱性成纤维细胞生长因子的骨髓间充质干细胞提取的细胞裂解液中,在Mr 23 000处有一条明显阳性杂交带;而转染pCDNA3.1(-)空载体的骨髓间充质干细胞提取蛋白未见阳性条带。 结论：实验成功地将碱性成纤维细胞生长因子基因转染至兔骨髓间充质干细胞,该目的基因可稳定表达。     

重组碱性成纤维细胞生长因子基因转染对于骨髓源性成骨细胞的

背景：碱性成纤维细胞生长因子对来源于中胚层和神经外胚层的细胞具有明显的促进增殖作用,对骨髓间充质干细胞具有间接的成骨作用。 目的：观察碱性成纤维细胞生长因子基因转染对骨髓源性成骨细胞生物学特性和血管生成的影响,与骨髓间充质干细胞作对比。 设计、时间及地点：对比分析基因转染效果实验,于2007-11-27/2008-12-01在南方医科大学珠江医院中心实验室和动物实验中心完成。 材料：2月龄新西兰大白兔用于骨髓间充质干细胞的分离培养及成骨细胞诱导。5周龄Wistar大鼠用于移植实验。牛pcDNA3-bFGF真核表达质粒由中山大学中山医学院免疫教研室徐霖博士惠赠。 方法：分离兔骨髓间充质干细胞和骨髓源性成骨细胞,采用脂质体介导将牛pcDNA3-bFGF真核表达质粒分别转染体外培养的兔骨髓间充质干细胞和诱导的骨髓源性成骨细胞,G418筛选。稳定转染碱性成纤维细胞生长因子的骨髓源性成骨细胞与磷酸钙胶原材料复合培养,植于Wistar大鼠后腿肌袋内,正常饲养2,4周后取出植入的复合材料,观察血管新生情况。 主要观察指标：碱性成纤维细胞生长因子转染前后骨髓间充质干细胞和骨髓源性成骨细胞生物学特性参数的比较以及骨髓源性成骨细胞转染碱性成纤维细胞生长因子前后新生血管数目的比较。 结果：利用RT-PCR、免疫细胞化学染色分析转染细胞的碱性成纤维细胞生长因子表达情况。从形态、增殖特性和细胞周期、碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原等方面分析稳定表达碱性成纤维细胞生长因子的骨髓间充质干细胞和骨髓源性成骨细胞生物学特性。重组牛pcDNA3-bFGF真核表达质粒成功转染目的细胞,经G418筛选稳定表达。转染的细胞有大量目的基因mRNA转录和目的蛋白表达。转染碱性成纤维细胞生长因子基因的骨髓间充质干细胞和骨髓源性成骨细胞生长均加快,细胞周期中增殖期细胞比例明显增加,细胞形态无明显变化。转染与未转染的骨髓源性成骨细胞比较,碱性磷酸酶的分泌量无明显变化(P > 0.05),转染后骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶分泌量小于骨髓源性成骨细胞(P < 0.01)。骨髓源性成骨细胞转染与未转染碱性成纤维细胞生长因子基因组均有Ⅰ型胶原mRNA表达,但是,转染和未转染的骨髓间充质干细胞中均无Ⅰ型胶原基因mRNA转录。转染有外源性碱性成纤维细胞生长因子基因的复合材料部分被增生纤维结缔组织包绕,内有新生血管生成,随着时间的延长而增多。 结论：稳定表达碱性成纤维细胞生长因子的骨髓间充质干细胞和骨髓源性成骨细胞增殖较快,但作为组织工程骨的种子细胞,骨髓源性成骨细胞较骨髓间充质干细胞更理想。外源碱性成纤维细胞生长因子基因转染后稳定表达,对新生血管的形成具有促进作用,可以作为组织工程化人工骨种子细胞转染的目的基因。     

