组织工程化软骨细胞和骨髓间充质干细胞用于修复同种异体关节软骨缺损

背景:关节软骨几乎没有自身修复的能力,目前临床大多采用自体或异体软骨移植修复、软骨膜或骨膜移植修复、软骨细胞移植修复。由于自体软骨来源有限,异体软骨又存在慢性免疫排斥反应,最终可能导致预后不佳;软骨膜或骨膜移植修复的软骨易于退化,导致修复效果不佳。目的:总结组织工程化软骨细胞、骨髓间充质干细胞及两者共培养对同种异体软骨缺损修复作用的研究现状。方法:应用计算机检索PubMed数据库及中国期刊网全文数据库1994-01/2012-01有关组织工程化软骨细胞和骨髓间充质干细胞用于修复同种异体关节软骨缺损方面的文章,英文检索词为"cartilage defect,allograft,chondrocyte,mesenchymal stem cells,bone marrow mesenchymal stem cells",中文检索词为"软骨缺损,同种异体移植,软骨细胞,骨髓间充质干细胞"。排除重复性及非中英文语种研究,共保留35篇文献进行综述。结果与结论:随着体外细胞培养方法的不断改进,现已能够把软骨细胞从坚韧的软骨中分离出来,并获得大量高纯度的软骨细胞并繁殖出新生软骨细胞。软骨细胞培养增殖能力低,传代培养容易引起老化和去分化;而成体骨髓中骨髓间充质干细胞含量少,随传代次数的增多成软骨潜能明显降低。骨髓间充质干细胞和软骨细胞共培养,两种细胞相互促进增殖和分化,作为种子细胞可减少软骨细胞增殖传代次数并节省软骨细胞数量,与组织工程支架材料复合能有效修复关节软骨缺损。     

骨髓间充质干细胞在骨及软骨组织工程中的应用

目的:总结近年来骨髓间充质干细胞在骨及软骨组织工程中应用的文献,阐明骨髓间充质干细胞在骨及软骨组织工程中的应用前景。资料来源:应用计算机检索Medline1996-01/2004-12文章,检索词为“Bonemarrowmesenchymalstemcells,Bonetissueengineering,Cartilagetissueengineering”限定文章语言种类为English。资料选择:纳入标准:骨髓间充质干细胞在骨及软骨组织工程中应用的文献。排除标准:①较陈旧的文献。②重复研究。资料提炼:共收集到190篇与骨髓间充质干细胞和骨及软骨组织工程有关的文献,其中30篇符合纳入标准。资料综合:①骨髓间充质干细胞的成骨分化:骨髓间充质干细胞具有在一定的环境下向成骨细胞和软骨细胞分化的能力。②骨髓间充质干细胞在骨和软骨组织工程中的应用:研究表明,骨髓间充质干细胞复合适宜载体可用来修复骨缺损,但因骨缺损的多样性和载体材料本身的特点,目前尚未找到理想的骨组织工程支架材料,还未探明骨髓间充质干细胞与支架材料复合的最佳浓度和最佳时间;骨髓间充质干细胞体外诱导性培养和体内关节软骨的修复均能有效地生成软骨,但只能达到组织形态及生化成分上类似,不能实现与原有软骨相同的再生。③骨髓间充质干细胞的软骨分化潜能:骨髓间充质干细胞具有多向分化潜能,适宜条件下还能向软骨方向分化,但其增殖和定向软骨分化需适宜生长因子调控。结论:骨髓间充质干细胞完全具备理想的骨软骨组织工程种子细胞的特点,在骨软骨组织工程方面是非常有应用前景的种子细胞。     

