三种亚型软骨组织来源干细胞的分离培养及鉴定

目的分离培养猪不同亚型软骨组织(弹性软骨、透明软骨以及纤维软骨)来源干细胞并鉴定,为软骨组织工程提供理想种子细胞。方法利用纤维连接蛋白黏附法分别从猪耳软骨、关节软骨以及椎间盘软骨中分离培养干细胞,并进行传代。倒置相差显微镜下观察细胞形态变化,流式细胞术鉴定细胞表面抗原表达水平(阳性标志物CD29、CD90及阴性标志物CD34、CD45),单克隆形成实验鉴定软骨干细胞单克隆形成能力。三向诱导分化鉴定软骨来源干细胞的成软骨、成骨及成脂多向分化潜能。RT-PCR检测成骨(Ⅰ型胶原、Ⅹ型胶原)、成软骨[蛋白聚糖(Aggrecan)、II型胶原]、成脂[脂联素(Adiponectin)、脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)]相关基因表达,并以猪BMSCs作为对照。结果通过纤维连接蛋白黏附法分别从耳软骨(弹性软骨)、关节软骨(透明软骨)、椎间盘软骨(纤维软骨)分选出一群细胞,细胞高表达干细胞表面阳性标志物CD29、CD90,几乎不表达干细胞表面阴性标志物CD34、CD45。经过体外2周培养,单个细胞均能形成细胞克隆。三向诱导分化显示软骨来源的干细胞具备成软骨、成骨和成脂分化能力。RT-PCR结果显示,成骨诱导后关节和椎间盘来源软骨干细胞的Ⅰ、Ⅹ型胶原基因相对表达量明显高于BMSCs(P0.05),耳软骨来源干细胞与BMSCs比较差异无统计学意义(P0.05);成软骨诱导后,3种亚型软骨组织来源干细胞Aggrecan、Ⅱ型胶原基因相对表达量均高于BMSCs(P0.05);成脂诱导后,3种来源软骨干细胞Adiponectin及FAS基因相对表达量均低于BMSCs,但比较差异无统计学意义(P0.05)。结论不同亚型的猪软骨组织中均存在软骨干细胞,具有干细胞的典型特征。     

脂肪来源干细胞在创面愈合和衰老皮肤中的应用

2001年,Zuk等[1]首次从吸脂术中废弃的脂肪组织中分离出一种具有成纤维样细胞形态的细胞亚群,命名为脂肪组织提取细胞(processed lipoaspirate, PLA),证实为间叶细胞来源,具有多向分化潜能;次年又从PLA中分离并证实了干细胞的存在,命名为脂肪来源干细胞(adipose-derived stem cells, ADSCs)[2].2003年,Gimble等[3]发现,ADSCs可分化为脂肪细胞、软骨细胞、肌细胞、神经元及成骨细胞.ADSCs被证实与BMSCs在生长动力学、细胞衰老、多向分化潜能和基因转导能力无显著差异[4],可将ADSCs作为替代物应用于组织工程,由此拉开了ADSCs应用研究的帷幕.笔者现就ADSCs在创面愈合和衰老皮肤中的应用作一述评.     

脂肪干细胞分化潜能研究进展

组织工程技术的兴起和迅猛发展为组织或器官缺损的修复重建带来了新的治疗途径,并已逐渐成为目前最有前景的生理性修复技术[1]。然而,种子细胞来源不足、功能老化等问题严重限制了组织工程技术的进一步发展与应用。成体干细胞(adult stem cells,ASC)因分布广、增殖力强且具有多分化潜能而成为当前组织工程种子细胞研究的重点。ASC可来源于骨髓、脂肪、皮肤、肌肉、角膜等各类组织。其中以骨髓基质干细胞(Bone marrow stem cells,BMSC)研究最多,应用最广。     

干细胞在软骨组织工程中的研究现状及进展

干细胞(stem cells,SCs)是一类未充分分化的、具有自我复制能力的多潜能细胞,因其具有在一定条件下可以再生人体各种组织器官的潜在功能,被在肿瘤、遗传性疾病和组织器官损伤的治疗等方面寄予厚望。由创伤或非创伤性病理损害如类风湿性关节炎等所造成的关节软骨缺损在临床上十分常见,由于关节软骨的修复能力有限,软骨缺损的治疗存在巨大挑战。而胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)和间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)具有自我更新和多功能分化潜能的特性,在适当培养条件下可被诱导分化     

