CDMP-1促进成人骨髓间充质干细胞成软骨分化的研究

目的 探讨软骨源性形态发生蛋白1(CDMP-1)诱导成人骨髓间充质干细胞(BMSCs)向软骨细胞分化的可行性及最佳诱导浓度.方法 分离培养BMSCs,免疫荧光法检测BMSCs表面CD34,CD45,CD105表达.采用含0、10、50、100ng/ml CDMP-1的软骨诱导液诱导培养BMSCs 21 d,倒置显微镜观察细胞形态变化;RT-PCR检测不同浓度CDMP-1组细胞Ⅱ型胶原和Aggrccan表达:免疫组化检测Ⅱ型胶原表达;番红O和阿利新蓝染色检测蛋白多糖表达.结果 成人BMSCs呈梭形漩涡状生长,CD44、CD105表达阳性,CD34呈阴性表达.CDMP-1诱导7 d后细胞形态逐渐由长梭形向多边形、多角形转化.不同浓度CDMP-1诱导21 d,Ⅱ型胶原表达量各组间差异均具有统计学意义(P<0.05);Aggrecan的表达CM组和10 ng组之间差异无统计学意义(P>0.05),其他各组间差异均具有统计学意义(P<0.05).免疫组化检测Ⅱ型胶原表达阳性,阿利新蓝和番红O染色均为阳性.结论 含100 ng/mJ CDMP-1软骨诱导液能有效促进成人BMSCs向软骨表型分化.     

CDMP-1逆转人退变椎间盘髓核细胞的实验研究

[目的]通过CDMP-1促进退变髓核细胞外基质合成来逆转椎间盘退变.[方法]分离、培养人退变椎间盘髓核细胞,取第3代髓核细胞,应用CDMP-l分组进行干预实验.A组为对照组,B组和C组为实验组,B组加人100ng/ml CDMP-1,C组加入200ng/rnl CDMP-1.采用光学相差显微镜及透射电镜对对照组和实验组细胞形态和超微结构进行对比观察:XTT-PMS法检测各组髓核细胞12d的生长曲线,研究三组细胞间的生长动力学差异;实时荧光定量PCR检测髓核细胞,7,14,21d Ⅱ型胶原和糖胺多糖的mRNA表达.[结果]光学相差显微镜及透射电镜示:两剂量实验组形态学上没有明显差异,与对照组相比,CDMP-1实验组能较好的维持髓核细胞生物形态学特性,延长退变髓核细胞的衰老;三实验组12d的生长曲线一致,两剂量的CDMP-1没有增加退变髓核细胞的增殖;实时荧光定量PCR示100ng/ml CDMP-1组:Ⅱ型胶原mRNA表达总体均数及3个时间点均高于另外两组任一时间点(P<0.05);糖胺多糖mRNA表达总体均数及14、21d 2个时间点均高于另外两组相应时间点(P<0.05),且Ⅱ型胶原和糖胺多糖mRNA表达量随刺激时间增加而增加.200 ng/ml CDMP-1组:提高了糖胺多糖mRNA表达水平的同时,却降低了Ⅱ型胶原mRNA水平.[结论]100ng/ml的CDMP-l可以延长体外培养人退变髓核细胞的衰老,维持细胞生物形态学特性,提高退变髓核细胞Ⅱ型胶原和糖胺多糖mRNA表达水平,在一定程度逆转了椎间盘髓核细胞退变.     

转化生长因子-β1诱导骨髓间充质干细胞向髓核样细胞转化的研究

目的 探讨转化生长因子-β1(TGF-β1)诱导兔骨髓间充质干细胞(BMSCs)向髓核样细胞分化的可能性.方法 密度梯度法分离培养兔BMSCs,取BMSCs(P3).实验组:含TGF-β1的诱导培养基,对照组:不含TGF-β1诱导培养基,体外培养两周.阿尔新蓝法(Alcian blue)检测培养基内葡糖胺聚糖(GAG)含量.培养第14天,实时定量聚合酶链反应(Real-time PCR)检测髓核样细胞Ⅱ型胶原(CollagenⅡ)及聚集蛋白多糖(Aggrecan) mRNA基因表达.免疫组织化学法测定CollagenⅡ的含量变化.结果 GAG检测结果显示,第7、10、13天实验组GAG含量均显著高于对照组(P＜0.01).实验组CollagenⅡ免疫组织化学染色阳性,表达量较对照组高.Real-time PCR结果证实:实验组CollagenⅡ和Aggrecan mRNA表达水平较对照组显著增高(P＜0.01).结论 TGF-β1能明显增加BMSCs向髓核样细胞分化的诱导生物活性,促进BMSCs向髓核样细胞定向分化.     

