正常与退变髓核细胞形态学及Ⅱ型胶原蛋白的定量分析

背景:椎间盘退变导致椎间隙狭窄的主要变化是髓核细胞表达软骨特异性基因产物蛋白聚糖和Ⅱ型胶原的减少。目的:对成人的正常与退变椎间盘髓核细胞Ⅱ型胶原蛋白免疫荧光染色及番红O染色进行定量观察比较。方法:取成人脊柱侧弯患者与椎间盘突出症患者自愿者术中取出的废弃髓核组织各3例,经培养后每个患者各测量26个细胞,正常组和退变组分别测量78个细胞。对正常与退变椎间盘髓核细胞进行番红"O"染色并行灰度及测定细胞内Ⅱ型胶原蛋白行免疫荧光染色定量测定。结果与结论:免疫荧光染色显示:退变椎间盘髓核细胞仅轻度染色,染色模糊,其呈类圆形,纺锤形,梭形及不规则形,其内仅有极少量荧光颗粒;Ⅱ型胶原表达较正常髓核细胞降低显著(P0.05)。番红O染色显示:退变的髓核细胞肿胀,细胞核肿胀染色略淡,细胞突起延长,胞浆染色不匀伴有空泡,部分细胞崩解,细胞分布零散,混乱,可见成片坏死区。与正常髓核细胞图像灰度值相比差异无显著性意义(P0.05)。结果表明退变的椎间盘髓核细胞减少、部分凋亡,其细胞内Ⅱ型胶原蛋白含量较正常髓核细胞显著减少。     

大鼠骨髓基质细胞的培养及其表面抗原的检测

目的：分离、纯化培养大鼠BMSCs，对其生物学特性进行检测和鉴定。方法：取大鼠长骨中的骨髓组织，以淋巴分离液梯度离心获得有核细胞层，分别以本实验室BMSCs专用培养基接种培养，经多次换液得到较纯的BMSCs，倒置相差显微镜下观察细胞形态。选择CD44、CD31、CD45、CD29、CD34及flk1，应用流式细胞仪对细胞的表面抗原标志进行检测。结果：倒置相差显微镜观察发现，接种后的24h内，有核细胞（包含骨髓基质细胞）开始贴壁，4-7d，贴壁细胞出现明显分裂增殖，10-14d细胞增殖旺盛，可见明显的细胞克隆团，贴壁牢靠。20d左右，在本实验室专用BMSCs培养基培养下，绝大多数细胞逐渐分化呈梭形、三角形或多角形，核为圆形或类圆形、居中，这些细胞发出的突起逐渐生长延伸并彼此相连，形态学上具有神经系细胞的明显特征。细胞表面抗原检测显示所培养的BMSCs为：CD34^-、CD45^-、CD31^-、flk1^-、CD29^＋、CD44^＋，与文献报道一致。结论：所采用的细胞分离培养方法简便可行，所获得的细胞其表型特征与文献报道一致，确为BMSCs。     

软骨脱细胞细胞外基质多孔支架与山羊髓核细胞生物相容性研究

目的 制备软骨脱细胞细胞外基质多孔支架,并探讨其与山羊髓核细胞的生物相容性.方法 猪关节软骨经研磨、脱细胞、冷冻干燥技术等处理制成三维多孔支架;从山羊腰椎间盘中分离出髓核细胞,培养后获取P1代细胞;四甲基偶氮唑蓝(MTT)检测支架浸提液毒性;将髓核细胞以5×106/ml的密度接种在支架上体外培养48 h,通过倒置显微镜、HE染色、死活细胞染色(LIVE/DEAD染色)、扫描电镜观察细胞在支架上的黏附及活性.结果 软骨脱细胞基质多孔支架在敷水状态下光滑透明,分离的髓核细胞呈典型的软骨细胞样形态;MTT检测各组间增殖,其差异不具有统计学意义(P＞0.05);倒置显微镜、电镜观察髓核细胞呈球状或短梭形均匀地贴附在支架内部,HE染色观察可见髓核细胞均匀分布在支架内部,LIVE/DEAD染色显示全部为绿色荧光(活细胞),未见红色荧光(死细胞).结论 软骨脱细胞基质多孔支架在组成上与髓核组织相似,与山羊髓核细胞具有良好的生物相容性,可以作为髓核组织工程的支架材料.     

