兔骨髓间充质干细胞在组织工程中的应用

以干细胞工程为代表的现代组织工程学是近年迅速发展起来的一个新领域。本文就兔骨髓间充质干细胞的取材、分离培养、细胞表型、诱导分化、应用现状和存在的问题进行综述。     

大鼠骨髓间充质干细胞与神经生长因子的体外构建的实验研究

目的探讨骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)的体外构建表达神经生长因子(nerve growth factor,NGF)的能力,同时使MSCs被绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)稳定标记,通过病毒载体将NGF和GFP基因高效转染到MSCs中。方法取2月龄100～150 g Wistar大鼠,全骨髓法分离培养纯化大鼠MSCs,利用携带人NGFβ基因的修复缺陷性重组腺病毒(Ad- hNGFβ)和携带GFP基因的复制缺陷性逆转录病毒(Rt-GFP)转染MSCs,荧光显微镜观察GFP阳性的MSCs,免疫细胞化学和Western-blot检测hNGFβ的表达。结果Rt-GFP转染后,80%～90%MSCs可激发出明亮的绿色荧光,且荧光不随培养时间延长和传代次数增加而衰减。Ad-hNGFβ的转染MSCs中hNGFβ阳性率(90．17±2．14)显著高于阴性对照组(2．17±0．75)和空白对照组(1．83±0．98,P＜0．01),转染后MSCs中NGFβ表达量(188．67±8．71)显著高于阴性对照组(25．67±4．08)和空白对照组(27．50±3．33,P＜0．01)。结论大鼠间充质干细胞的体外构建中Ad-hNGFβ可以高效转染MSCs,实现NGF在MSCs中高效表达,Rt-GFP可以使MSCs获得长效标记。     

成人骨髓间充质干细胞的体外分离培养与鉴定

目的 对成人骨髓间充质干细胞(hBMSCs)进行体外分离培养与鉴定,研究其生物学特性.方法 将密度梯度离心法获得的单个核细胞,用贴壁培养法分离纯化、扩增获得大量hBMSCs,观察细胞形态,分析细胞生长特性,并经流式细胞仪检测细胞表面抗原、细胞周期,和进行成骨诱导鉴定.结果 经密度梯度离心和贴壁培养法可成功分离纯化、扩增得到大量hBMSCs,其细胞形态、分化特性和表型均符合干细胞特点,在特定培养条件下能向成骨细胞分化.结论 骨髓间充质干细胞分离扩增容易,细胞增殖能力和成骨性能好,是骨组织工程理想的种子细胞.     

胎盘间充质干细胞与骨髓间充质干细胞分离培养和生物学特性研究

目的探讨兔胎盘间充质干细胞(placenta-derived mesenchymal stem cells,PMSCs)和兔骨髓间充质干细胞(bone marrow-derived MSCs,BMSCs)体外分离培养、增殖,对其生物学性状进行比较观察。方法取足月待产新西兰大耳白兔1只,采用密度梯度离心法及贴壁培养技术从兔胎盘对PMSCs进行分离、纯化和传代培养。取2周龄新西兰大耳白兔1只,采用直接贴壁法从后肢骨髓中对BMSCs进行分离、纯化和传代培养。用倒置相差显微镜观察两种细胞形态。免疫组织化学染色对第3代细胞表面标志(CD44、CD105、CD34、CD40L)进行鉴定。将BMSCs与PMSCs第2代细胞分别与生物衍生骨进行复合培养5d,每条材料接种(1.0~1.5)×106个细胞,苏木素染色观察细胞与材料复合培养情况。扫描电镜观察两种细胞分别与材料复合培养3d和8d的情况。结果在倒置相差显微镜下观察,两种细胞均为贴壁生长,形态为均一成纤维细胞样。PMSCs增殖力强,细胞的增殖能力随传代次数的增加而有所下降,细胞体外培养10代后,生长速度减慢。两种细胞均表达CD44、CD105,不表达CD34、CD40L。复合培养5d,PMSCs和BMSCs在生物衍生骨表面生长,大量黏附,细胞积聚成团,相互连接成网状,孔隙内也可见细胞生长和增殖,并分泌基质。扫描电镜观察:复合培养3d,可见较多量的细胞在生物衍生骨上黏附,呈梭形或多角形;8d两种细胞均已大量增长,呈层状排列,细胞连接紧密,分泌大量基质,细胞周围有较多的网状胶原形成。结论PMSCs与BMSCs有相似的生物学特性,可作为组织工程的另一成体干细胞来源。     