SOX9基因真核表达载体转染诱导BMSCs分化为类髓核细胞

目的椎间盘退行性变的生物学治疗方法是骨科学研究热点,寻找一种有效诱导BMSCs向椎间盘细胞分化的方法成为应用细胞移植治疗椎间盘退变的必要前提。探讨重组质粒pcDNA3.1IE-SOX9 Flag体外转染诱导兔BMSCs向类髓核细胞分化的影响。方法构建真核表达载体pcDNA3.1IE-SOX9 Flag。取1月龄新西兰大白兔骨髓分离培养BMSCs,体外诱导BMSCs向成骨细胞分化并鉴定;流式细胞仪检测细胞表面标记。将第3代BMSCs随机分为转染组、阴性对照组和空白对照组。转染组转染pcDNA3.1IE-SOX9Flag重组质粒,阴性对照组转染质粒pcDNA3.1,空白对照组不转染任何质粒。将构建好的重组质粒pcDNA3.1IE-SOX9Flag转染第3代BMSCs,72h后加入浓度为500mg/L的G418筛选7d后,改为浓度200mg/L的G418维持筛选压力并培养转染细胞。取各组BMSCs采用RT-PCR检测SOX9和Ⅱ型胶原基因(Col2al)的mRNA表达,Western blot检测SOX9蛋白的表达,免疫组织化学染色观察Ⅱ型胶原的表达。结果 BMSCs成骨诱导7d后ALP染色呈阳性;CD44表达阳性,CD34和CD45表达阴性。成功构建了真核表达载体pcDNA3.1IE-SOX9Flag。将重组质粒转染兔BMSCs,72h后转染效率为34.32%±1.75%;转染2周后BMSCs形态改变,呈多角形或椭圆形,细胞体积增大,增殖速度减缓,与椎间盘髓核细胞生长特点十分接近。RT-PCR鉴定发现转染组细胞SOX9 mRNA和Col2al mRNA表达阳性,对照组均为阴性。Westernblot检测发现转染组SOX9基因蛋白表达阳性,对照组未见表达。转染组BMSCs的Ⅱ型胶原免疫组织化学染色呈阳性。结论 SOX9基因真核表达载体成功转染兔BMSCs,被转染的干细胞向类髓核细胞分化,为进一步研究应用BMSCs移植治疗椎间盘退行性变奠定了理论基础。     

非接触性共培养BMSCs和髓核细胞时间差异性的实验研究

目的探讨在非接触性共培养环境下,BMSCs定向分化为类髓核细胞在共培养时间上的差异性,寻找适合体内移植的最佳时间。方法取6只8周龄健康新西兰大白兔(体重1.5～2.0 kg)骨髓及椎间盘髓核,分离、培养BMSCs和髓核细胞并进行免疫细胞化学鉴定。取原代髓核细胞和第2代生长良好的BMSCs体外建立非接触性共培养模型。观察共培养后第1、3、5代BMSCs的形态学变化并绘制生长曲线;RT-PCR检测共培养5、10、15 d BMSCsⅡ型胶原和蛋白聚糖mRNA表达;Western blot检测共培养5、10、15、20、25、30 d BMSCsⅡ型胶原和蛋白聚糖蛋白的表达。结果 BMSCs相对特异性标记物CD44、CD90表达阳性,造血细胞表面标记物CD34、CD45表达阴性。髓核细胞Ⅱ型胶原、蛋白聚糖表达阳性。共培养后2周BMSCs形态发生明显变化,呈多角形、不规则形;共培养后3代内,BMSCs生长速度无明显差异,随着传代次数增加,细胞增殖明显减慢。RT-PCR检测示共培养后10、15 d BMSCs蛋白聚糖和Ⅱ型胶原mRNA表达明显高于5 d时(P<0.05),而10 d与15 d时差异无统计学意义(P>0.05)。Western blot检测示共培养后随时间延长细胞表达Ⅱ型胶原和蛋白聚糖蛋白逐渐增加,5、10、15 d间差异有统计学意义(P<0.05),15 d后各时间点间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论在非接触性共培养环境下,BMSCs在髓核细胞诱导下可向类髓核细胞分化,表达Ⅱ型胶原和蛋白聚糖,在共培养15 d时达到相对稳定,此时较适合进行体内移植。     