真皮多能干细胞复合聚乳酸支架修复关节软骨全层缺损的实验研究

[目的]探讨真皮多能干细胞在软骨缺损修复中的可行性,为扩大软骨缺损修复中种子细胞的选择提供实验依据.[方法]以新生青紫蓝兔为研究对象,机械法直接分离得到真皮组织,采用酶消化法获取细胞,利用干细胞贴壁粘附生长的特性获取高克隆细胞群,并进行传代培养.使细胞浓度达到1×106/ml与聚乳酸支架材料共培养一周后植入兔膝关节软骨全层缺损处,用3～5个月龄青紫蓝兔30只,60个关节,随机分为真皮多能干细胞/聚乳酸支架材料、聚乳酸支架材料、空白对照三组,每组20个关节,于术后12周空气栓塞处死实验兔,对修复组织进行取材,行HE、甲苯胺蓝染色,根据软骨缺损修复情况进行大体、组织学评分,并进行统计学分析,比较各组的评分差异是否具有统计学意义.[结果]大体及组织学观察显示,真皮干细胞/支架材料实验组修复组织表面光滑、呈透明样,与周围软骨及软骨下骨整合良好,而聚乳酸支架材料组有少许透明样软骨,主要以纤维软骨修复,空白对照组则表面有缺损,以纤维软骨修复.大体及组织学观察后进行统计学评分分析,显示A组修复效果最优、优于B、C组(P＜0.05),B组优于C组(P＜0.05)[结论]真皮多能干细胞修复关节软骨缺损效果明显,恢复正常关节软骨结构,可作为组织工程化软骨种子细胞之一.     

人滑膜间充质干细胞的研究现状

间充质干细胞 (mesenchymal stem cells, MSCs)是指来源于间充质组织,具有高度增殖和多向分化潜能的克隆原细胞 [1, 2].近年来,随着组织细胞工程学和基因工程学的发展,利用 MSCs的多项分化潜能,在组织工程、细胞因子替代治疗、基因治疗及再生医学等方面的应用研究已成为热点.越来越多的研究表明: MSCs除存在于骨髓组织外,还可从滑膜、骨膜、骨骼肌和脂肪组织等成人间充质组织中分离获得,而且不同来源的 MSCs在体内发挥着不同的功能. 2001年, De Bari等 [3]首先报告在成人滑膜组织中可以分离获得 MSCs,即人滑膜 MSCs.     

干细胞构建软骨组织工程研究进展

[背景]创伤后软骨的再生能力是很有限的,而目前处理小的软骨缺损的方法有以下几种:(1)姑息治疗,包括关节镜下的清理和冲洗;(2)修补治疗,骨髓刺激疗法,如微骨折术;(3)修复治疗,包括骨软骨的移植和自体软骨细胞的移植。大的缺损的处理,一般使用同种异体骨软骨移植,或全关节成形术。然而软骨缺损治疗的未来,要靠软骨再生技术所提供的生物医学解决方法。[目的]探讨近年来软骨组织工程的进展,总结干细胞及其他方面进步和发展方向。[方法]检索关于干细胞构建软骨组织工程的文章,在标题和摘要中以"stem cell、tissue engineering、cartilage、bioreactor"为检索词进行检索。最终选择45篇文献进行综述。[结果与结论]实验室和临床研究都已经验证了软骨组织工程治疗大的缺损的方法。再生的软骨可以来自于软骨细胞,多能干细胞和间充质干细胞。支架材料的来源包括蛋白质,碳水化合物,合成材料,复合高分子材料等。软骨诱导生长因子的应用可以加强软骨的形成。生物反应器的发明,能加强体外组织工程软骨的营养运输,提供所需的机械刺激。多学科研究方法的运用,使得临床运用软骨再造技术有希望变为现实。     

骨髓间充质干细胞与信号转导研究进展

130年前,德国病理学家 Cohmheim 在研究伤口修复时已提出,骨髓中除了造血干细胞(hematopoietic stem cells,HSCs)以外,还存在着非造血组织的干细胞,即骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)。MSCs 是中胚层来源的具有多向分化能力的干细胞,主要存在于全身结缔组织和器官间质中,以骨髓组织中含量最为丰富,胎儿脐血中亦可分离得到。1976年 MSCs 被 Fridenshtein 报道发现,他把骨髓标本接种到含胎牛血清的培养体系中,发现贴壁的纤维母细胞样细胞形成克隆并不断增殖,从而分化为骨和软骨     

脂肪来源干细胞的细胞外囊泡在创面修复及脂肪移植术中应用的研究进展

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一类具有分化潜能的细胞,在促进组织修复与再生方面具有很好的应用前景.MSCs中的脂肪来源干细胞(adipose stem cells,ADSCs)以其来源充足、较易获取、无伦理问题等优势,在再生医学、组织工程等领域被广泛应用.ADSCs可分泌细胞外...     