骨髓间充质干细胞修复兔骨缺损的实验研究

大段骨缺损的修复一直是骨科的热点和难点,我们通过兔桡骨缺损模型,探讨自体骨髓间充质干细胞(MSCs)修复大段骨缺损的能力。一、材料与方法1.MSCs的分离、培养:选成年新西兰大白兔15只,每只兔抽取骨髓约4ml,离心、洗涤后,细胞成分以含10 ?S的DMEM培养,不贴壁的细胞经换液除去,贴壁细胞经增殖、传代,MSCs逐步纯化。2 .细胞—载体复合物的准备:另取兔松质骨,制成12mm×4mm×4mm的冻干松质骨块,作为载体。取第3代MSCs ,以无血清DMEM制成5×10 6cells/ml的细胞悬液,通过轻度负压使细胞随培养液渗入骨块内部,制成细胞—载体复合物备…     

兔骨髓间充质干细胞分离方法的比较

目的：建立并优化骨髓间充质干细胞分离纯化的方法。方法：从兔的胫骨中抽取骨髓，分别通过直接培养、经Fichu—Hypeque和Perool两种分离介质进行分离后再培养的方法，收获所培养的细胞，然后测量间充质干细胞所占的比例。结果:直接培养、经Fichu—Hypaque、Perool分离后再培养的细胞中，骨髓间充质干细胞比例分别为67．3％、83．6％、93．4％。结论:采用Perool分离方法可以更好的提高MSCs的纯度，提高MSCs的培养效率。     

骨髓间充质干细胞与胶原三维培养系统的建立

目的建立骨髓间充质干细胞(MSCs)与胶原的三维培养系统。方法 采用贴壁法对(5.8±3.4)×105个原代大鼠骨髓MSCs进行分离培养,通过传代次数的增加对其进行纯化扩增,然后以鼠尾胶原为成份构建胶原膜,用扫描电镜和噻唑蓝(MTT)比色法观察MSCs在胶原膜上的增殖状况。结果MSCs在体外扩增16代后共可获得(4.0±3.3)×1012个细胞,扩增(6.8±1.0)×106倍。扫描电镜结果显示,大鼠MSCs与鼠尾I型胶原有良好的亲和性;MTT结果显示,接种胶原膜后MSCs增殖特性与接种前相比,差异无显著性(P>0.05)。增殖曲线显示MSCs最适接种密度为2×104/cm2。结论大鼠MSCs接种后在胶原膜上增殖状况良好,此三维培养系统适于植入皮肤受损动物模型。     

体外培养对骨髓间充质干细胞凋亡的影响

目的 :研究成人骨髓间充质干细胞在体外培养条件下 ,传代次数与细胞凋亡的关系。方法 :采用An nexinV/PI双染色法 ,在流式细胞仪上检测不同传代数的成人骨髓间充质干细胞的凋亡情况。结果 :传代次数越多 ,骨髓间充质干细胞的凋亡率及死亡率越高 ,存活的正常细胞越少。结论 :第 4代以内的细胞增殖能力强 ,凋亡率低 ,适宜于组织工程研究     