骨髓间充质干细胞在诱导液条件下向软骨细胞的定向诱导分化

背景：骨髓间充质干细胞易于从骨髓中分离，来源取材方便，对供体损伤小，具有强大的增殖能力及多向分化潜能，便于自体移植，如能成功诱导为软骨细胞将是软骨组织工程理想的种子细胞。 目的：观察体外诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞的定向分化，并对分化后细胞进行鉴定。 设计、时间及地点：细胞形态学、蛋白质组学的比较观察于2005-05-03/2007-12-30在沈阳医学院临床中心实验室完成。 材料：骨髓间充质干细胞来源于二三个月龄新西兰健康大白兔，体质量2~2.5 kg。 方法：采用全骨髓法分离培养兔骨髓间充质干细胞。取生长良好的细胞第4代细胞消化传代，以1×105密度接种于24孔板中将生长状态良好的细胞在含有地塞米松、碱性成纤维细胞生长因子、维生素C及 转化生长因子β的培养液中诱导分化。 主要观察指标：采用免疫组化的方法进行细胞鉴定，RT-PCR法检测诱导分化细胞 II型胶原的表达。 结果：骨髓间充质干细胞经成骨诱导后,由长梭形变为椭圆形及肾形。免疫组织化学方法显示所培养间充质干细胞不表达CD34、CD45，但CD105显阳性。骨髓间充质干细胞在未经诱导时不表达Ⅱ型胶原蛋白，经诱导后在500~750 bp之间可见明显条带。 结论：骨髓间充质干细胞经含地塞米松、碱性成纤维细胞生长因子维生素C及 转化生长因子β等培养液诱导后，可以在体外向软骨细胞转化，高表达Ⅱ型胶原，并经细胞形态学及蛋白质组学RNA水平鉴定验证。     

表皮生长因子干预小鼠非黏附骨髓间充质干细胞成纤维细胞集落形成及向神经元样细胞的分化**

背景：非黏附骨髓间充质干细胞在体外可以不断形成成纤维细胞集落形成单位，并且可诱导分化为脂肪细胞、成骨细胞和软骨细胞，表现出一定的多分化潜能。 目的：探讨表皮生长因子对非黏附骨髓间充质干细胞形成成纤维细胞集落的影响，及其在体外向神经细胞分化的能力。 方法：分离小鼠双侧股骨、胫骨，全骨髓法分离总骨髓细胞，采用反复转移非黏附的骨髓细胞培养法纯化非黏附骨髓间充质干细胞。取第5代总骨髓细胞和非黏附骨髓间充质干细胞，加入含表皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子的神经细胞诱导液培养2周。观察非黏附骨髓细胞产生成纤维细胞集落形成单位的能力，表皮生长因子对成纤维细胞集落形成单位的影响，甲苯胺蓝和免疫细胞化学染色鉴定相关蛋白的表达。 结果与结论：总骨髓细胞、反复转移的非黏附骨髓间充质干细胞均能够不断产生成纤维细胞集落形成单位。给予表皮生长因子处理后，非黏附骨髓间充质干细胞成纤维细胞集落形成单位的效率明显增高。诱导2周后，免疫细胞化学染色显示，总骨髓细胞和非黏附骨髓间充质干细胞均表达神经细胞特异性蛋白NeuN和NF-200；经甲苯胺蓝染色在部分细胞中可见神经元特异性标记尼氏体。证实表皮生长因子可有效促进小鼠非黏附骨髓间充质干细胞形成成纤维细胞集落形成单位的效率，经反复转移的非黏附骨髓间充质干细胞能够诱导分化为神经细胞。     