同种异体骨髓基质干细胞辅助骨软骨镶嵌成形术修复骨软骨缺损的研究进展

组织工程学和自体骨软骨镶嵌移植成形术（Mosaicplasty）是近年来在治疗关节软骨缺损中涌现出的新的治疗方法,两者的治疗效果各有千秋,却也有不尽完美之处。组织工程的种子细胞由软骨细胞发展到自体骨髓基质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）,但细胞培养的“时间窗”却没有改变。     

间充质干细胞联合聚乳酸-羟基乙酸支架修复软骨缺损的研究进展

关节软骨缺损不易自行愈合,因为软骨组织缺乏血管,此外缺损深度常常不会达到软骨下骨,不能由骨髓间充质干细胞迁移进行修复[1].未治疗时,该缺损由不能承重的纤维组织修复,最终发展为骨性关节炎.目前,手术或药物治疗骨性关节炎仅限于缓解症状或修复局部缺损,随着组织工程的迅速发展,再生修复软骨缺损被认为是最有潜力的治疗方法[1,2].其中自体软骨移植术已被美国FDA认可,但是使用的软骨细胞存在不足,如活检部位的损伤、增殖后失去软骨化潜能及移植后形成纤维样软骨[2].与其相比,间充质干细胞(MSCs)具有来源充足、取材容易、易于培养、能够自我更新增殖和多向分化的潜能.许多研究已证明人[3-5]、羊[6,7]、兔[8,9]、猪[10]的MSCs能在体内外成功分化为软骨,而且能同时修复软骨和骨缺损,从而与周围正常软骨和软骨下骨结合良好[8,9,11],因此MSCs被众多研究者认为是组织工程理想的种子细胞[1,2,12].     

间充质干细胞治疗骨关节炎的研究进展与展望

骨关节炎是最常见的关节疾病之一,其病理呈现出关节软骨退变、软骨下骨重塑、关节间隙变窄及边缘骨赘增生的过程。本文综述了近年来用于骨关节炎治疗的间充质干细胞（mesenchymal stem cells, MSCs）的来源及特性、动物实验及临床试验方面的进展,介绍了MSCs治疗骨关节炎及关节软骨缺损的优势,总结了目前MSCs治疗骨关节炎的现状及局限性,提示MSCs治疗骨关节炎是一项应用前景广阔的技术。     

自体骨髓间充质干细胞和软骨细胞共培养复合同种异体完全脱蛋白骨修复关节软骨全层缺损的研究

[目的]探讨自体骨髓间充质干细胞(bone m arrow-derived m esenchym al stem cells,BMSCs)与软骨细胞共培养复合同种异体完全脱蛋白骨(fu lly deprote in ized bone,FDB)修复关节软骨缺损的可行性,评价修复效果,为优化种子细胞源提供依据。[方法]取浓度为3×106/m l的第二代BMSCs和软骨细胞,按2:1比例混匀共培养作为种子细胞。FDB与共培养细胞复合接种植入修复缺损为实验A组、单纯FDB为对照B组和不处理为空白对照C组,移植8、16周后经人体观察、组织学评分和免疫组化染色评价缺损的修复。[结果]共培养的软骨细胞基质合成丰富,细胞增殖快。A组缺损修复组织呈软骨样,表面光滑平坦,与周围软骨整合的软骨细胞更为成熟。B组和C组的修复组织呈纤维组织和无修复。组织学评分表明A组优于B、C 2对照组,差异具有统计学意义(P<0.01),B组与C组差异无统计学意义(P>0.05)。免疫组化染色显示A组修复组织的细胞为透明软骨样细胞,柱状排列,Ⅱ型胶原染色阳性,与周围软骨及软骨下骨整合良好。[结论]自体BMSCs与软骨细胞共培养作为种子细胞,BMSCs能增强软骨细胞的增殖,促进软骨细胞基质合成,缩短软骨细胞培养时间和减少传代次数,节省大量的软骨细胞,与FDB复合后能有效修复关节软骨缺损。     

脂肪来源的间充质干细胞的生物学特征及临床应用

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一类具备干细胞特点的细胞系,广泛应用于各种细胞和基因水平的治疗.脂肪来源的间充质干细胞(adipose tissue-derived mesenchymal stem cells,ADSCs),以其取材方便、来源丰富等多种优势逐渐取代骨髓间充质干细胞(bone marrow-de-rived mesenchymal stem cells,BMSCs).本文就ADSCs的生物学特性、应用现况□前景展望及亟待完善的问题等方面做一综述.     