地塞米松对骨髓间充质干细胞凋亡影响的体外实验研究

目的 探讨地塞米松对猪骨髓间充质干细胞(MSCs)凋亡的影响.方法 体外分离猪MSCs,培养扩增后,培养基中分别加入浓度为0,1×10-8,1×10-7,1×10-6mol/L地塞米松,培养24 h后, Hoechst 33258染色,AnnexinV-FITC/PI双染流式细胞术分析不同浓度地塞米松对 MSCs凋亡的影响.结果 Hoechst 33258染色可见:1×10-6 mol/L地塞米松诱导后MSCs部分细胞核与细胞质中可见浓染致密的颗粒荧光.流式细胞术检测显示各实验组细胞凋亡率较对照组高,尤其以浓度为 1×10-6 mol/L最显著.结论 地塞米松可引起MSCs凋亡,有浓度依赖性, 1×10-6 mol/L引起MSCs凋亡最为显著.     

体外诱导骨髓间充质干细胞向肝细胞分化的实验研究

目的：探讨HGF和EGF对骨髓间充质干细胞向肝细胞方向的诱导分化作用，探索出合适的诱导条件，为肝细胞移植、生物人工肝、组织工程构建等提供基础。方法：骨髓来自杂种犬的髂骨，采用全血贴壁法分离培养骨髓间充质干细胞，流式细胞仪检测细胞CD标记；用含HGF和EGF的α—MEM培养液进行诱导培养，并于诱导后7、14、21d留取细胞；用免疫组化检测AFP、CK18，免疫荧光检测ALB，PAS反应检测糖原；流式细胞仪检测细胞分化率。结果：分离的骨髓间充质干细胞表面CD13、CD34和CD45皆为阴性，CD29为阳性。诱导至7d出现AFP表达．14d表达增高，21d时表达下降。CK18、ALB和糖原14d时出现表达，并随时间延长表达逐渐增加：21d时ALB表达阳性率可达50％以上。结论：HGF和EGF有诱导骨髓间充质干细胞向肝细胞分化的作用。     

兔骨髓间充质干细胞在壳聚糖支架上的诱导培养

目的观察存壳聚糖(Chitosan)三维支架上诱导兔骨髓间充质干细胞(rMSCs)向髓核样细胞分化的情况,探讨应用其制作组织工程髓核的可能性.方法将体外培养的第3代rMSCs接种于经冷冻干燥法构建的壳聚糖三维支架上,在主要含有转化生长因子β1(TGF-β1)、胰岛素 转铁蛋白 亚硒酸钠(ITS)、地塞米松、丙酮酸钠的培养液中培养(实验组),同时设立对照组(非诱导组).在培养7d、14d、21d时取标本行组织学检测,观察三维支架上rMSCs的生长及分化情况,对支架细胞复合物行Ⅱ型胶原免疫组化检测,测定培养液中糖胺聚糖(GAG)含量及Ⅱ型胶原的表达量,计算细胞外基质GAG含量.结果rMSCs在壳聚糖三维支架上生长状态良好,体外培养7d、14d、21d时,实验组培养液中细胞外基质GAG含量分别为55.8±4.6、86.7±5.8、83.2±3.41μg/cm2,对照组培养液中细胞外基质GAG含量分别为34.2±5.6、42.6±4.8、40.8±4.4μg/cm2,两组间相同时间点比较有显著性差异(P＜0.05);Ⅱ型胶原蚩白电泳及Western-blot检测实验组在培养14d与21d时可见到Ⅱ型胶原电泳条带,21d时Ⅱ型胶原蛋白含量多于14d时;对照组未见Ⅱ型胶原表达.结论rMSCs在壳聚糖三维支架上培养生长良好,在特定的诱导培养液诱导下可以向髓核样细胞分化.     