人正常椎间盘髓核细胞体外不同培养代次的生物学性状分析:适应于组织工程椎间盘种子细胞的选择

背景:目前用作组织工程椎间盘研究的种子细胞主要来源于体外培养的髓核细胞,而体外培养的髓核细胞传至一定代次后即出现老化现象,老化的细胞失去生长能力不适于组织工程研究。目的:比较不同代次正常髓核细胞的形态学、增殖特性以及细胞的主要细胞外基质成分基因表达情况。方法:以酶消化法分离、培养人正常椎间盘髓核细胞,对不同代次髓核细胞采用光镜、电镜等形态学方法进行大体形态和超微结构观察,采用XTT实验检测不同代次细胞间的生长动力学差异,测定髓核细胞的活力和细胞Ⅱ型胶原及糖胺多糖mRNA表达。结果与结论:传3代之前细胞形态饱满,胞浆丰富,细胞呈多角形、短梭形,细胞内细胞器丰富,形态正常,线粒体含量少,核糖体含量多,说明细胞代谢旺盛,增殖能力强,生长曲线和XTT实验也提示传3代之前髓核细胞活性高,增殖能力强,细胞活力高,细胞外基质分泌旺盛。从传4代起,部分细胞形态逐渐向长梭形演化,逐渐表现为成纤维细胞的形态,说明细胞开始出现"返祖"现象,也称为老化现象,细胞的生长趋缓,传六七代后细胞均表现为长梭形,粗面内质网扩张,线粒体增多,细胞活力降低,细胞外基质明显减少,生长处于停滞状态。实验结果提示,体外培养条件下,人髓核细胞前3代细胞形态良好,增殖能力强,适合作为组织工程椎间盘的种子细胞,而细胞传4代后增殖能力逐渐减弱,不宜作为组织工程椎间盘的种子细胞。     

易混淆的膀胱活检小细胞性浸润性尿路上皮癌的诊断与鉴别诊断：附1例报告

目的：探讨膀胱活检中小细胞性浸润性尿路上皮癌的病理形态学特征以及与其它小细胞性病变的鉴别诊断。方法：对北京中医药大学东直门医院1例膀胱黏膜活检的病理及临床资料进行回顾性分析,并对相关国内外文献进行复习。结果：患者,男性,82岁,膀胱镜下见：在膀胱颈部10~12点可见黏膜突起如蕈状,蒂不明显。活检组织光镜下见：1)尿路上皮下小细胞肿瘤细胞呈弥漫性及巢状分布,间质增生;2)瘤细胞体积小,呈短梭形或淋巴细胞样,胞浆极少,局部瘤细胞胞浆宽广透明;3)核为圆形、椭圆形或梭形,核深染且结构不清,部分核不规则,可见双核、核重叠及多核瘤巨细胞,核仁不明显;4)未见核分裂象;5)局部组织可见挤压现象及局灶凝固性坏死;6)可见脉管浸润;7)局部异型增生的尿路上皮基底层处与固有膜内的小细胞性肿瘤成分有移行。免疫组织化学结果显示免疫表型CK少数细胞弱(+),其余标记均(?),病理诊断为：小细胞低分化癌。临床行经尿道膀胱肿瘤电切术,未送病理,数月后发现肠系膜多个转移瘤结节,瘤细胞形态与活检相似,局部瘤细胞核偏位,可见核仁及病理性核分裂象,免疫组化显示上皮性标记、p63及CD44V6均(+),神经内分泌标记(?),综合考虑最后病理诊断为：膀胱小细胞性浸润性尿路上皮癌伴肠壁转移。结论：膀胱小细胞性浸润性尿路上皮癌在膀胱镜活检标本中诊断难度较大,应重视其病理特点,鉴别诊断需结合临床和免疫组化特征综合评价,当二者不能提供有价值的帮助时,确诊还需以HE切片形态学特征为主,同时在报告中加以注明。膀胱镜活检标本病理诊断尿路上皮癌核分裂象应是有或无。     

