胰岛素基因转染的人脐带间充质干细胞与丝素蛋白支架构建组织工程脂肪的研究

目的 探讨携带重组人胰岛素基因慢病毒载体转染的人脐带间充质干细细( human umbilical cord mesenchymal stem cells,hUCMSCs)与丝素蛋白支架在体外构建组织工程化脂肪(tissue engineering adipose)的可行性.方法 以最适感染复数(MOI)为10重组慢病毒pLenti6.3-insulin-IRES-EGFP转染hUCMSCs组为实验组(A组),EGFP基因转染组为对照组(B组);将两组细胞接种于丝素蛋白支架,观察细胞在支架上的生长及黏附情况;尔后行细胞-支架复合物成脂诱导.四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测重组慢病毒转染对hUCMSCs生长增殖的影响以及基因转染后的hUCMSCs在丝素蛋白支架上的活性.结果 细胞-支架复合物成脂诱导5～7 d后,见A组支架内脂肪样细胞数量明显多于B组,差异有显著统计学意义(P=0.007,P＜0.01);逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)检测显示,A组hUCMSCs表达的成脂特异性基因PPARγ-2明显高于B组.MTT法检测结果显示,转染重组慢病毒的hUCMSCs与未转染组各时间点吸光度A值比较,差异均无统计学意义(P=0.056,P＞0.05).细胞组与细胞支架组A值比较,差异无统计学意义(P=0.066,P＞0.05).结论 转染胰岛素基因的hUCMSCs成脂分化能力明显提高,且能有效地与丝素蛋白支架在体外构建组织工程化脂肪.     

载骨髓间充质干细胞的磷酸钙骨水泥的制备

[目的]观察载骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,MSCs)明胶微球磷酸钙骨水泥(Calcium phosphate cement,CPC)的理化性质,探究新型CPC的制备。[方法]制备载MSCs的明胶微球后,分别以0%(A),2.5%(B),5%(C),10%(D)的质量比(w/w)与CPC复合。测定其抗压强度、初凝时间、孔隙率和大孔率等理化性质,进一步检测MSCs在CPC中的成长情况。[结果]在各组CPC中MSCs均生长良好,且与空白对照组比较,随着明胶微球比例的增大,各组CPC的抗压强度逐步降低,初凝时间延长,孔隙率增大,大孔率增高(P<0.05)。[结论]载MSCs的明胶微球与CPC的质量比为5%时,CPC的理化性质最为理想,细胞生长良好,此结果为下一步体内实验奠定了坚实的基础。     

心肌组织工程细胞外基质的研究进展

心肌组织工程技术的问世良好地解决了心肌梗死后组织细胞移植过程中出现的一系列问题,同时也建立为选择更好材料及更好移植手段的技术平台。但无论是动物实验研究还是最近的临床试验都表明,目前细胞移植手段仍存在不少缺陷,主要在于优良种子细胞的缺乏以及移植后细胞的低生存率和低分化率。在这种背景下,作为心肌组织工程支架材料的细胞外基质(extracellular matrix,ECM)越来越受到人们的关注和重视,成为近些年来医学研究的前沿和热点。而ECM也不再仅仅被理解为一种支架材料或是一种组织,而是能为细胞提供必要信号、影响细胞内增殖、分化和代谢重要途径的关键角色。ECM相关模型大致可分为以下几类:天然生物支架材料、人工合成高分子支架材料以及物理和生物学特性更加平衡的复合支架材料。我们对近几年心肌组织工程领域ECM方面的研究进展及ECM的材料进行综述。     

Skeletal muscle and bone marrow derived stromal cells: A comparison of tenocyte differentiation capabilities

This study investigated the comparative ability of bone marrow and skeletal muscle derived stromal cells (BMSCs and SMSCs) to express a tenocyte phenotype, and whether this expression could be augmented by growth and differentiation factor‐5 (GDF‐5). Tissue harvest was performed on the hind limbs of seven dogs. Stromal cells were isolated via serial expansion in culture. After four passages, tenogenesis was induced using either ascorbic acid alone or in conjunction with GDF‐5. CD44, tenomodulin, collagen I, and collagen III expression levels were compared for each culture condition at 7 and 14 days following induction. Immunohistochemistry (IHC) was performed to evaluate cell morphology and production of tenomodulin and collagen I. SMSCs and BMSCs were successfully isolated in culture. Following tenocytic induction, SMSCs demonstrated an increased mean relative expression of tenomodulin, collagen I, and collagen III at 14 days. BMSCs only showed increased mean relative expression of collagen I, and collagen III at 14 days. IHC revealed positive staining for tenomodulin and collagen I at 14 days for both cell types. The morphology of skeletal muscle derived stromal cells at 14 days had an organized appearance in contrast to the haphazard arrangement of the bone marrow derived cells. GDF‐5 did not affect gene expression, cell staining, or cell morphology significantly. Stromal cells from either bone marrow or skeletal muscle can be induced to increase expression of matrix genes; however, based on expression of tenomodulin and cell culture morphology SMSCs may be a more ideal candidate for tenocytic differentiation. © 2012 Orthopaedic Research Society. Published by Wiley Periodicals, Inc. J Orthop Res 30:1710–1718, 2012     