纳米壳聚糖-胶原纤维支架的生物相容性

背景：新型仿生纳米壳聚糖-胶原支架在纳米水平上与细胞外基质结构相似，其是否可促进骨髓间充质干细胞的黏附及生长，并显示良好的相容性？ 目的：评价新型纳米壳聚糖-胶原支架与SD大鼠骨髓基质干细胞的体外相容性。 设计：单一样本观察。 单位：暨南大学附属第一医院骨科。 材料：实验于2007-03/2007-07在暨南大学附属第一医院实验中心完成。选取10只4周龄雌性SD大鼠， SPF级，体质量200 g，由广东省实验动物中心提供(许可证号为SCXK(粤)2003-0002)。实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准。纳米壳聚糖-胶原纤维支架由理工学院生物材料研究室提供。 方法：①分离培养SD大鼠骨髓基质干细胞，流式细胞分析法对细胞表面抗原进行检测。②聚电解质共凝聚技术制作纳米壳聚糖-胶原纤维支架。③取生长良好的P3代，与纳米壳聚糖-胶原纤维支架体外联合诱导培养，以单纯纳米壳聚糖支架材料为对照，通过细胞贴壁率、生长曲线、细胞活力及周期、扫描电镜观察综合评价材料与细胞的相容性。 主要观察指标：①骨髓间充质干细胞分离培养后进行流式细胞表面抗原标志鉴定。②纳米材料及细胞复合2，4，8 d后扫描电镜观察细胞与材料相容情况。③细胞对材料黏附率的测定。④细胞与材料复合5 d检测细胞周期及活力。 结果：①细胞表面抗原标志检测结果：CD29表达为90.86%，CD106表达为73.38%，CD44表达为82.61%，CD34表达为0.76%，CD45表达为0.60%。②细胞与材料相容情况：扫描电镜可见纳米壳聚糖-胶原纤维支架为多孔的三维立体结构，材料内部形成大小不一的大孔和互连的小孔，彼此相互交通。应用质量法测得的孔隙率为85%~90%，孔径为50~300 μm，平均150 μm。骨髓基质干细胞复合到纳米壳聚糖-胶原纤维支架后2 d，细胞呈球形散在分布；4 d 后细胞呈梭形，延展爬行且有伪足与材料表面锚靠；8 d 时细胞增殖，相互间融合，并有大量的细胞外基质分泌，大部分材料颗粒被覆盖。③细胞对材料黏附率：细胞-支架复合物共培养2及6 h，骨髓基质干细胞在纳米壳聚糖-胶原纤维支架的黏附率均高于单纯纳米壳聚糖支架。④纳米壳聚糖-胶原纤维支架与单纯纳米壳聚糖支架的细胞、细胞周期特点比较：纳米壳聚糖-胶原纤维支架细胞活力为96.67%，细胞周期G0-G1为90.81%，G2-M为0.52%，S为8.66%，G2/G1为1.81。单纯纳米壳聚糖支架细胞活力为95.27%，细胞周期G0-G1为87.14%，G2-M为9.69%，S为4.16%，G2/G1为1.80。 结论：纳米壳聚糖-胶原支架与骨髓基质干细胞有良好的组织相容性，可用来做组织工程生物材料。     

壳聚糖-丝素支架与真皮间充质干细胞的体外复合培养

背景：壳聚糖与丝素有各自的优点和不足,将两者共混,可取长补短,改善性能。进行壳聚糖-丝素支架与真皮间充质干细胞体外复合培养的研究,可进一步为工程化组织构建打下基础。 目的：将壳聚糖-丝素支架与大鼠真皮间充质干细胞体外复合培养,探讨壳聚糖-丝素支架对真皮间充质干细胞吸附、生长及增殖的影响。 方法：①壳聚糖和丝素以质量比为 3︰7充分搅拌混匀,冻干制作壳聚糖-丝素海绵状支架,并测其孔径、孔隙率等指标。②将该支架与大鼠真皮间充质干细胞复合进行体外培养,倒置相差显微镜观察细胞与支架复合生长、基质形成以及细胞与支架结合的情况。分别于培养6,12,24 h消化支架上的细胞,计算细胞吸附率。于培养2,4,6,8,10 d后,用MTT法检测细胞增殖率情况。以无支架的细胞培养作为对照组。 结果与结论：①倒置相差显微镜及扫描电镜下观察发现该支架有分布较均匀且细密的小孔,孔与孔之间相互连通,孔径大小较均匀,孔径在100~150 μm之间,孔隙率为90.3%。②24 h内,真皮间充质干细胞对支架的黏附率随着时间的增加而逐渐增高,24 h时的黏附率为93%,表明真皮间充质干细胞可良好地黏附于壳聚糖-丝素支架上。③MTT法检测细胞增殖结果显示,于培养各检测时间点,实验组与对照组比较差异均无显著性意义。于培养早期(第2,4天),对照组增殖细胞数略高于实验组;于培养第10天,实验组的增殖细胞数略高于对照组。倒置相差显微镜观察细胞于支架上的形态和附着良好,并有较旺盛的细胞基质分泌。表明真皮间充质干细胞在该支架上能良好地生长、增殖。提示壳聚糖-丝素支架是真皮间充质干细胞体外培养的良好支架材料。 关键词：壳聚糖-丝素支架;真皮间充质干细胞;吸附率;增殖率;MTT法 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.12.010     