兔骨髓间质干细胞修复肌腱缺损效果观察

目的　观察兔骨髓间质干细胞(MSCs)修复肌腱缺损的效果。　方法　分离培养家兔MSCs,检测CD44mRNA进行鉴定。6只家兔分为实验组和对照组,每组3只。在兔跟腱处造成3cm长的缺损,实验组家兔以自体MSCs为种子细胞、以胶原聚羟基乙酸(PGA)为生物支架构建肌腱并移植于跟腱缺损处,对照组家兔仅以PGA生物支架修复跟腱缺损。于术后4、8、12周对移植部位进行大体和组织学观察。　结果　MSCs培养11d时CD44mRNA显示阳性。实验组术后8周肉眼可见移植处形成腱样组织, 12周时组织学观察可见形态一致、顺应力学方向排列于胶原中的腱样细胞,类似正常肌腱组织。对照组所形成的新生组织较实验组细小且与周围组织粘连, 12周时组织学观察见细胞排列紊乱,胶原纤维呈松散网丝状。　结论　应用组织工程技术以自体MSCs修复肌腱缺损具有可行性。     

慢病毒介导兔脑红蛋白基因感染骨髓间充质干细胞的实验研究

[目的]构建携带兔脑红蛋白(neuroglobin,Ngb)基因的重组慢病毒,感染兔骨髓间充质干细胞(bonemarrow mesenchymal stem cells,BMSCs),建立稳定表达兔Ngb的BMSCs/Ngb细胞。[方法]构建携带Ngb基因的重组慢病毒载体,在脂质体Lipofectamine 2000作用下转染293 T细胞,Real-time PCR检测慢病毒滴度;以Ngb重组慢病毒感染BMSCs,通过荧光表达法判定感染复数(multiplicities of infection,MOI),实时荧光定量PCR(real-time PCR)、蛋白质印迹(Western blot)和酶联免疫吸附试验(ELISA)判定感染后的BMSCs中Ngb的表达情况。[结果]构建Ngb重组慢病毒载体,经酶切及测序鉴定完全正确,能够转染293 T细胞并表达,滴度为2×108 TU/ml,Ngb重组慢病毒感染BMSCs最佳MOI值为100,且Ngb重组慢病毒感染BMSCs能持续稳定高水平表达Ngb mRNA和蛋白。[结论]成功构建Ngb重组慢病毒,并将Ngb基因稳定感染至BMSCs中,实现Ngb的持续稳定高水平表...     

兔骨髓间充质干细胞的分离、扩增及诱导分化

目的探讨兔骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BM-MSCs)体外培养、定向诱导分化为成骨细胞和成脂肪细胞的途径,为进一步的实验研究打下基础。方法抽取兔股骨骨髓,以全骨髓贴壁培养法进行体外培养,贴壁细胞传代,倒置显微镜下观察细胞形态。取第3代细胞向成骨细胞和成脂肪细胞诱导,14d后成骨细胞诱导组检测碱性磷酸酶,成脂肪细胞诱导组进行油红O染色。结果全骨髓贴壁培养法可获得BM-MSCs,原代和传代培养的BM-MSCs具有活跃的增殖能力。成骨细胞诱导组碱性磷酸酶检测表达阳性,成脂肪细胞诱导组油红O染色见胞浆内出现大量红染脂滴。结论全骨髓贴壁培养法可有效地分离和扩增BM-MSCs,分离培养的BM-MSCs生长稳定,增殖力强,可向成骨细胞和成脂肪细胞诱导分化。     

猪骨髓间充质干细胞的分离培养及分化潜能的鉴定

目的建立猪骨髓间充质干细胞(MSCs)的体外分离培养和鉴定的方法,探讨体外培养的间充质干细胞的一些生物学特点,为利用猪的实验研究提供实验基础.方法从猪的髂嵴穿刺取骨髓,经密度梯度离心得到骨髓单个核细胞,接种后形成单层贴壁的成纤维样的细胞.检测细胞周期,多向诱导分化鉴定分离的细胞.结果体外培养的原代MSCs 12～14d达到融合,传代后仍具有分化成骨的能力,细胞周期显示有80%细胞处于G0/G1期.结论体外培养猪的MSCs具有分化成骨的潜能,生长稳定,传代后仍保持未分化状态.猪骨髓间充质干细胞分离培养体系的建立为基础研究和组织工程提供了一个有价值的动物模型.     

