脉冲电磁场对成骨和破骨代谢的影响*

背景：脉冲电磁场对成骨细胞、破骨细胞、骨基质合成均有明显作用。 目的：旨在探究脉冲电磁场在成骨和破骨代谢中的作用以及治疗骨质疏松的机制,以促进其临床应用。 方法：由第一作者应用计算机检索PubMed、中国期刊全文数据库(CNKI)、维普数据库和万方数据库1997-05/2011-08相关文献。在标题、摘要、关键词中以“pulsed electromagnetic field(PEMFs),bone metabolism,osteoporosis,osteoblast,osteoclast ,bone marrow mesenchymal stem cells(BMMSCs)”或“脉冲电磁场,骨代谢,骨质疏松,成骨细胞,破骨细胞,骨髓间充质干细胞”为检索词进行检索。选择文章内容与脉冲电磁场有关者,同一领域文献则选择近期发表在权威杂志文章进行分析。 结果与结论：初检得到389篇文献,根据纳入标准选择关于假体无菌性松动分析及处理的46篇文献进行综述。脉冲电磁场可促进成骨代谢,抑制破骨代谢,参与调节转化生长因子β,白细胞介素6等骨代谢相关的细胞因子,促进骨基质形成,改善骨生长微环境,对骨髓间充质干细胞的增殖分化亦有促进作用。推测脉冲电磁场治疗骨质疏松及其并发症有重要的临床价值。     

力学因素对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

近年来,组织工程学领域发展突飞猛进,已被列为一种修复或再生许多组织和器官的方法。骨髓间充质干细胞具有良好的成骨向分化潜能,在骨组织工程领域中具有广阔的应用前景。骨髓间充质干细胞增殖和成骨向分化受多种力学因素的影响,且不同性质的力学刺激对其定向分化的调节作用不尽相同。目前,许多学者致力于深入探讨力学因素影响骨髓间充质干细胞成骨向分化的具体途径,但其调控机制尚未完全明确。本文综述及讨论力学因素对骨髓间充质干细胞所产生的增殖、定向成骨分化等生物学效应的影响及可能涉及的力化学信号转导通路作用机制,以期丰富研究思路     

高频脉冲电磁场对骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化的影响

背景：采用低频脉冲电磁场干预骨髓间充质干细胞增殖分化的研究很多,但采用高频(> 300 MHz)脉冲电磁场干预的研究国内未见报道。 目的：观察> 300 MHz高频脉冲电磁场照射能否促进骨髓间充质干细胞增殖,并向成骨分化。 方法：分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞,取第3代细胞随机分为4组：成骨诱导组、成骨诱导＋电磁照射组、电磁场照射组、空白对照组。观察各组骨髓间充质干细胞培养过程中细胞形态、数量、总蛋白量等方面变化。 结果与结论：与未经高频脉冲电磁场照射组相比,经高频脉冲电磁场照射后,骨髓间充质干细胞胞体稍有增多,但分化方面区别微弱。电磁场照射组细胞增殖速度、总蛋白含量均低于较空白对照组(P  < 0.05)。但电磁照射组细胞凋亡率较空白对照组增加(P < 0.05)。说明高频脉冲电磁场促进骨髓间充质干细胞的成骨分化趋势不明显,可抑制其增殖,促进其凋亡。     

骨再生过程中炎症因素与牙髓干细胞的双向作用

背景：牙髓干细胞具有多向分化的优良特性,其中成骨分化潜能在骨组织工程和再生治疗中有较好的前景,而炎症因素与其关系密切。目的：综述骨再生过程中炎症因素与牙髓干细胞成骨分化双向作用的研究进展。方法：在PubMed、中国知网和万方数据库中进行检索,中文检索词为“牙髓干细胞、炎症、成骨分化、骨再生”;英文检索词为“dental pulp stem cell*,dpsc*,inflam*,osteogenic differentiation,ossification,osteogenesis,bone formation”,分别检索2012-2022年发表的相关文献,最终纳入76篇进行综述分析。结果与结论：(1)牙髓干细胞作为牙源性间充质干细胞,有着众人熟知的多向分化特性,其中成骨分化潜能是骨组织工程的研究热点。(2)炎症因素不论是作为细胞所处的微环境、可调节的免疫炎症反应、抑或是需要再生修复的炎症性骨组织缺损疾病,都与牙髓干细胞介导的骨再生有着密切的关联,近年来也不乏相关的研究。(3)文章选取了近十年以来相关的文献报道,发现即使是发炎牙髓组织来源的炎症牙髓干细胞仍然保留一定的成骨分化潜能,而进...     