胶原/壳聚糖/β-磷酸三钙层状修复体负载骨髓间充质干细胞体外培养*★

目的：观察胶原/壳聚糖/β-磷酸三钙层状梯度修复体对经诱导骨髓间充质干细胞的吸附作用及对细胞生物学性状的影响，评价其作为关节软骨工程支架的可行性。 方法:实验于2007-09/2008-03在广东省组织工程构建与检测实验室进行。①实验方法：以胶原、壳聚糖、β-磷酸三钙制备复合支架，孔隙率≥ 90%，孔径100 μm；体外培养新西兰大白兔骨髓间充质干细胞并成骨诱导3 周，经检测诱导成功后，使之吸附于多孔胶原/壳聚糖/β-磷酸三钙层状梯度修复体上三维立体培养4周。②观察指标：通过倒置相差显微镜、组织学、扫描电镜及免疫组织化学检测修复体三维立体培养对成骨细胞的表型、增殖及功能的影响。 结果：①骨髓间充质干细胞经成骨诱导，检测碱性磷酸酶染色阳性，钙结节染色阳性，证实诱导成功。②胶原/壳聚糖/β-磷酸三钙复合支架亲水性好，经诱导的骨髓间充质干细胞吸附于支架表面24 h后,顺孔隙迁徙至支架内部，倒置显微镜和扫描电镜观察显示细胞在孔壁贴附良好。③组织学及免疫组织化学检测表明成骨细胞在复合支架上增殖和表型维持稳定，能分泌细胞外基质，Ⅰ型胶原免疫组织化学染色阳性。　 结论：胶原/壳聚糖/β-磷酸三钙层状梯度修复体与经成骨诱导的骨髓间充质干细胞相容性良好，为修复关节软骨下层骨的进一步研究提供了实验依据。     

转染碱性成纤维细胞生长因子骨髓间充质干细胞复合小肠黏膜下层构建的组织工程皮肤

背景：研究证实,小肠黏膜下层不存在免疫原性,不会引起异种移植中常见的排斥反应,是一种比较理想的人工真皮替代物。 目的：通过基因转染的方法将碱性成纤维细胞生长因子基因转染至骨髓间充质干细胞,并复合猪小肠黏膜下层构建组织工程皮肤。 方法：日本大耳兔骨髓间充质干细胞进行体外培养扩增后,通过pCDNA3.1质粒将碱性成纤维细胞生长因子基因转染至生长状态良好的骨髓间充质干细胞,并将转染后的细胞接种于制备好的猪小肠黏膜下层上,进行体外联合培养,构建组织工程皮肤。观察细胞生长情况,流式细胞术检测骨髓间充质干细胞表型,WesternBlot检测pCDNA-bFGF真核表达载体转染兔骨髓间充质干细胞的结果,并观察组织工程皮肤的结构。 结果与结论：传代后骨髓间充质干细胞生长迅速,呈长梭形,形态良好。细胞的表面抗原CD90、CD44有阳性表达,而CD45为阴性。碱性成纤维细胞生长因子基因转染入兔骨髓基质干细胞并能稳定表达,转染后的骨髓间充质干细胞在猪小肠黏膜下层中生长良好,可体外构建组织工程皮肤。     

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3,7,10,14 d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14 d。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。 关键词：血管内皮生长因子;肝素;纤维连接蛋白;纳米晶胶原基骨;人骨髓间充质干细胞 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.25.019     

锌及碱性成纤维细胞生长因子单独或联合应用体外培养骨髓间充质干细胞生长及增殖

背景：如何简便有效的在体外大量扩增骨髓间充质干细胞,已成为神经科学研究热点。 目的：观察锌及碱性成纤维细胞生长因子单独或联合应用对骨髓间充质干细胞体外生长及增殖的影响,以寻求体外快速、大量增殖骨髓间充质干细胞的有效方法。 方法：体外培养大鼠骨髓间充质干细胞。实验分为对照组(不加任何影响因子)、锌组、碱性成纤维细胞生长因子组、锌+碱性成纤维细胞生长因子组,分别用特定浓度的锌及碱性成纤维细胞生长因子单独或联合应用。观察细胞生长曲线,用四唑盐比色法观察存活和增殖能力,流式细胞仪检测细胞周期,进行细胞表面抗原的鉴定。 结果与结论：细胞生长曲线、四唑盐比色法、流式细胞仪结果均显示,第3~5天各组增殖能力达高峰,其中锌+碱性成纤维细胞生长因子组增殖能力最强(P < 0.05)。第7天,对照组及单独应用碱性成纤维细胞生长因子和锌组细胞增殖力均有所下降,仅锌+碱性成纤维细胞生长因子组细胞仍保持较强的增殖(P < 0.05)。锌+碱性成纤维细胞生长因子组细胞中处于S+G2+M期的百分率最大,与其他3组相比差异有显著性意义(P < 0.01)。结果证实,锌和碱性成纤维因子均有促进体外培养的骨髓间充质干细胞增殖的作用,联合应用锌和碱性成纤维细胞生长因子促增殖作用最强,可以作为体外扩增培养骨髓基质细胞的最佳培养条件。     

