体外微团培养兔骨髓间充质干细胞形成软骨细胞

[目的]探讨兔骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)体外诱导形成软骨细胞的方法,以及转化生长因子-β_1(transforming growth factor β_1,TGF-β_1)、胰岛素样生长因子-Ⅰ(insulin-like growth factor-Ⅰ,IGF-Ⅰ)和碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor ,bFGF)之间的相互作用.[方法]对兔骨髓间充质干细胞体外进行原代和传代培养,按加入诱导条件不同分为四组:A组:TGF-β_1+ bFGF;B组:TGF-β_1+ IGF-Ⅰ;C组:TGF-β_1;D组:空白对照组.3周后分别做四唑盐(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)比色试验、糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG)检测和免疫组织化学染色.[结果]A、B、C三组Ⅱ型胶原免疫组织化学检测阳性;MTT吸光度值和GAG含量检测结果均为:A组>C组>D组, B组>C组>D组,统计学有显著差异.[结论]兔BMSCs在一定条件下可以诱导成软骨细胞,TGF-β_1和IGF-Ⅰ、bFGF在BMSCs向软骨细胞分化和增殖时起协同作用.     

转化生长因子β1缓释载体诱导骨髓基质干细胞成软骨分化

目的探讨转化生长因子β1（TGF—β1）缓释对骨髓基质干细胞诱导成软骨分化的影响。方法乳化交联法制备TGF—β1壳聚糖缓释微球并将其与壳聚糖支架复合，将骨髓基质干细胞置于复合载体中立体培养，通过HE染色、Ⅱ型胶原免疫组化染色、扫描电镜观察复合载体对细胞的增殖、分化及功能的影响。结果骨髓基质干细胞于复合载体中培养，细胞形态类似软骨细胞，并可见细胞增殖及细胞外基质分泌，Ⅱ型胶原免疫组织化学染色示基质中有Ⅱ型胶原表达，其细胞增殖率及Ⅱ型胶原分泌功能均较对照组明显增强。结论复合载体能够控制TGF-β1的释放并保持其活性，可促进骨髓基质干细胞的增殖并诱导其向软骨细胞分化。     

慢病毒介导TGF-β1基因诱导大鼠骨髓间充质干细胞成软骨细胞分化

[目的]探讨慢病毒介导转化生长因子β1(tansforming growth factor bata 1,TGF-β1)基因转染大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)诱导成软骨细胞分化的作用。[方法]密度梯度离心法分离培养BMSCs,探索病毒感染最佳条件,取第3代细胞,分为实验组和对照组,通过慢病毒载体将外源性TGF-β1基因转染入细胞,观察绿色荧光表达情况,Real-time PCR法和western blot法检测TGF-β1基因的mRNA和蛋白表达情况,7、14 d时行Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色、甲苯胺蓝染色和Real-time PCR检测Ⅱ型胶原及聚集蛋白聚糖的表达。[结果]TGF-β1基因转染BMSCs后能够稳定表达。转染7、14 d时,实验组免疫细胞化学染色、甲苯胺蓝染色均为阳性。转染7、14 d时,实验组II型胶原mRNA均显著高于对照组(P<0.01)。转染7 d时,实验组聚集蛋白聚糖mRNA变化不明显,而14 d时显著高于对照组(P<0.01)。[结论]慢病毒介导的TGF-β1基因可成功转染大鼠BMSCs,并诱导其向软骨细胞分化。在此过程中软骨特异性标志Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的mRNA表达具有时间差异性。     

RhoA/ROCK通路在转化生长因子-β1诱导骨髓基质干细胞向软骨分化中的作用

目的 探讨RhoA／ROCK信号通路在转化生长因子-β1（TGF-β1）体外诱导骨髓基质干细胞（BMSCs）向成软骨细胞表型分化过程中的表达及作用。方法 由小鼠骨髓中分离出BMSCs，体外传代培养，取第3代细胞通过TGF-β1诱导向软骨细胞分化。采用Western-blot和RT-PCR方法分别检测RhoA和ROCK1／2、Ⅱ型胶原在细胞分化过程中的表达及应用Rho激酶抑制剂Y27632后的表达。结果 RhoA和ROCK1／2在分化过程中均有表达。Rho激酶抑制剂Y27632导致诱导后成软骨细胞相关的Ⅱ型胶原表达减少。结论 RhoA／ROCK信号通路可能在BMSCs分化为软骨细胞过程中起着重要调控作用。     