影响骨髓间充质干细胞成骨能力的相关物理因素及机制

背景:促进干细胞向成骨分化、诱导骨细胞增殖进而促进骨形成,被认为是治疗骨性疾病的重要研究方向,大量研究集中在寻找促进骨髓间充质干细胞成骨分化的诱导因素上,探讨骨髓间充质干细胞定向增殖和成骨分化的最佳诱导条件受到了越来越多研究者的关注。目的:综述并讨论相关物理因素对骨髓间充质干细胞增殖及定向成骨分化的影响及可能涉及的信号转导通路作用机制。方法:检索万方、中国期刊全文数据库(CNKI)、PubMed、GeenMedical等数据库2000年6月至2019年11月期间关于影响骨髓间充质干细胞成骨分化相关物理因素的文章,检索词为“骨髓间充质干细胞,成骨,分化”“bone marrow mesenchymal stem cells,osteogenesis differentiation”,排除陈旧以及重复的观点,将检索到的文献进行整理,纳入72篇文献进行分析。结果与结论:相关力学因素(如压应力、剪切应力、牵张应力、微重力、低频震动)及电磁场、超声波、电刺激、冷刺激等对骨髓间充质干细胞增殖及成骨能力均有一定的影响,并通过相关的因子及信号通路实现,但其作用受移植部位微环境差异的影响,并且某些物理因素还具有双重作用。在未来,寻找不同微环境下对骨髓间充质干细胞具有最佳诱导作用的影响因素以及这些因素发生作用的机制,将对干细胞的应用及组织工程的发展起到巨大的推动作用。     

工频磁场刺激小鼠MSCs体外增殖与分化的初步研究

通过实验初步研究了工频磁场对小鼠骨髓间充质干细胞体外增殖与分化的影响。实验结果显示工频电磁场对骨髓间充质干细胞的增殖与分化有明显的诱导效应,且具有一定的重复性,同时,磁效应不是一种线性关系,存在着窗口效应。文末讨论了磁刺激治疗骨折不愈合研究的国内外现状,并提出了我们的研究构想。     

电磁场促进骨髓间充质干细胞成骨分化的研究进展

目的:探讨电磁场促进骨髓间充质干细胞成骨分化作用的研究现状。方法:检索电磁场和间充质干细胞相关论文,比对寻找电磁场促进成骨的相关证据,总结电磁场促进间充质干细胞成骨分化的相关研究。结果:电磁场对细胞的作用是复杂多样的,可影响干细胞的基因表达,也能对细胞缝隙通讯产生作用,实验室证明电磁场在体外培养的干细胞增殖和分化方面扮演了一定的角色,临床研究同样证明活体的骨细胞会受到电磁场的作用。结论:电磁场能促进骨髓间充质干细胞的成骨分化,近年来国内外在这个领域的研究方兴未艾,进一步深入研究非常必要尤其通讯频段电磁场更值得学术界的探讨。     

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。     

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.     

煅烧骨/壳聚糖复合材料促进SD大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景:课题组前期研究已经证实煅烧骨/壳聚糖复合材料的微观结构与自然骨组织相似,安全无毒,抗压强度良好,并且能够促进成骨细胞的增殖及黏附,因此继续研究其对骨髓间充质干细胞成骨分化的作用具有重要意义。目的:探讨煅烧骨/壳聚糖复合材料对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。方法:将煅烧骨/壳聚糖复合材料与SD大鼠骨髓间充质干细胞体外共培养并进行成骨诱导,成骨诱导1,2,3周时,采用实时荧光定量PCR检测成骨分化相关基因的表达。结果与结论:煅烧骨/壳聚糖复合材料能促进骨髓间充质干细胞的增殖黏附,并促进成骨相关基因碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原、骨钙素的表达,具有诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的作用。     