幼年与成年兔椎间盘髓核细胞的形态学差异及其意义

目的探讨幼年与成年兔髓核细胞的形态学差异。方法利用激光共聚焦显微镜和透射电镜,对幼年和成年兔的髓核组织进行组织细胞水平和超微结构的观察。结果幼年兔的髓核细胞呈圆形,簇状分布,其直径为(266±167)μm,细胞簇的密度为每个高倍(×40)视野(14.9±4.3)个,细胞内含有大量空泡状的包含体。成年兔的髓核细胞呈圆形或类圆形,细胞簇小或呈单个散在分布,细胞簇的直径为(94±42)μm,细胞簇密度为每个高倍(×40)视野(8.0±2.4)个细胞,其中包含体数目少且不含大的包含体。结论幼年与成年兔的髓核细胞具有明显的形态结构差异。椎间盘成年期发生的这种形态结构上的变化可能是随年龄增加而椎间盘生物学功能逐渐降低的原因之一。     

不同代次兔髓核细胞的形态学特征和生物学性状

背景：椎间盘退变是个慢性、复杂的过程,然而椎间盘退变其发生机制尚未完全阐明,很难自行修复。近年来研究细胞移植治疗椎间盘退行性变尚处在实验室阶段。研究髓核细胞的生物学性状可为研究椎间盘退变机制、组织工程构建椎间盘、基因治疗等提供理论依据。 目的：研究兔不同代次髓核细胞的生物学特性,旨在找出合适的种子细胞去治疗椎间盘退变性疾病。 方法：从新西兰大耳白兔椎间盘髓核组织中,分离并培养髓核细胞同时进行培养传代,对原代及第3,4代髓核细胞进行苏木精-伊红染色观察细胞形态学变化;甲苯胺蓝染色和免疫细胞化学法检测髓核细胞内聚集蛋白聚糖和Ⅱ型胶原的表达;反转录PCR法测定Ⅱ型胶原和聚合蛋白聚糖mRNA的表达水平,观察各代髓核细胞生物学特性的变化。 结果与结论：兔椎间盘髓核细胞可以在体外培养并进行传代,原代髓核细胞一般需7 d左右贴壁,形状呈类圆形或多角形,原代和第3代髓核细胞都呈圆形或多角形,活力较强,苏木精-伊红染色后细胞核被染成均一蓝黑色,胞浆呈现淡粉色;髓核细胞经过甲苯胺蓝染色后,胞浆内呈现天蓝色,通过Ⅱ型胶原免疫组织化学染色后,胞浆内表现为黄褐色沉淀。到第4代细胞出现退变,Ⅱ型胶原和聚合蛋白聚糖mRNA的表达水平较前几代细胞显著下降。前3代的髓核细胞代谢旺盛,表型一致,聚集蛋白聚糖和Ⅱ型胶原表达正常,传第4代后髓核细胞开始出现衰老、退变。     

体外培养人退变髓核与纤维环细胞增殖能力的研究

目的 探讨体外培养的人退变髓核与纤维环细胞的增殖能力,比较2种退变细胞体外培养中所表现的不同生物学行为,为椎间盘退变疾病的预防与治疗提供新的理论依据.方法 采集临床腰椎间盘突出症患者手术取材的椎间盘组织标本,病理学诊断评估其退变程度,酶消化法原代培养髓核与纤维环细胞,并鉴定.每例病例的髓核细胞与纤维环细胞分别体外培养至第5代,各代次细胞传代接种密度控制为1×105个.同条件培养48 h后,观察每一代细胞的形态学变化,同时应用流式细胞仪检测2种细胞的增殖能力.结果 体外培养的退变髓核与纤维环细胞生长状态良好.随着体外传代的进行,退变髓核与纤维环细胞S期细胞百分比和增殖指数(PI)均呈上升趋势,髓核细胞PI值于第3代时达到峰值,而纤维环细胞PI值于第5代时最高;且第2～4代的退变髓核细胞的增殖活性均高于退变纤维环的增殖活性(P＜0.05).结论 体外培养的人退变髓核与纤维环细胞有着不同的增殖特点,髓核与纤维环细胞对体内退变微环境有着不同的响应机制,并影响着整个椎间盘退变的进展.     