聚乙烯亚胺介导骨形态发生蛋白2基因转染骨髓间充质干细胞的研究

目的 观察聚乙烯亚胺(PEI)转染骨髓间充质干细胞(BMSCs)的效率,从而优化可用于转染实验的条件.方法 利用细胞计数试剂盒(CCK-8)比色法检测0.2％～2.0％ PEI的细胞毒性,利用荧光显微镜和流式细胞仪测定N/P 3.97～ 37.75的转染效率、培养液中的氯喹(0～100 μmol/L)、10％白蛋白、5％血清及0～ 20 mmol/L Mg2+对PEI转染BMSCs效率的影响.结果 当完全培养基内的PEI浓度低于0.8％,BMSCs存活率为70％;N/P 15时PEI转染BMSCs的效率为14.4％;溶酶体抑制剂氯喹可增加PEI的转染效率,培养液中的10％白蛋白、5％血清及Mg2+可降低PEI转染效率.结论 PEI是一种有效的BMSCs非病毒转染剂.     

应用聚集培养技术进行兔骨髓间充质干细胞体外成软骨诱导培养

目的观察离心管诱导培养条件下,兔骨髓间充质干细胞(MSCs)的成软骨分化,从而为应用该技术提供实验依据。方法分离扩增兔骨髓MSCs和关节软骨细胞,采用离心管内聚集培养技术诱导培养:MSCs,用含转化生长因子-β1的DMEM培养液换液,以相同培养条件下的软骨细胞为阳性对照组,以常规培养液换液的MSCs为阴性对照组;分别于培养1、2、3、4周后,收集培养物行苏木素-伊红(HE)染色、Ⅱ型胶原免疫组织化学染色和图像分析。结果MSCs诱导培养1周后开始表达Ⅱ型胶原,随时间延长而表达增强,并逐渐产生细胞外基质,但4周内表达强度始终弱于软骨细胞组(P<0.01)。阴性对照组中部分MSCs死亡,培养物崩解。结论采用离心管诱导培养技术可以促进MSCs向软骨细胞表型分化;该技术方法操作简单、诱导确切,适宜于鉴定干细胞的软骨分化潜能。     

骨髓间质干细胞培养上清液调控肝细胞的体外研究

目的探讨骨髓间质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSC)培养上清液对肝细胞增殖、凋亡的影响,初步探讨BMSC治疗肝纤维化的旁分泌机制。方法采用密度梯度离心及贴壁细胞分离相结合提取BMSC。培养48h的BMSC细胞培养上清液按BMSC不同处理(培养)时间和含量两种方法建组。不同处理时间建组:取培养48hBMSC上清液处理肝细胞(完全培养),分为处理24h、48h、72h组,对照组为1640培养基处理24h的肝细胞。不同含量BMSC建组:实验1组为完全BMSC培养上清液(含肝细胞的6孔板中每孔加入BMSC上清液2ml)处理肝细胞;实验2组为部分BMSC培养上清液(每孔加BMSC上清液1ml+1640培养基1ml)处理肝细胞;对照组为完全细胞培养基(每孔加1640培养基2ml)处理肝细胞。用酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒检测BMSC旁分泌肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)情况及培养时间对其的影响;用流式细胞仪观察肝细胞细胞分期和检测凋亡细胞数;用蛋白免疫印迹法(Western-blot)检测样本上清液中白蛋白的表达。结果 BMSC分泌HGF,其含量变化具有时间依赖性。加入BMSC培养上清液后,与对照组相比,实验1组中的培养上清液可以明显促进肝细胞增殖、抑制其凋亡,并随着处理时间的延长而增加(处理72h>处理48h>处理24h,均为P<0.05);实验组(1组、2组)的白蛋白分泌较对照组上调,且随着处理时间的延长白蛋白含量增加。结论 BMSC有可能通过分泌HGF促进肝细胞增殖、抑制凋亡,促进白蛋白分泌,从而抑制肝脏纤维化。