生长分化因子5诱导间充质干细胞多向分化的作用与问题

背景：生长分化因子5属于转化生长因子β超家族成员和骨形态发生蛋白家族成员之一，在关节软骨损伤修复、骨再生、改善椎间盘退行性变、肌腱愈合和神经发育等方面发挥重要作用。目的：综述生长分化因子5诱导软骨细胞、髓核样细胞、肌腱细胞分化以及诱导骨形成和神经发育方面的研究进展。方法：在中国知网、万方数据库，以“生长分化因子5，关节软骨，骨，髓核样细胞，肌腱，神经再生”为检索词；在PubMed数据库以“growth differentiation factor 5,articular cartilage,bone,nucleus pulposus cells,tendon,nerve regeneration”为检索词进行检索。根据纳入与排除标准，排除与主题内容不相关的文献，纳入与生长分化因子5相关的69篇文献。结果与结论：(1)生长分化因子5可诱导间充质干细胞成软骨和成骨分化，但是生长分化因子5诱导成软骨或成骨分化的浓度分界仍然不清楚；(2)生长分化因子5可诱导间充质干细胞向髓核细胞分化，可能对治疗椎间盘退行性变有一定作用；(3)生长分化因子5能够诱导间充质干细胞向肌腱细胞分化，对肌腱损伤修复及预...     

生物支架材料促进骨髓间充质干细胞成骨分化的研究热点北大核心

背景:目前单一生物支架材料难以满足骨组织工程的成骨需要,骨髓间充质干细胞具有优良的成骨特点,复合支架材料及复合生长因子的支架具有更优良的成骨能力,是目前研究的热点。目的:对不同生物支架材料及其改型后促进骨髓间充质干细胞成骨分化进行综述。方法:由第一作者通过检索中国知网、万方、维普、PubMed、Embase数据库2014年1月至2020年7月发表的相关文献,检索词为"骨髓间充质干细胞,支架,成骨分化,羟基磷灰石,胶原,壳聚糖;Bone marrow mesenchymal stem cells,scaffold,osteogenic,hydroxyapatite,collagen,chitosan",最终选取符合标准的文献69篇。结果与结论:骨组织工程的飞速发展可有效解决骨缺损修复的难题,种子细胞和生物支架材料是骨组织工程的核心内容。骨髓间充质干细胞具有优良的成骨分化能力,被广泛应用于骨组织工程。将不同的支架材料复合,利用先进的制备工艺或者进行支架的表面修饰、添加生长因子等可充分结合各种生物支架材料的优点,诱导骨髓间充质干细胞的成骨分化和支架血管的形成,达到修复骨缺损的目的,是骨组织工程的研究热点。     

光生物调节诱导间充质干细胞的成骨分化

背景：间充质干细胞是从多种组织中分离出来的多能基质细胞，能够在特定的条件下分化为成骨细胞，光生物调节作为一种外部刺激能够单独或与其他诱导物联合使用加速间充质干细胞成骨分化的进程，从而为解决系列骨疾病提供新的思路。目的：综述光生物调节诱导间充质干细胞成骨分化的相关研究及机制，旨在为选用间充质干细胞作为种子细胞的骨组织工程奠定理论基础，并提出一些发展方向的建议。方法：检索中国知网、PubMed及Wed of Science数据库近年来发表的相关文献，中文检索词为“光生物调节，低功率激光，低水平激光，发光二极管，间充质干细胞，成骨分化，生物材料”；英文检索词为“Photobiomodulation,low level laser (light),light-emitting diode(LED),mesenchymal stem cell,osteogenic differentiation,Biomaterials”，最终纳入88篇文献进行分析。结果与结论：(1)以低水平激光和发光二极管为代表的光生物调节对于促进间充质干细胞的增殖与分化有着积极的影响。(2)光生物调节诱导间充质干细胞成骨分...     