IL-1β和IL-6对椎间盘髓核细胞NGF表达的影响

目的:研究白细胞介素1β(IL-1β)和IL-6对体外培养的椎间盘髓核细胞神经生长因子(NGF)表达的影响。方法:分离培养人腰椎间盘髓核细胞,经过7d的预培养后,实验组分别加IL-1β(10μg/L,50μg/L)和IL-6(10μg/L,50μg/L)进行刺激,对照组加0.3%FBS,48h后应用免疫组织化学法、RT-PCR和Western blotting检测NGF的表达。结果:培养的椎间盘髓核细胞经鉴定为类软骨细胞。对照组髓核细胞很少表现NGF免疫活性,IL-1β和IL-6刺激组明显上调了髓核细胞NGF mRNA及蛋白质的表达,在相同的浓度下IL-6的上调作用更明显。结论:正常情况下NGF在椎间盘髓核细胞呈低表达状态,IL-1β和IL-6能促进髓核细胞NGF的表达,相同浓度下IL-6刺激髓核细胞分泌NGF的作用更强。     

原代培养差速贴壁法分离纯化大鼠腰椎间盘髓核细胞

背景：髓核细胞在体外培养过程中存在表型丢失问题,包括Ⅱ型胶原、aggrecan、Sox-9等表达的下降,由类软骨细胞向类纤维样细胞转化。 目的：体外原代培养差速贴壁法分离纯化大鼠腰椎间盘髓核细胞。 方法：经胰蛋白酶、Ⅱ型胶原酶先后消化Wistar大鼠椎间盘髓核组织,第1,2代细胞传代时采用差速贴壁法分离纯化髓核细胞。 结果与结论：分离纯化后的第3代髓核细胞呈圆形或多角形,活力强,苏木精-伊红染色细胞核染成均一蓝黑色,胞浆呈现淡粉色;Ⅱ型胶原免疫组织化学染色阳性细胞比例为97%;aggrecan免疫组织化学染色阳性细胞比例为95%;扫描电镜可见细胞内有高尔基体、粗面内质网和游离核糖体,未见线粒体,可见少量板层小体;CCK-8生长曲线显示细胞经过2 d的生长潜伏期,3 d的指数生长期,进入生长停滞期。说明原代培养、两次差速贴壁法分离纯化的大鼠髓核细胞代谢旺盛、表型一致。     

Characterisation of cytoplasm-filled processes in cells of the intervertebral disc

We examined cells from the nucleus pulposus and annulus fibrosus of adult bovine intervertebral discs, using confocal laser scanning microscopy on living unfixed tissue. These cells were visualised using chloromethyl fluorescein diacetate, a membrane-impermeant fluorescent dye. The organisation of cells from the outer annulus was also determined using confocal microscopy after fixation and staining the actin-filaments with FITC-phalloidin. We found that cellular processes were a dominant feature of cells from all regions of the disc including the cells of the nucleus pulposus and inner annulus. These processes were also visible in histological sections of disc examined both at the light and electron microscope level, even though cells from the nucleus and inner annulus appeared chondrocyte-like, being rounded and enclosed in a capsule. The function of these processes is at present unknown. We suggest that they may serve to sense mechanical strain.     

Human intervertebral disc cell morphology and cytoskeletal composition: a preliminary study of regional variations in health and disease

Classically, intervertebral disc cells have been described as fibrocytic in the anulus fibrosus and chondrocytic in the nucleus pulposus. Recent animal studies, however, have suggested that disc cell morphology may be more complex than previously considered. Here, by utilizing labelling of components of the cytoskeleton in combination with confocal microscopy, we have examined the detailed morphology of human intervertebral disc cells in pathological and non-pathological tissue. Filamentous-actin- and vimentin-positive cells that appeared either fibrocytic or chondrocytic were observed in all intervertebral discs. However, in localized areas of the disc, stellate cells that extended multiple, branching cytoplasmic processes into their surrounding matrix were also seen. This stellate appearance formed a marked feature of disc cells regionally in certain pathologies, i.e. in cells of the outer anulus fibrosus in scoliotic discs and in inner anulus/nucleus pulposus cells in one spondylolisthetic disc. We conclude that the phenotypic variation of human intervertebral disc cells should be extended to include cells with a stellate appearance, which may be more prevalent in tissue that has been subjected to abnormal load or tension.     