脂肪组织来源干细胞的分化潜能和应用

目的介绍脂肪组织来源的干细胞种类、分化潜能及在再生医学中的应用和优势。方法广泛查阅近年关于BMSCs、脂肪来源干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)和去分化脂肪(dedifferentiated fat,DFAT)细胞的实验研究及临床研究文献,并进行整理、综合与分析。结果从脂肪基质成分可以分离得到ADSCs,ADSCs具有多向分化潜能,可分化为脂肪、骨、软骨、内皮、肌以及神经细胞等,并已较成功地应用于再生医学各领域。成熟脂肪细胞经过天花板培养法可以去分化为成纤维样细胞,即DFAT细胞,获得了多向分化潜能,也可以像ADSCs一样分化为脂肪、骨、软骨、内皮、肌以及神经细胞等。相比较目前常用的成体干细胞BMSCs,ADSCs、DFAT细胞来源广泛、取材更容易;而相对于ADSCs,DFAT细胞均一性高,增殖能力强。结论脂肪组织作为人体干细胞的重要来源,可能会给临床组织缺损的修复与再生带来新希望。     

脐血造血干/祖细胞修复脊髓损伤的研究进展

脊髓损伤(spinall cord iniury,SCI)是高致残性疾病,目前其治疗研究以干细胞移植为热点.脐血中含有多种干细胞,均用于中枢神经系统损伤修复的研究,如间质干细胞[1-4](mesenchymml stem cells)、脐血造血干/祖细胞(corel bloodhematopoietic stem/progemitor cells,CBHSC/HPCs)、内皮祖细胞[3,5](endothelia progenitDr cells,EPCs)、胚胎样干细胞[6](embryonic-like stem cells)及成分更为复杂的单个核细胞[7,8](mononuclear cells)等,为产业化、规模化和标准化的脐血造血干细胞库的建立,提供了稳定、及时的干细胞来源,并已成功用于治疗恶性血液疾病、先天代谢性疾病及免疫缺陷性疾病等,其在治疗SCI研究中的作用引起人们的关注.     

脂肪来源干细胞复合3D打印支架构建工程化组织的研究进展

目的综述脂肪来源干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)复合3D打印支架在脂肪、骨、软骨、血管、肝细胞等组织工程领域的研究进展。方法广泛查阅近年国内外与ADSCs复合3D打印支架构建工程化组织研究相关的文献,并进行总结分析。结果研究表明,ADSCs可在3D打印支架中分化成多种组织细胞,参与促进各种损伤修复再生,但相关研究尚处于早期阶段。结论利用ADSCs与3D打印支架构建工程化组织有望修复脂肪、骨、软骨等损伤组织器官结构并重建功能。     

肌源性干细胞的研究进展

骨骼肌中含有丰富的细胞成分，从原始的干细胞到终末分化的成熟细胞。近年在骨骼肌中发现了一群被称为MD—SCs（muscle-derived stem cells）的细胞群体，预期它们在组织工程应用领域特别是细胞移植和基因治疗方面前景广阔。而当某些骨髓疾患（如再生障碍性贫血或肿瘤）使得骨髓源性干细胞不敷使用时，这种干细胞更可派上用场。本文就其特征、来源、与其他干细胞群的关系及应用等问题作一综述。     

组织工程软骨种子细胞研究进展

组织工程是应用生命科学和工程学原理,研究开发能够修复、维持或改善组织损伤能力的生物替代物的一门学科[1]。利用组织工程方法再造软骨,为临床上软骨缺损的修复带来了新的途径,种子细胞作为软骨组织工程学研究的首要方面,它的来源途径也就尤为重要。目前的组织工程软骨种子细胞的来源主要为自体软骨细胞、同种异体软骨细胞、成纤维细胞、干细胞、转基因细胞等,成熟软骨细胞是最常被关注     

脂肪来源干细胞:整形外科科研与临床的新视野

有关应用自体脂肪移植技术所进行的美容外科应用研究较多,如脂肪移植隆乳和脂肪移植面部填充.尽管这些美容手术显示了良好的效果,大有前途,但要建立正规的修复重建规程,仍须做出更多改进.人脂肪来源(间质)干细胞(adipose-derived stem/stromal cells, ADSCs)可作为再生医学手段,用于修复如骨、脂肪、软骨及血管等由间叶细胞构成组织的缺损.ADSCs在整形外科领域有大量、广泛的潜在应用前景.本期PRS专栏,我们将集中探讨ADSCs在整形、再造外科领域的基础研究与临床应用.