不同人工骨材料复合骨髓间充质干细胞治疗早期股骨头坏死:争议与进展

背景:临床上采用复合骨髓间充质干细胞的人工骨组织材料治疗早期股骨头坏死取得了一定进展。目的:综述骨髓间充质干细胞的生物学性能及运用其复合不同人工骨组织治疗早期股骨头坏死的研究进展。方法:应用计算机检索2003至2013年PubMed数据库、FMJS数据库,2005至2013年万方数据库、CNKI数据库及CBM数据库,检索关键词分别为"bone marrow mesenchymal stem cells,artificial bone,osteonecrosis of the femoral head;骨髓间充质干细胞,人工骨,股骨头坏死"。结果与结论:应用骨髓间充质干细胞分别复合天然人工骨、珊瑚人工骨、羟基磷灰石人工骨、钙-磷生物陶瓷人工骨及硫酸钙人工骨等治疗股骨头坏死,可降低坏死股骨头内压力,促进局部毛细血管的修复并改善股骨头血供,促进成骨细胞分化增殖等,最终起到延缓甚至避免人工关节置换治疗。但仍有许多问题有待解决,包括干细胞治疗股骨头坏死病理机制的研究还有待进一步深入;由于个体差异、取材部位、体外培养技术等不同,种子细胞的数量和质量存在明显差异性;目前人工骨组织材料还处于探索研发阶段,运用骨髓间充质干细胞复合人工骨组织材料治疗股骨头坏死缺乏大样本随机对照研究,其远期疗效缺乏随访观察统计,并且适应证的选择及疗效评价标准、手术认知度等缺乏统一量化的标准。     

力学因素对间充质干细胞成骨分化的影响

背景：随着间充质干细胞的广泛研究,间充质干细胞能够向成骨方向分化已得到充分证实。近年来,许多学者致力于研究力学因素对体外培养间充质干细胞增殖和定向诱导分化的影响。 目的：综述力学因素对间充质干细胞成骨分化产生的影响。 方法：应用计算机检索PubMed,ScienceDirect,ISI-SCIE,中国期刊全文数据库,中国期刊全文数据库_世纪期刊,中国博士学位论文全文数据库,中国优秀硕士学位论文全文数据库数据库中1999-01/2012-01关于力学因素对间充质干细胞成骨分化影响的文章,在标题和摘要中以“力学因素, 间充质干细胞,成骨分化”或“mechanical factors,Mesenchymal Stem Cell,Osteogenic Differentiation”为检索词进行检索。选择文章所述内容涉及力学因素对间充质干细胞中成骨分化的作用,并且选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检索到文献104篇,最终入选30篇文献进行综述。 结果与结论：近年的各项实验都证明,力学因素对间充质干细胞的增殖和分化、形态、发育和功能起着重要的调节作用。而力学刺激的大小、方式以及作用时间对间充质干细胞定向分化的调节、功效作用不尽相同。应选择最佳的力学刺激促使间充质干细胞的成骨分化,以达到最佳的临床治疗效果。     

前列腺素E2调控骨髓间充质干细胞成骨分化最佳浓度及其效应基因

背景：前列腺素E2不仅是参与机体炎症反应的炎性递质,而且在骨组织形成与改建过程中起着非常重要的调节作用,且前列腺素E2在其他干细胞如神经干细胞、胚胎干细胞的增殖分化中,也表现出类似的调节作用。 目的：研究前列腺素E2对骨髓间充质干细胞增殖与骨向分化的影响,检测其促增殖和成骨分化的最佳剂量,筛选出前列腺素E2的效应基因,评价前列腺素E2诱导成骨的作用机制。 方法：提取SD大鼠骨髓间充质干细胞并鉴定,配制10-2,10-3,10-4 ,10-5,10-6 g/L不同质量浓度的前列腺素E2溶液,分别与第3代骨髓间充质干细胞共培养,空白组为含体积分数10%胎牛血清的L-DMEM。MTT比色法及碱性磷酸酶定量检测,筛选出前列腺素E2促骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的最佳剂量。利用基因芯片筛选出最佳成骨诱导浓度前列腺素E2诱导后14 d的骨髓间充质干细胞与未诱导组的差异表达基因。 结果与结论：不同质量浓度前列腺素E2诱导实验数据进行统计学分析后发现前列腺素E2最佳促骨髓间充质干细胞增殖浓度为1×10-4 g/L,前列腺素E2最佳促骨髓间充质干细胞成骨分化浓度为1×10-5 g/L。基因芯片筛选发现Cxcl13、Cd55基因及 PPAR、MAPK信号通路可能与前列腺素E2促骨髓间充质干细胞向成骨分化关系密切。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