骨髓间充质干细胞在骨及软骨组织工程中的应用

目的：总结近年来骨髓间充质干细胞在骨及软骨组织工程中应用的文献，阐明骨髓间充质干细胞在骨及软骨组织工程中的应用前景。资料来源：应用计算机检索Medline 1996—01／2004—12文章，检索词为“Bone marrow mesenchymal stem cells,Bone tissue engineering,Cartilagetissue engineering”限定文章语言种类为English。资料选择：纳入标准：骨髓间充质干细胞在骨及软骨组织工程中应用的文献。排除标准：①较陈旧的文献。②重复研究。资料提炼：共收集到190篇与骨髓间充质干细胞和骨及软骨组织工程有关的文献，其中30篇符合纳入标准。资料综合：①骨髓间充质干细胞的成骨分化：骨髓间充质干细胞具有在一定的环境下向成骨细胞和软骨细胞分化的能力。（缈骨髓间充质干细胞在骨和软骨组织工程中的应用：研究表明，骨髓间充质干细胞复合适宜载体可用来修复骨缺损，但因骨缺损的多样性和载体材料本身的特点，目前尚未找到理想的骨组织工程支架材料，还未探明骨髓间充质干细胞与支架材料复合的最佳浓度和最佳时间；骨髓间充质干细胞体外诱导性培养和体内关节软骨的修复均能有效地生成软骨，但只能达到组织形态及生化成分上类似，不能实现与原有软骨相同的再生。③骨髓间充质干细胞的软骨分化潜能：骨髓间充质干细胞具有多向分化潜能，适宜条件下还能向软骨方向分化，但其增殖和定向软骨分化需适宜生长因子调控。结论：骨髓间充质干细胞完全具备理想的骨软骨组织工程种子细胞的特点，在骨软骨组织工程方面是非常有应用前景的种子细胞。     

骨髓间充质干细胞在软骨缺损修复中的应用

学术背景:骨髓间充质干细胞由于其易于获取,并可以在体外短期内大量扩增,是目前最有希望应用于软骨组织工程的干细胞.目的:对骨髓问充质干细胞在软骨缺损修复中的应用状况进行综述.检索策略: 由该论文的研究人员应用计算机检索1982-10/2006-12Pubmed数据库与骨髓间充质干细胞修复软骨缺损相关文献,检索词"Marrow;Mesenchymal stem cells:cartilage defect",限定语言种类为English,同时检索1982-10/2006-12中国科技成果数据库检索词"骨髓;间充质干细胞;软骨缺损",并限定文章语言种类为中文.共检索到126篇文献,对资料进行初审,纳入标准:①综述类及实验类文章;②中文核心期刊收录文献.排除标准:重复性研究.文献评价:文献的来源主要来自Pubmed数据库及中国科技成果数据库.文献类型为综述类及实验研究.资料综合:骨髓间充质干细胞在体内具有分化产生软骨的能力已被证明,而在体外培养条件下软骨表型的分化却是一个受多种因素限制的复杂过程,目前调控机制仍不明确.动物实验表明,骨髓间充质干细胞能够修复具有临床意义的骨和软骨缺损.虽然近年来对骨髓间充质干细胞及其在软骨组织工程方面的研究已取得较大进展,但对骨髓间充质干细胞分化各阶段细胞标志物、骨髓间充质干细胞的增殖、分化的控制及基因转染技术及临床应用的评估结果都有待进一步研究.结论:动物实验表明,骨髓间充质干细胞能够修复具有临床意义的骨和软骨缺损,虽然近年来对骨髓间充质干细胞及其在软骨组织工程方面的研究已取得较大进展,但对骨髓间充质干细胞的基础和临床研究中仍存在诸多问题需要解决.     

骨髓间充质干细胞治疗骨关节病及脊髓损伤的研究现状

背景:目前,骨髓间充质干细胞已应用于临床上治疗骨关节疾病及脊髓损伤,乃至中枢神经系统病变等。目的:分析骨髓间充质干细胞在骨关节病及脊髓损伤应用的现状。方法:检索SCI数据库2002/2011有关骨髓间充质干细胞治疗骨关节病及脊髓损伤的文献,检索词为"干细胞(stem cells);骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs);骨细胞(osteocyte or bone cell);软骨细胞(chondro cyte);软骨缺损(cartilage defect);关节软骨(articular cartilage);组织工程(tissue engineering);股骨头坏死(femoral head necrosis);脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)",对骨髓间充质干细胞治疗骨关节病及脊髓损伤的临床文献进行分析。结果与结论:近年来,随着骨髓间充质干细胞研究的深入,干细胞应用于临床治疗骨科疾病成为可能。骨髓间充质干细胞主要存在于骨髓中并保持干细胞的多项分化潜能,因其在一定条件下在体内外可分化为骨、软骨,加之细胞本身的特性,已经被应用于治疗如骨缺损、骨不连股骨头坏死等一些骨科常见病。由于骨髓间充质干细胞的特性,使其在除组织工程外,创伤修复、细胞替代治疗、支持造血、基因治疗等方面的应用前景也相当广阔。     