Trimethylamine N‐oxide as a media supplement for cartilage tissue engineering

Supplements added to the culture media (e.g., growth factors and dexamethasone) have been successful in improving mechanical and biochemical properties of engineered cartilage towards native values. Trimethylamine N‐oxide (TMAO), a natural osmolyte found in shark cartilage, is thought to induce protein folding, and counteracts the destabilizing effect of the high concentrations of urea stored by sharks. The objective of this study was to investigate the use of TMAO as a media supplement for promoting growth of functional engineered cartilage in culture. In the first study, TMAO was added to the culture media for the first 14 days in culture and concentrations of 0–200 mM were evaluated. In the second study, TMAO was supplemented to the culture media following chondroitinase ABC digestion, which has been previously shown to mediate an increased collagen content in engineered cartilage. A dose‐dependent response was observed with improved mechanical and biochemical properties for engineered constructs cultured with TMAO at concentrations of 5–100 mM. The Young's modulus of digested constructs cultured in TMAO was 2× greater than digested constructs cultured in the control medium and recovered to undigested control levels by day 42. In conclusion, these initial studies with TMAO as a media supplement show promise for improving the compressive mechanical properties, increasing extracellular matrix production, and increasing the recovery time following chABC digestion. © 2012 Orthopaedic Research Society. Published by Wiley Periodicals, Inc. J Orthop Res 30:1898–1905, 2012     

降钙素基因相关肽对血管内皮细胞体外血管生成的作用及机制研究

 目的 观察降钙素基因相关肽(calcitonin-gene-related peptide,CGRP)对人脐静脉血管内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)的成血管作用,初步探讨其在骨组织工程中的应用价值。方法 体外分离获取HUVECs,采用细胞免疫荧光检测其CGRP受体1的表达。体外成管实验检测CGRP的成血管作用,ELISA法检测CGRP直接作用于HUVECs时血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)的分泌水平。Q-PCR检测CGRP刺激HUVECs不同时间点VEGF、VEGF受体1(FLT1)、VEGF 受体2(KDR)及CGRP受体1 mRNA的表达,Western blot检测HUVECs不同时间点FLT1、KDR的蛋白表达。结果 细胞免疫荧光显示HUVECs表达CGRP受体1,体外成管实验显示CGRP有明显的成血管作用。ELISA显示CGRP能明显促进HUVEC分泌VEGF。Q-PCR结果显示不同浓度组CGRP受体1 mRNA的表达较对照组增高,且在第10天最为明显;Q-PCR及Western blot结果显示不同浓度组FLT1、KDR mRNA和蛋白的表达在各时间点较对照组均增高。结论 CGRP能明显促进HUVECs的体外生成血管,可能与其促进VEGF分泌,增强HUVECs的FLT1与KDR表达有关;同时,CGRP受体表达也增加,可进一步增强CGRP的促血管生成作用。     

骨髓基质干细胞联合血管束植入构筑血管化组织工程骨

目的 研究兔骨髓基质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)联合动静脉血管束植入异种脱蛋白松质骨(xenogeneic deproteinised cancellous bone,XDCB)构筑血管化组织工程骨,为构建组织工程化骨提供新的思路.方法 从兔髂嵴抽骨髓培养制备兔BMSCs,将第3代BMSCs种植于多孔XDCB并进行成骨诱导2周.手术中分离兔隐动、静脉血管束(vascular bundle,VB),以备穿过有孔的XDCB中.取24只新西兰大白兔,其中12只游离双侧兔隐动静脉血管束,共24侧;另外12只兔仅切开股骨外皮肤植入异种骨,共24侧.实验分4组(n=12),A组为单纯材料植入皮下组(XDCB组),B组为干细胞植入材料组(XDCB+ BMSCs组),C组为血管束植入材料组(XDCB+ VB组),D组为干细胞+血管束植入材料组(XDCB+ BMSCs+VB组),各组交叉配对.分别于术后2、4、8周行大体解剖、碱性磷酸酶(ALP)活性检测、茜素红(ARS)染色、组织切片等检查,观察各组移植物血管化情况.结果 D组血管化组织工程骨组可见到血管新生、部分新生骨情况优于B组,也优于C组,而A组的异种骨中未测及相应血管化及成骨效能.结论 BMSCs联合动静脉血管束植入XDCB构筑的血管化组织工程骨有一定的成骨效能,并且可见到材料内部血管化,为构建组织工程化骨提供了新的思路.     