体外培养条件下人骨髓间充质干细胞碱性成纤维细胞生长因子基因的转染与鉴定

背景：骨髓间充质干细胞的定向分化需要合适生长因子的调控,利用细胞因子基因转染促进其生长、定向分化和加速骨缺损修复是近年来研究热点。 目的：探讨在体外培养条件下转染碱性成纤维细胞生长因子基因对人骨髓间充质干细胞生物学特性的影响。 方法：将含人pcDNA3.1-bFGF真核表达载体DH-5α菌扩增,用EndoFree质粒抽提纯化试剂盒抽提质粒,并对所提取的pcDNA3.1-bFGF重组表达质粒进行酶切鉴定和测序。利用脂质体将pcDNA3.1-bFGF质粒转染到生长良好的P3代骨髓间充质干细胞,G418筛选获得抗性克隆。采用荧光定量PCR、免疫组化、免疫荧光、Western-blot检测转染后骨髓间充质干细胞碱性成纤维细胞生长因子基因及其产物的表达,流式细胞仪检测细胞增殖周期。 结果与结论：脂质体介导pcDNA3.1-bFGF重组表达质粒转染骨髓间充质干细胞后,转染细胞确实表达碱性成纤维细胞生长因子,且表达部位主要位于胞浆。转染细胞增殖活力加强,处于增殖周期的细胞比例更高(P < 0.05)。提示采用脂质体转染法能将pcDNA3.1-bFGF成功导入体外培养的骨髓间充质干细胞,碱性成纤维细胞生长因子基因转染后可改善骨髓间充质干细胞的生存状态,促进其增殖。     

聚对苯二甲酸乙二酯三维支架及碱性成纤维生长因子和乳酸对成人骨髓间充质干细胞增殖的影响

背景：诸多实验聚焦在改变传统的细胞培养方式,希望利用三维支架材料能够获得更多细胞量。 目的：观察人骨髓间充质干细胞在三维培养条件下的增殖特点。 方法：检测不同质量浓度的碱性成纤维生长因子和乳酸对人骨髓间充质干细胞增殖的影响。在确定最佳条件基础上,进一步测定聚对苯二甲酸乙二酯三维支架上人骨髓间充质干细胞的增殖和代谢的特点。通过Cell tracker Green染色,激光共聚焦显微镜观察人骨髓间充质干细胞在三维支架材料上的活性。利用扫描电镜观察人骨髓间充质干细胞在三维支架材料上的形态分布特点。 结果与结论：当培养基中碱性成纤维生长因子质量浓度为5 μg/L,乳酸质量浓度少于0.9 g/L时,最有利于促进三维支架材料上人骨髓间充质干细胞的增殖。在此优化条件下,人骨髓间充质干细胞在实验组(含5 μg/L bFGF)和对照组(不含bFGF)中的扩增倍数分别为15.3和9.6,比生长速率分别为0.136/d和0.113/d,实验组的细胞量比对照组提高了160%。激光共聚焦显微镜和扫描电镜检测结果表明,人骨髓间充质干细胞在三维支架材料上呈立体、多层生长,聚对苯二甲酸乙二酯三维支架的特有结构为细胞提供相对较大的生长空间。     