体外诱导骨髓间质干细胞向软骨方向分化的研究

目的　探讨体外诱导骨髓间充质干细胞 (BMSCs)向软骨方向分化的条件和方法。方法　抽取兔股骨骨髓 ,用密度梯度离心和贴壁分离法分离BMSCs ,分别在高密度 (1× 10 6/ml)和低密度 (1× 10 4/ml)培养条件下用转化生长因子 β1(TGF β1)诱导BMSCs向软骨方向分化。倒置显微镜、透射及扫描电子显微镜观察细胞 ,用免疫组织化学、原位杂交、特殊染色方法检测Ⅱ型胶原及软骨基质成分的表达。结果　高密度诱导的BMSCsⅡ型胶原免疫组织化学阳性率为 89.2 %,Ⅱ型胶原原位杂交阳性率为 82 .6%,黏多糖特殊染色阳性 ,低密度诱导的BMSCsⅡ型胶原免疫组织化学阴性 ,Ⅱ型胶原原位杂交阳性率为 3 .8%,黏多糖特殊染色阴性。结论　TGF β1可以诱导BMSCs向软骨方向分化 ,细胞密度是BMSCs分化的重要影响因素。     

骨髓基质干细胞体外分化软骨细胞的实验研究

目的 探讨转化生长因子-β1(TGF-β1)和碱性成纤维细胞生长因子(b-FGF)对兔骨髓基质干细胞(BMSC)体外增殖、分化为软骨样细胞的影响。方法 24只兔等分为4组,抽取骨髓,分离基质干细胞,体外连续传代培养,A组为基础培养液,B、C、D组分别加入TGF-β1、b-FGF、TGF-β1和b-FGF,观察细胞生长情况及形态特征,阿新蓝染色,Ⅱ型胶原mRNA表达情况。结果B组细胞形态变化、C组增殖速度、D组增殖速度及形态变化均较A组加快。阿新蓝染色:原代阴性,传代细胞,A、c组淡染或阴性,B组呈蓝色,D组呈深蓝色。Ⅱ型胶原mRNA表达:A、c组未检出,B组阳性,D组有较强阳性表达。结论 兔BMSC在体外适当条件下可分化为软骨样细胞,TGF-β1能诱导BMSC向软骨方向分化,b-FGF不仅能促进BMSC的增殖,且能延长其生存时间。     

成人骨髓基质干细胞体外定向诱导分化为软骨细胞的实验研究

目的 建立临床成人骨髓基质干细胞(MSCs)体外培养、定向诱导分化为软骨细胞的途径。方法抽取成人骨髓，Percol密度梯度离心法进行体外培养，贴壁细胞传代，取第3代细胞在培养基中添加软骨分化诱导剂地塞米松、维生素C和不同剂量转化生长因子-β(TGF-β)，培养16d后,在倒置显微镜观察细胞形态，甲苯胺蓝染色蛋白多糖，逆转录一聚合酶链反应(RT-PCR)、免疫细胞化学(SABC法)检测Ⅱ型胶原表达，诱导后MSCs与新型材料聚乳酸和羟基乙醇共聚物(PL-GA)复合。结果 Percoll密度梯度离心法培养可获得均一的。MSCs；5、10ng TGF-β诱导分化的MSCs生长迅速。呈典型的软骨细胞形态，甲苯胺蓝染色阳性，Ⅱ型胶原表达阳性，MSCs对材料PL-GA黏附力强。结论 可以从成人骨髓中培养出MSCs，并可定向诱导分化为软骨细胞，5～10ng TGF-β为最佳诱导剂量，成人MSCs可用作临床自体软骨组织工程种子细胞。     