种子细胞在颌骨缺损修复中的研究与应用

背景：颌骨缺损时形态的修复不仅要考虑形态也要考虑咬合关系能否建立。 目的：对近年来骨组织工程中种子细胞应用于颌骨缺损修复治疗的研究现状做一综述。 方法：以Bone tissue engineering, seeded cells,Osteogenic Differentiation为英文检索词,以骨组织工程,种子细胞,成骨分化,骨缺损修复为中文检索词,检索1994年1月至2011年4月 PubMed数据库和CNKI数据库相关文献。阅读标题和摘要进行初筛,排除因研究目的与此文无关及内容重复性文献,共保留58篇文献进行综述。 结果与结论：综合分析各种种子细胞应用于骨组织工程的研究现状,认为骨髓间充质干细胞研究最多,而脐血间充质干细胞和脐带间充质干细胞的研究因其能克服骨髓间充质干细胞应用的诸多缺点故也较为热门。胚胎干细胞存在伦理学上的困境,若能够有所突破,仍有望成为重要的颌骨缺损时骨组织工程的种子细胞之一。基因修饰的种子细胞能增强骨组织工程种子细胞的增殖能力和定向成骨分化的能力。但基因工程技术仍有待提高,其安全性和有效性仍有待商榷。     

骨髓间充质干细胞成骨过程的诱导因素和信号转导调控

背景:骨髓间充质干细胞在适宜的培养条件下可被诱导分化成各种组织细胞,此外还具有基质细胞的特性,能够分泌各种细胞因子,支持造血功能,是组织重塑和功能修复的理想细胞来源。目的:对影响骨髓间充质干细胞成骨过程的各种因素和涉及的常见信号转导通路进综述。方法:应用计算机检索Pubmed数据库(1998-01/2009-05),以"bone mesenchymal stem cell,osteogenesis"为检索词;应用计算机检索维普数据库(1998-01/2009-05),以"成骨、骨形成蛋白、骨髓间充质干细胞"为检索词。结果与结论:共收集108篇关于骨髓间充质干细胞和骨形成蛋白的文献,中文31篇,英文77篇。排除发表时间较早、实验设计科学性较差的文献,共15篇文献符合标准被纳入。骨髓间充质干细胞其成骨过程在很大程度上取决于诱导分化条件基本辅剂、骨形成蛋白及其他一些细胞因子和激素均在此列,此外多条信号转导通路亦参与调控骨髓间充质干细胞成骨过程热休克蛋白在骨髓间充质干细胞增殖、分化、成组织过程及应对外界刺激的保护效应的信号通路调控机制值得关注。     

骨组织工程中干细胞的研究与应用

背景：是否可以通过改进对已知的可以分化成骨的干细胞的培养方式或者寻找到新的干细胞,为骨组织工程找到更为合适的种子细胞。 目的：从干细胞的分离培养、生物学特性及标志物等方面对各类干细胞的在骨组织工程中的应用进行综述。 方法：以英文检索词为“bone tissue engineering,seed cells,stem cell,osteoblast differentiation”及中文检索词为“骨组织工程,种子细胞,干细胞,成骨分化”,由第一作者检索1995年至2012 年PubMed 数据库及中国知网中文科技数据库,查阅近年种子细胞相关文献,最终保留50篇文献,从分离培养方法、基本特性及在骨组织工程中的应用3方面进行综述。 结果与结论：文章分别对各类干细胞(包括：胚胎干细胞、骨髓间充质干细胞、滑膜间充质干细胞、脐带间充质干细胞和脐带血间充质干细胞、外周血来源的多潜能间充质干细胞、脂肪干细胞、子宫内膜基质干细胞、人羊膜基质细胞、牙髓干细胞)的分离方法、生物学特性、标志物等相关实验研究进行了探讨。目前用于分离纯化骨髓间充质干细胞的方法主要有4 种：密度梯度离心法、全骨髓贴壁培养法、流式细胞仪分离法和免疫磁珠法。研究证实各类干细胞在特定条件下均有分化成骨的能力。     

生物物理学

0501941 磁刺激对大鼠离体神经干细胞生长和分化的影响；0501942 不同频率脉冲电磁场诱导入骨髓间充质干细胞成骨分化的研究;0501943 大鼠骨髓基质干细胞的培养鉴定及向成骨细胞诱导分化的实验研究；0501944 分米波对大鼠再生神经NGF mRNA表达的影响;0501945 运动对2型糖尿病大鼠胰岛细胞形态与功能的影响。