40001/间充质干细胞修复兔关节软骨缺损的组织学研究

背景：大块软骨损伤目前临床上尚无方法治疗,干细胞技术出现后为解决这一难题提供了理论支持。采用新型的支架材料“壳聚糖-胶原蛋白”结合干细胞诱导分化移植给动物模型是一种较新的尝试。 目的：观察壳聚糖-胶原凝胶复合骨髓间充质干细胞修复兔关节软骨缺损的组织学变化。 方法：体外培养扩增兔骨髓间充质干细胞。采用软骨诱导分化培养基对P2代细胞进行成软骨诱导。同时制备“壳聚糖-胶原蛋白”支架和兔关节软骨缺损模型。缺损用含有骨髓间充质干细胞的壳聚糖-胶原凝胶填充,另一条关节用没有细胞的支架或不做处理。其中12个关节作为实验组(接受骨髓间充质干细胞+支架),8个关节作为空白对照组(不做处理),8个关节作为单纯支架组(未植入细胞)。造模后于2,4,8,16周进行组织学评分并处死动物行组织学染色。 结果与结论：造模后16周移植的细胞一致分化为软骨细胞,大部分软骨缺损区被新生软骨修复,组织学评分实验组关节修复良好。提示应用骨髓间充质干细胞结合“壳聚糖-胶原蛋白”复合物可以修复关节软骨缺损。 关键词：壳聚糖-胶原凝胶;兔;骨髓间充质干细胞;软骨缺损;组织学变化 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.25.006     

全骨髓贴壁法获纯化骨髓间充质干细胞向神经干细胞的诱导分化*★

目的：来源于骨髓间充质干细胞的神经干细胞是最近研究的一个热点。实验拟进一步验证通过全骨髓贴壁法分离纯化骨髓间充质干细胞并诱导分化为神经干细胞的效率，并对其的体内外标记进行了观察。 方法：实验于2006-11/2007-05在青岛大学医学院附属医院脑血管病研究所完成。①实验材料：选取出生4周左右Wistar大鼠，雌雄不拘，SPF级，体质量200 g左右，由青岛市实验动物和动物实验中心提供，实验过程中对动物处置符合动物伦理学标准。②实验方法：选用出生4周左右Wistar大鼠，由其股骨和胫骨分离纯化骨髓间充质干细胞，加碱性成纤维细胞生长因子和表皮生长因子诱导其分化为神经干细胞，并进行免疫组织化学鉴定。以5-溴脱氧尿嘧啶核苷（BrdU）标记神经干细胞，在24孔板中进行细胞免疫组织化学和免疫荧光鉴定。将标记的神经干细胞定位注入大鼠基底节区, 1周后取脑作石蜡切片, 进行免疫组织化学和免疫荧光染色。 结果：获得了较纯化的骨髓间充质干细胞，经诱导72 h后，部分细胞增殖分裂成小圆形,呈团簇状半悬浮状态。继续培养 72 h可见细胞呈现典型神经元样改变，细胞伸出两个或多个突起, 胞体呈多角形或不规则形, 折光性较强, 细胞突起之间相互连接成网状,可见细胞核及核仁，经诱导后有巢蛋白、神经元特异性烯醇化酶、胶质纤维酸性蛋白阳性细胞表达。采用BrdU掺入DNA合成期的神经干细胞，1周后体内外标记阳性率> 85%。 结论：采用全骨髓贴壁法可获得较纯化的骨髓间充质干细胞，其在适宜的诱导分化条件下可诱导分化神经干细胞。BrdU可作为神经干细胞体内示踪的理想标记物。     

碱性成纤维细胞生长因子与猴骨髓间充质干细胞增殖及向神经元前体细胞分化：不同质量浓度对诱导剂隐丹参酮作用有差异吗？**

背景：碱性成纤维细胞生长因子属于活性单腱多肽,是一种有效的促有丝分裂因子。 目的：探讨不同质量浓度碱性成纤维细胞生长因子对猴骨髓间充质干细胞增殖及成神经分化的影响。 方法：密度梯度离心法体外分离培养猴骨髓间充质干细胞,传代后设立4组,对照组及低、中、高质量浓度组分别加入0,3,6,10 μg/L碱性成纤维细胞生长因子,观察不同条件下猴骨髓间充质干细胞的增殖情况。取传至第5代骨髓间充质干细胞,用含20 mg/L隐丹参酮的无血清L-DMEM培养基向神经方向诱导分化,免疫组化染色检测诱导后巢蛋白阳性的表达。 结果与结论：与对照组比较,低、中、高质量浓度组骨髓间充质干细胞增殖速度明显加快(P < 0.05),并且与培养液中碱性成纤维细胞生长因子的质量浓度呈正相关。隐丹参酮诱导0.5 h后,低、中质量浓度组猴骨髓间充质干细胞均有一定程度的巢蛋白阳性表达;诱导1.5 h后,巢蛋白阳性表达细胞数达峰值,低质量浓度组巢蛋白表达效果明显好于高质量浓度组(P < 0.05)。提示碱性成纤维细胞生长因子可以促进猴骨髓间充质干细胞的体外增殖,并且在低质量浓度时能够增加隐丹参酮对骨髓间充质干细胞向神经元前体细胞分化的诱导率,在高质量浓度时则产生相反的抑制作用。     