经脂肪源性干细胞诱导的施万样细胞用于组织工程化人工神经的实验研究

目的研究经大鼠脂肪源性干细胞（ADSCs）体外诱导分化的施万样细胞应用于组织工程化外周神经,修复大鼠坐骨神经缺损的效果。方法Wistar大鼠48只,体重200-250g,随机分成3组,每纽i6只,分别用下面3种不同的方法修复15mm坐骨神经缺损：DMEM组（支架内注射培养基）、诱导组（支架内注射施万样细胞）和自体神经移植组．通过足迹实验（坐骨神经功能指数测定）、神经电生理检测、胫前肌湿重比率测定进行功能检测;应用透射电镜、图像分析系统进行组织学观察。结果术后12周诱导组的SFI指数、神经传导速度、潜伏期、波幅以及胫前肌重量恢复、神经纤维数目、轴突直径、髓鞘厚厦好于DMEM组（P〈0．05）,接近自体移植组。再生神经中标记细胞观察显示PKH-26标记的ADSCs,依然呈红色荧光。结论ADSCs诱导分化后的施万样细胞与去细胞同种异体神经两者构建的组织工程化神经能有效地修复大鼠坐骨神经缺损,其效果与自体神经移植相似：ADSCs经诱导后的细胞可以作为组织工程种子细胞新的来源。     

维持性血液透析患者三种营养状况评估方法的比较研究

目的：比较营养不良-炎症评分（MIS）、改良SGA（MQSGA）和血清白蛋白三种维持性血液透析（MHD）患者营养评估方法,为选择MHD患者营养评估方法提供依据。方法：选取我院血透中心行MHD3个月以上患者为研究对象,观察指标：（1）营养不良指标：MIS、MQSGA和血清白蛋白。（2）人体测量学指标：体重指数（BMI）、肱三头肌皮褶厚度（TSF）、上臂围（MAC）、上臂肌围（MAMC）等。（3）生化指标：血清白蛋白、转铁蛋白、总胆固醇、肌酐、铁蛋白。统计分析MIS、MQSGA和白蛋白与其他营养指标的相关性,并对所有患者追踪1年,分为住院组和未住院组,比较两组中MIS、MQSGA和白蛋白的差异,然后建立COX比例风险模型,分析这3个指标与MHD患者住院风险有无关系。结果：（1）MIS标准：118例MHD患者全部为营养不良占100%;MQSGA标准：营养不良占74.57%;白蛋白标准：营养不良占16.95%。（2）白蛋白、MQSGA和MIS与血液生化和人体测量指标呈现相关性（P〈0.05）,但是以MIS与其他营养指标的相关系数最大。（3）118例MHD患者中,住院组MIS和MQSGA均显著高于未住院组（P〈0.05）。（4）Cox风险比例模型显示MIS与患者住院风险有关。结论：MIS对营养不良的检出率最高,与其他营养评价指标的相关性更好,可以预测MHD患者的住院风险。     

放大镜和显微镜对口腔修复医生体位的人体工程学影响

目的:研究放大镜和显微镜对口腔修复医生贴面牙体预备时体位的影响,从人体工程学角度对放大镜和显微镜的临床应用价值进行评价。方法:从北京大学口腔医院修复科选择20名口腔修复医生进行前瞻性、单盲、自身对照试验。研究过程中不告知受试者研究的试验假设和真实目的,每人依次在常规视野下(空白对照组)、2.5倍头戴式放大镜下(放大镜组)和8倍医用显微镜下(显微镜组)在仿头模内完成右上中切牙开窗型贴面牙体预备,试验过程中拍摄医生的侧面和正面体位照片。贴面牙体预备完成后,由医生本人利用视觉模拟评分法对自身体位进行主观评分,由两名专家利用侧面和正面体位照片按照“改良口腔医生体位评分表”对医生的体位进行专家评分。结果:空白对照组、放大镜组和显微镜组的主观评分分别为4.55±1.96、7.90±1.12、9.00±0.92,三组之间差异有统计学意义(P<0.05);专家评分分别为16.38±1.52、15.15±1.30、13.60±0.88,三组之间差异有统计学意义(P<0.05)。三组的专家评分在躯干前后向位置(1.33±0.41、1.03±0.11、1.00±0.00)、头颈前后向位置(2.75±0.38、2.13±0.36、1.23±0.38)、肘关节位置(1.38±0.43、1.40±0.45、1.13±0.22)和肩部高度(1.43±0.41、1.23±0.34、1.13±0.28)这4项评分上的差异有统计学意义(P<0.05),其中,在头颈前后向位置和肘关节位置方面,放大镜组与显微镜组之间的差异有统计学意义(P<0.05)。结论:放大镜和显微镜均能改善口腔修复医生牙体预备时的体位,其中显微镜的效果更好,从人体工程学的角度二者均具有较高的临床应用价值。