聚乙酸-聚乙醇酸共聚物复合同种异体细胞修复软骨缺损

背景:以自体骨髓间充质干细胞和软骨细胞作为种子细胞修复软骨缺损可达到理想效果,但存在细胞数量不足及二次创伤等问题。目的:观察同种异体骨髓间充质干细胞和软骨细胞与聚乙酸-聚乙醇酸共聚物复合修复关节软骨的可行性。方法:将15只新西兰大白兔随机分为实验组、对照组、空白组,制作关节软骨缺损模型,分别于骨缺损处植入同种异体骨髓间充质干细胞和同种异体软骨细胞与聚乙酸-聚乙醇酸共聚物复合体、自体骨髓间充质干细胞和自体软骨细胞与聚乙酸-聚乙醇酸共聚物复合体、聚乙酸-聚乙醇酸共聚物材料。结果与结论:术后12周苏木精-伊红及Masson三色染色显示,实验组软骨缺损处可见软骨细胞,呈圆形或多角形,柱状排列,软骨陷窝形成明显,可见大量细胞外基质沉积,修复组织显示出透明软骨样,与周围软骨结合好,与底层骨结合紧密;对照组与实验组无明显差别;空白组软骨缺损处可见纤维样细胞。说明同种异体骨髓间充质干细胞和软骨细胞与聚乙酸-聚乙醇酸共聚物复合可修复关节软骨缺损。     

骨髓间充质干细胞体外诱导分化及在细胞工程和基因工程中的应用

学术背景:骨髓间充质干细胞是一类具有多向分化潜能的成体干细胞,其体外诱导分化的不同组织对于骨及软骨组织工程、心血管疾病、神经系统疾病、免疫系统疾病等的治疗具有广阔的应用前景.目的:总结骨髓间充质干细胞体外诱导分化的研究进展.检索策略: 由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed数据库1998-01/2008-01期间的相关文献,检索词为"Mesenchyrmal stem cell,differtation,neuron,osteoblast,Chondrocyte,adipocyte,sarcoblast,endotheliocyte,Tissue repair,gene therapy"并限定文章语言种类为English.同时检索万方数据库2002-01/2008-01期间的相关文献,检索词为"骨髓间充质干细胞,诱导分化,神经细胞,基因治疗".共检索到52篇文献,对资料进行初审,纳入标准:①与骨髓间充质干细胞体外诱导分化密切相关.②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章.排除标准:重复性研究.27篇文献符合纳入标准,排除的25篇为内容陈旧或重复文献.文献评价:文献的来源主要是骨髓间充质干细胞体外诱导分化方面的随机对照实验.5篇涉及体外诱导分化为神经细胞的研究,4篇涉及体外诱导分化为成骨组织的研究,1篇涉及体外诱导分化为软骨组织的研究,2篇涉及体外诱导分化为脂肪细胞的研究,2篇涉及体外诱导分化为成肌细胞研究,3篇涉及体外诱导分化为内皮细胞的研究,3篇涉及体外诱导分化为肝细胞的研究,7篇涉及其在医学上的应用.资料综合:骨髓间充质干细胞具有自我更新、增殖和多向分化潜能,在不同生物环境和细胞因子的作用下可分化为不同类型的细胞.研究表明,骨髓间充质干细胞在体外适宜的诱导条件下可以分化为神经、成骨、软骨、脂肪、心肌、肝脏等多种细胞,而且骨髓间充质干细胞在组织修复和基因治疗方面的应用已取得较大进展,在人类医学上具有广阔的应用前景.结论:骨髓间充质干细胞被认为是细胞工程和基因工程理想的种子细胞,并开启了临床应用干细胞治疗的时代,     