体外培养人退变髓核细胞的生物学性状

背景：椎间盘退行性变后很难自行修复,研究退变髓核细胞的生物学特性可为研究椎间盘退变机制、组织工程椎间盘构建、基因治疗等提供理论基础。 目的：观察体外培养的人退变髓核细胞的生物学特性。 方法：分离培养人退变椎间盘髓核细胞,采用光镜、电镜观察细胞的形态和超微结构,荧光定量PCR技术检测髓核细胞Ⅱ型胶原和糖胺多糖mRNA的表达。ELISA法检测细胞培养上清中人Ⅱ型胶原水平,DMMB比色法检测细胞培养上清中糖胺多糖水平。 结果与结论：体外培养的传2代内的退变椎间盘髓核细胞结构与原代细胞相似,传3代后的细胞出现退变及凋亡改变。对体外培养第1代的退变髓核细胞和正常髓核细胞的Ⅱ型胶原和糖胺多糖进行检测发现,退变髓核细胞Ⅱ型胶原、糖胺多糖mRNA水平及细胞外基质中Ⅱ型胶原和糖胺多糖的表达均明显低于正常髓核细胞,呈现去分化趋势。     

人椎间盘髓核细胞增殖活性与益肾活血通络方的干预调控

背景:NF-κB信号通路与椎间盘退变的关系是骨科学术界研究热点,深入研究椎间盘中各种信号通路的作用,有助于了解椎间盘退变的发生机制。目的:通过研究不同静水压压力下益肾活血通络方含药血清对人椎间盘髓核细胞NF-κB信号通路的调控作用,以期能从分子生物学角度探讨益肾活血通络方治疗椎间盘退变性疾病的可能机制及作用靶点。方法:将第3代人椎间盘髓核细胞分为8组,分别加入益肾活血通络方含药血清,在体外不同静水压加载条件(0.3,1,3 MPa)下作用2,4,6 h后,使用倒置相差显微镜观察椎间盘髓核细胞的形态及生长状况;使用透射电镜观察椎间盘髓核细胞的超微结构;采用CCK-8法检测各组髓核细胞的增殖活性;采用Annexin V-FITC/Propidium Iodide凋亡试剂盒检测髓核细胞的凋亡率;采用Western blot法检测髓核细胞内NF-κB p65、CollagenⅡ、ADAMTS-4、MMP-13、Caspase-3的表达。结果与结论:①在同一压力及作用时间下压力+中药血清组髓核细胞形态较常压组、单纯压力组更完整,生长状况更好,其中0.3,1 MPa压力+中药血清组优于3 MPa压力+中药血清组;②压力+中药血清组髓核细胞增殖活性更高,其中0.3 MPa压力+中药血清组与0.3 MPa单纯压力组比较差异有显著性意义(P<0.05);③压力+中药血清组椎间盘髓核细胞的凋亡率较常压组、单纯压力干预组低(P<0.05);④与单纯压力组比较,压力+中药血清组CollagenⅡ、Caspase-3表达增加,NF-κB p65、ADAMTS-4、MMP-13表达减少(P<0.05);⑤结果表明,益肾活血通络方能增加细胞活性,减少细胞凋亡,有效延缓髓核细胞的退变,其机制可能与椎间盘髓核细胞NF-κB信号通路促进CollagenⅡ、Caspase-3表达,抑制NF-κB p65、ADAMTS-4、MMP-13表达有关。     