采用自体成熟关节软骨细胞的软骨组织工程修复

目的探讨使成熟软骨细胞转化成代谢活跃、增殖迅速的再生软骨祖细胞，而后利用这种细胞构建自体源性工程组织，修复成熟关节软骨的缺损。方法成熟兔关节软骨细胞进行普通单层培养和转化生长因子(TGF)-β1、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)联合诱导培养。培养细胞进行细胞计数、Ⅱ型胶原免疫组织化学染色和逆转录一聚合酶链反应(RT-PCR)检测。将诱导培养的再生软骨祖细胞与聚乳酸载体(PDLLA)一道构建自体源性工程软骨，修复成熟关节软骨缺损。修复组织进行组织形态学和免疫组织化学研究。结果研究发现成熟关节软骨细胞在体外单层培养中增殖缓慢。而联合TGF-β1、bFGF诱导培养可促进成熟软骨细胞的增殖，10d内细胞增殖189倍。标准单层培养4～5代细胞经密集培养不表达Ⅱ型胶原。而联合细胞因子诱导培养6代的细胞在体外密集培养下，可很快恢复Ⅱ型胶原的表达。利用再生软骨祖细胞构建的自体源性工程软骨可修复软骨缺损。修复组织表达Ⅱ型胶原。结论成熟关节软骨细胞经TGF-β和bFGF联合诱导培养可形成再生软骨祖细胞，此细胞可用于构建自体源性工程组织，修复成熟关节软骨的缺损。     

转化生长因子-β2体外诱导骨髓间充质干细胞表达软骨细胞表型的观察

目的观察骨髓间充质干细胞(MSCs)在转化生长因子(TGF-β2)诱导下向软骨细胞表型转化的能力,探讨其作为软骨组织工程种子细胞的可能性。方法抽取兔髂骨骨髓液3～4ml,进行原代和传代培养,传代后实验组以高糖DMEM无血清特定培养液诱导,培养液含TGF-β210ng/ml、地塞米松10-7mol/L、维生素C50μmol/L;对照组以高糖DMEM无血清培养液培养,相差显微镜下观察细胞形态变化,免疫组织化学染色检测软骨特异性Ⅱ型胶原表达。结果诱导后细胞体外扩增能力显著降低,细胞形态由成纤维样梭形向多角形、多边形或类圆形转变,诱导21d后细胞形态变化最为显著,Ⅱ型胶原免疫组织化学染色深而均匀。结论TGF-β2可有效诱导MSCs向软骨细胞表型转化,分泌软骨细胞特异性基质,有可能成为软骨组织工程较理想的种子细胞来源。     

TGF-β1,bFGF,IGF联合诱导兔脂肪基质干细胞向软骨细胞分化的实验研究

[目的]分离培养兔脂肪基质干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs),观察在TGF-β1,bFGF,IGF联合诱导下其生物学特性及向软骨细胞定向分化的能力.[方法]取4个月龄新西兰大白兔颈背部脂肪组织,分离、培养ADSCs.选取第3代,分为两组,实验组用软骨诱导液(含TGF-β1、bFGF、IGF)对细胞进行培养,对照组用普通高糖培养液培养,倒置显微镜观察两组细胞形态,MTT测定其增殖情况;14 d后行组织学观察(包括甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组化),并实时荧光定量PCR检测两组细胞Ⅱ型胶原、蛋白聚糖、SOX 9基因的表达情况.[结果]实验组细胞逐渐变为软骨样细胞形态,增殖速度明显加快,14 d后实验组甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组化阳性,对照组为阴性,荧光定量PCR结果显示实验组Ⅱ型胶原、蛋白聚糖、SOX 9的基因转录水平明显高于对照组.[结论]在TGF-β1,bFGF,IGF联合诱导条件下ADSCs增殖迅速,可高表达Ⅱ型胶原、蛋白聚糖、SOX 9,向软骨细胞定向分化.