间充质干细胞向神经细胞诱导过程中表面标记的变化

背景：成熟的中枢神经系统缺乏再生能力。因此，找寻新的神经干细胞来源就显得尤为重要。 目的：观察碱性成纤维细胞生长因子和表皮生长因子对间充质干细胞诱导分化为神经元样细胞的差异。 方法：从正常人骨髓中分离获取间充质干细胞，体外培养扩增、纯化后种植于96孔板中，调整细胞密度为0.25×108 L-1，每孔200 μL DMEM/F12培养液，从第0~7天，每天于固定时间在5个孔里加入20 μL MTT，放入培养箱继续培养4 h后吸净孔内的培养液，加入二甲基亚砜100 μL/孔。另外，一部分细胞用碱性成纤维细胞生长因子和表皮生长因子单独或联合对其进行诱导分化。MTT法绘制细胞的生长曲线，RT-PCR比较两种细胞因子诱导细胞的差异，TRAP(PCR)-ELISA检测诱导后细胞的端粒酶活性。 结果与结论：未诱导的第4代间充质干细胞有nestin，GFAP和NF-M mRNA的表达，随着诱导时间延长表达逐渐加强，但是诱导7 d后nestin的表达量逐渐下降。MAP2 mRNA的表达在诱导后出现，随着诱导，表达逐渐加强。碱性成纤维细胞生长因子+表皮生长因子诱导组和碱性成纤维细胞生长因子诱导组MAP2 mRNA的表达量明显多于表皮生长因子诱导组，而表皮生长因子组可见较多胶质纤维酸性蛋白的表达。提示间充质干细胞可以在体外培养，扩增以及向神经干细胞分化。分化后的神经干细胞具有增殖的活性，但是不具备肿瘤细胞的无限增殖性。     

骨髓间充质干细胞定向诱导移植修复关节软骨

背景：骨髓间充质干细胞在不同诱导条件下具有向中胚层组织细胞如成骨细胞、成软骨细胞、肌细胞、脂肪细胞等分化的能力。 目的：验证用组织工程方法诱导分化骨髓间充质干细胞修复兔关节软骨损伤的效果。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2005-05-03/2007-12-30在沈阳医学院临床中心实验室完成。 材料：20只两三月龄的健康新西兰白兔,雌雄不限。 方法：①诱导分化体外培养的兔骨髓间充质干细胞。实验组加入地塞米松、碱性成纤维细胞生长因子、维生素C培养1周,再将转化生长因子β替换碱性成纤维细胞生长因子培养3周;以不加诱导剂细胞做对照。②取20只兔,建立膝关节软骨缺损模型,随机分为3组。实验组10只膝关节内植入经诱导的骨髓间充质干细胞;对照组植入未经诱导的骨髓间充质干细胞;空白对照组植入生理盐水。分别于术后2,4,6,8周时处死实验组处死2只,对照组和空白对照组各处死1只进行各项指标检测。 主要观察指标：①细胞形态学。②碱性磷酸酶活性的测定。③大体标本观察。④X射线观察。⑤组织切片观察。 结果：①经诱导的骨髓间充质干细胞,细胞形态发生明显变化,逐渐由长梭形变为多角形,类似于软骨细胞样形态。②骨髓间充质干细胞经诱导4周后,其碱性磷酸酶活性明显增强(P < 0.05)。③术后8周,实验组标本修复组织表面光滑,与周围软骨间界限模糊不清;X射线表现为关节间隙变宽,软骨下骨质囊变得到改善;组织切片观察显示与正常软骨细胞基本上一致。 结论：自体间充质干细胞移植可修复关节软骨损伤。