椎间盘微环境下椎间盘源性干细胞和髓核间充质干细胞的活性

文题释义：椎间盘微环境：在正常情况下,髓核组织缺乏血液供应,其营养代谢主要依赖渗透。由于代谢产物等影响,椎间盘组织内部的pH值为6.9-7.2,被认为是人体内最恶劣的环境之一,在这种条件下细胞正常代谢能力受到很大抑制,即使是特化的髓核细胞其代谢率也仅为正常的32%。当椎间盘退变后,葡萄糖及氧浓度进一步下降,乳酸堆积,pH值降低和代谢产物进行性增加。 髓核间充质干细胞：经过前期实验发现髓核间充质干细胞经自体移植于椎间盘局部,可以分化为纤维环细胞和髓核细胞,或者通过旁分泌细胞因子来促进组织细胞的再生,但髓核间充质干细胞在椎间盘微环境中存活量级并不清楚。椎间盘源性干细胞和髓核间充质干细胞在椎间盘微环境下的生存变化差异性也还是未知。 背景：椎间盘微环境对干细胞生物学行为具有重要作用,拟通过微环境调节作用来实现不依赖种子细胞的椎间盘组织修复。 目的：探讨椎间盘微环境下椎间盘源性干细胞和髓核间充质干细胞活性的差异。 方法：健康雄性SD大鼠10只,按照解剖区分离椎间盘骨组织,用Ⅱ型胶原酶消化后进行体外培养椎间盘源性干细胞;分离髓核组织,采用酶消化法体外培养髓核间充质干细胞。将获得的椎间盘源性干细胞和髓核间充质干细胞在体外进行正常条件、椎间盘微环境条件下培养扩增,培养第1-6天采用MTT法测定细胞增殖情况,培养第1,3,6天采用流式细胞技术检测CD29阳性表达水平。 结果与结论：①在不同环境的培养条件下,椎间盘源性干细胞和髓核间充质干细胞增殖情况呈相反趋势。在正常培养条件下,椎间盘源性干细胞和髓核间充质干细胞呈增殖状态,第4-6天为对数增殖期,两者差异无显著性意义(P > 0.05);在椎间盘微环境条件下,髓核间充质干细胞的增殖活性明显低于椎间盘源性干细胞,差异有显著性意义(P < 0.05);②在椎间盘微环境条件下培养第3,6天,椎间盘源性干细胞表面CD29阳性抗原表达水平明显高于髓核间充质干细胞,差异有显著性意义(P < 0.05);③结果表明,在椎间盘微环境条件下,髓核间充质干细胞和椎间盘源性干细胞活性受到一定程度的抑制,但椎间盘源性干细胞较髓核间充质干细胞保留更多的细胞活性。 ORCID: 0000-0002-3582-5630(胡炜) 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     

兔腰椎间盘髓核穿刺抽吸后的影像及组织病理学变化

背景：髓核摘除后椎间盘会随时间出现什么样的影像学及组织病理学变化,目前尚不明确。 目的：观察兔腰椎间盘髓核穿刺抽吸术后影像学及组织病理学的变化。 方法：32只日本大耳白兔,用21号针头行L _3/4椎间盘后外侧穿刺抽吸出部分髓核组织,L _2/3椎间盘作为正常对照椎间盘,于抽吸后2,4,8,12周时按照分组取8只兔子行腰椎侧位X射线检查,测量L _3/4 、L _2/3椎间隙高度并计算椎间盘高度指数,行正中矢状位MRI检查及椎间盘组织病理学检查。 结果与结论：髓核抽吸后2,4,8,12周椎间盘高度呈逐渐降低趋势,但8-12周变化减小,与正常对照组椎间盘相比,各时间点椎间盘高度指数显著降低(P < 0.05)。抽吸后2,4,8,12周的髓核信号强度随时间逐渐降低,8周时已达改良Thompson分级标准的4级。抽吸后凝胶状髓核组织随时间逐渐出现裂隙,形态逐渐紊乱,12周时呈现明显的纤维化表现,髓核4周时出现较多的类软骨细胞,呈现活跃状态,髓核细胞明显减少,抽吸后8,12周髓核内纤维样细胞增多,类软骨细胞数量减少,纤维环随时间逐渐出现扭曲,排列紊乱,突起,出现分层、纤维断裂现象。说明后外侧纤维环穿刺髓核抽吸后,兔腰椎间盘X射线高度、MRI T2加权信号强度随时间逐渐降低、减弱,椎间盘组织逐渐出现退变病理改变,但8-12周其变化趋于缓和。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程全文链接：     