应用组织工程学技术修复关节软骨缺损

目的:关节软骨缺损一直是临床上的一个难题。目前的治疗包括自体或异体骨软骨移植修复、软骨膜或骨膜移植修复。组织工程学技术的发展使体外培养软骨细胞修复关节软骨缺损进入了一个新的发展时期,通过查阅文献对体外培养软骨细胞修复关节软骨缺损进行综述。资料来源:应用计算机检索Medline1993-01/2004-06关于组织工程学技术修复关节软骨缺损的文章,检索词为“articularcartilagedefects、tis-sueengineeringtechnology”,限定语言种类为英文;同时计算机检索中国期刊数据库1993-01/2004-06相关组织工程学技术修复关节软骨缺损的文章,检索词“关节软骨缺损,组织工程学技术,体外培养”,限定语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,纳入标准:①有关软骨细胞的结构、功能、及其体外培养的意义研究。②有关体外培养种子细胞的选择的研究。③软骨细胞修复关节软骨缺损的前景展望的研究。排除标准:文献中重复研究、综述、Mata分析类文章。未排除文章中资料是否应用了随机、对照和盲法。资料提炼:共收集到32篇相关文献,含追溯法查找文献6篇,18篇符合纳入标准,排除14篇文献,其中4篇系重复研究,7篇为临床应用,3篇为软骨细胞支架的研究。18篇文献中有7篇对软骨细胞的特征进行综述,5篇是理想种子细胞的选择的研究,6篇为软骨细胞修复关节软骨缺损的前景展望的研究。资料综合:软骨细胞体外培养大量扩增、分化维持其正常的表型及代谢的调控因素为组织工程化软骨修复软骨缺损、体外培养软骨细胞建立软骨细胞库开拓了一条新的途径。软骨细胞、间充质干细胞(骨髓、骨膜或软骨膜来源)、滑膜细胞或转基因细胞等均可作为种子细胞。可来源于同种异体甚至异种细胞。自体软骨细胞植入技术已经作为一个传统自体软骨细胞移植术的替代品被骨科界广泛接受。结论:体外培养软骨细胞技术,目前已经成熟。组织工程学技术修复关节软骨缺损的方法很多。组织工程学技术的发展使体外培养软骨细胞修复关节软骨缺损进入了一个新的发展时期,基质诱导的自体软骨细胞植入技术修复关节软骨缺损开辟了新的道路。     

Notch信号通路与关节软骨发育及骨关节炎

背景:骨性关节炎时往往伴随软骨细胞间信号转导的异常,提示细胞间信号转导在骨性关节炎发生、发展过程中可能发挥重要作用.目的:综合分析Notch信号通路的最新进展,探讨Notch在调控骨髓间充质干细胞软骨相分化机制、调控软骨发育及软骨发生中的作用,分析Notch信号通路失调与骨关节炎的关系.方法:以Notch signaling pathway,osteoarthritis,chondrocytes,chondrogenesis,bone marrow stem cells为检索词,检索Pubmed数据库(1919-03/2009-02);以Notch信号通路,骨关节炎,软骨细胞,骨髓间充质干细胞为检索词,检索CNKI数据库(2004-02/2008-09).文献检索语种限制为英文和中文.纳入与Notch信号通路有关的研究、Notch信号通路调控骨髓间充质干细胞软骨相分化机制的研究,以及Notch信号通路失调与骨关节炎的研究.排除重复性研究.以关节软骨的发育调控和软骨细胞的增殖胃评价指标.结果与结论:计算机初检得到632篇文献,根据纳入排除标准,对其中30篇文献进行分析.Notch信号通路是一个在进化过程中高度保守的信号通路,它通过Notch受体与配体的结合、Notch受体的酶切活化、可溶性Notch胞内区转移至细胞核并与CSL DNA结合蛋白相互作用,最终调控靶基因的表达,从而在细胞增殖、分化、凋亡及器官发育中发挥重要的调控作用.目前已证实,Notch信号参与并调控关节软骨的发育、软骨细胞增殖、分化,而Notch信号的失调在骨关节炎的发生、发展中扮演着十分重要的角色.提示深入研究Notch信号在骨性关节炎发病机制中的确切作用将有助于骨性关节炎的靶向治疗,从而为骨性关节炎的治疗开辟更加广阔的前景.     

体外团状培养系统中Ad-hTGF-β1诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞的分化

背景:组织工程技术的发展给修复关节软骨缺损带来了希望,最近的比较研究证实骨髓间充质干细胞是修复全层软骨缺损的最佳细胞源.目的:在体外团状培养系统中,以Ad-hTGF-β1诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞定向分化,并对分化后的细胞进行鉴定.设计、时间及地点:以细胞为对象的重复观察测量实验,于2007-06/2008-01在解放军第三军医大学新桥医院中心实验室完成.材料:2月龄日本大耳白兔由解放军第三军医大学实验动物中心提供.方法:兔骨髓间充质干细胞体外分离培养扩增,Ad-hTGF-β1转染后,在团状培养系统中培养.通过组织学、免疫组化及反转录-聚合酶链反应方法检测其成软骨分化.主要观察指标:组织学染色观察细胞形态改变,免疫组化方法及反转录-聚合酶链反应检测蛋白多糖和Ⅱ型胶原的表达.结果:组织学染色显示,诱导后细胞呈软骨细胞样形态.免疫组化方法及反转录-聚合酶链反应结果显示,诱导后的细胞表达蛋白多糖和Ⅱ型胶原.结论:骨髓间充质干细胞经Ad-hTGF-β1诱导后在团状培养系统中可分化为软骨细胞.