多次胶原酶消化法培养小鼠椎间盘髓核细胞

背景：椎间盘为无血运组织,椎间盘髓核细胞为分化终末细胞,细胞增殖能力较差,体外培养难度较大。 目的：探索小鼠椎间盘髓核细胞体外分离培养的方法。 方法：取小鼠椎间盘髓核组织,使用多次胶原酶消化的方法,分离培养髓核组织细胞,接种,传代,取第2代细胞,分别采用免疫细胞化学和RT-PCR方法检测椎间盘髓核细胞特征性分泌物Ⅱ型胶原和聚合蛋白的分泌量及mRNA的表达,并与软骨细胞,成骨细胞及成纤维细胞进行比较。 结果与结论：椎间盘髓核细胞贴壁后呈现软骨细胞的形态;Ⅱ型胶原和聚合蛋白染色均为阳性;Ⅱ型胶原和聚合蛋白mRNA表达与软骨细胞相同,与成纤维细胞和成骨细胞存在明显差别。说明多次胶原酶消化的方法可以获得大量纯净的椎间盘髓核细胞,性状稳定。     

Adipose-derived stem cell therapy for intervertebral disc regeneration: an in vitro reconstructed tissue in alginate capsules

The degenerative pathologies of the intervertebral disc have a remarkable social impact in the industrialized countries and can provide serious disabilities in the population. The current treatment consists of conservative treatments (such as symptomatic pharmacological therapies and physiokinetic therapy) and surgical treatments (intervertebral fusion, total disc replacement, nucleus pulposus (NP) replacement, or surgical exeresis). Recent advances in cell therapy foresee the possibility of regenerating the damaged disc; the autologous disc tissue can be withdrawn, in vitro regenerated, and re-implanted. The aim of this work was to verify whether autologous adipose-derived adult stem cells can improve the quality of an in vitro reconstructed nucleus pulposus tissue. A three-dimensional (3D) co-culture of NP cells and adipose tissue non-adipocyte fraction cells (nAFs) was assessed in a previously developed alginate 3D culture system following the good manufacturing practice guidelines to ensure patient safety for clinical studies. Morphological investigation of cultured and co-cultured cells was performed using transmission electron microscopy and immunofluorescence for collagen type I, aggrecan, CD90, CD34, and vimentin. Results indicate that co-culture of NP and nAFs improves the quality of the in vitro reconstructed tissue in term of extracellular matrix production and 3D cell organization. Technological resources are available for NP cell encapsulation intended for regenerating the intervertebral disc.     

Three-dimensional morphology of the pericellular matrix of intervertebral disc cells in the rat

Intervertebral disc cells are surrounded by a pericellular matrix that is biochemically and morphologically distinct from other extracellular matrix regions. Although the function of the pericellular matrix is not fully understood, prior studies of pericellular matrix-chondrocyte regions in articular cartilage (termed 'chondrons') suggest that the size, shape, and mechanical properties of the pericellular matrix significantly influence the micromechanical environment of the contained cells. A first step in understanding the role of the pericellular matrix in the intervertebral disc is to quantify the three-dimensional morphology and zonal variations of these regions across the disc. In this study, three-dimensional reconstructions and morphometric measurements of pericellular matrix-cell regions were obtained in situ using fluorescence confocal microscopy of en bloc sections of nucleus pulposus and anulus fibrosus of the rat disc immunolabeled for type VI collagen. The morphology of the pericellular matrix and cells varied significantly across regions, with distinct pericellular matrix aspect ratios (largest/smallest diameter) showing shapes that were generally large and rounded in the nucleus pulposus (average of 1.9), and ellipsoidal and discoidal in the inner (2.4) and outer anulus fibrosus (2.8). The average pericellular matrix volume per cell was found to be significantly larger in the nucleus (6424 microm(3)) than that of inner (1903 microm(3)) and outer (1433 microm(3)) anulus. Pericellular matrix regions containing 1 or 2 cells were the dominant subgroup in the rat intervertebral disc at both 1 and 12 months of age. Multicellular pericellular matrix regions were present more often in the younger nucleus pulposus and outer anulus fibrosus. The orientation of the pericellular matrix regions further varied significantly across the disc, reflecting local collagen matrix architecture. These studies provide new information on the organization and shape of intervertebral disc cells and their surrounding pericellular matrix, which may provide new insights into the mechanisms that regulate cell-matrix interactions.