大鼠髓核细胞来源外泌体对骨髓间充质干细胞向髓核样细胞分化的作用研究

目的:探讨大鼠髓核细胞来源外泌体对大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)向髓核样细胞分化的作用。方法:采用贴壁法体外分离培养SD大鼠尾椎椎间盘髓核细胞和BMSCs,流式细胞术和三系分化实验鉴定BM-SCs。差速离心法分离髓核细胞外泌体,透射电镜观察其形态并使用蛋白免疫印迹(Western blot)检测其蛋白标志物CD81、Tsg101。分别使用荧光探针CM-DIO和CM-DIL标记BMSCs和髓核细胞外泌体,将两者共培养24h后在荧光显微镜下观察BMSCs对髓核细胞外泌体摄取情况。将第三代BMSCs分为三组:外泌体组,加入髓核细胞外泌体(50μg/ml);共培养组,与髓核细胞非接触式共培养;对照组,未做任何处理。分别于7、14、21d时应用荧光定量PCR(qRT-PCR)检测外泌体组和对照组Ⅱ型胶原(COL2A1)、蛋白多糖(ACAN)、SOX9的m RNA表达量。14d时应用qRT-PCR检测3组的COL2A1、ACAN、SOX9的m RNA表达量。结果:提取的第三代大鼠髓核细胞呈多角形或不规则形状,第三代BMSCs呈形态均一的长梭形。BMSCs高表达CD29(99.77%)、CD44(93.97%)、CD90(99.67%),低表达CD34(0.82%)、CD45(0.68%)。BMSCs成骨、成脂、成软骨诱导后染色均为阳性。透射电镜观察外泌体为30～100nm类圆形双层膜结构,其表达CD81、Tsg101蛋白,不表达Calnexin蛋白。荧光显微镜下CM-DIL标记的外泌体可被CM-DIO标记的BMSCs摄取。诱导7、14、21d后,外泌体组的COL2A1、ACAN、SOX9 mRNA表达量均显著高于对照组(P0.05)。14d时共培养组COL2A1、ACAN、SOX9的m RNA表达量均显著高于对照组,低于外泌体组(P0.05)。结论:大鼠髓核细胞外泌体可在体外诱导BMSCs向髓核样细胞分化,且诱导效果优于与髓核细胞的非接触式共培养,可为椎间盘组织工程提供一种有效的髓核细胞来源。     

BMP-2对人退变椎间盘髓核细胞影响的实验研究

[目的]探讨BMP -2对人退变髓核细胞合成细胞外基质的影响.[方法]分离、培养人退变椎间盘髓核细胞,取第2代髓核细胞,随机将退变推间盘髓核细胞分为2组.A组:加入100 ng/ml BMP -2,B组:加入200 ng/mlBMP -2,C组:对照组,不加干扰因素.通过对试验组和对照组髓核细胞采用光镜、电镜等形态学方法进行大体形态和超微结构观察,细胞Ⅱ型胶原和糖胺多糖的mRNA表达.ELISA检测细胞培养上清中人Ⅱ型胶原含量,DMMB比色法检测细胞培养上清中糖胺多糖含量.[结果]髓核细胞中Ⅱ型胶原、糖胺多糖表达水平实验组均高于对照组.[结论] BMP-2蛋白可促进退变腰椎间盘细胞分泌蛋白多糖和Ⅱ型胶原,增加细胞活性,恢复椎间盘的功能和活性,因此运用BMP-2椎间盘内注射有望成为椎间盘退变疾病生物治疗的方法之一.     

生长分化因子-5诱导小鼠骨髓基质干细胞向软骨分化过程中对缝隙连接蛋白43表达的影响

目的探讨生长分化因子-5(GDF-5)在小鼠骨髓基质干细胞(BMSCs)向软骨分化过程中对缝隙连接蛋白43(Cx43)表达的影响。方法体外培养小鼠BMSCs,贴壁细胞传代,取第3代细胞,加入地塞米松、VitC、胰岛素和GDF-5诱导培养,72 h后免疫细胞化学和阿尔辛蓝染色分别检测软骨细胞特异性Ⅱ型胶原和蛋白多糖的表达；在诱导24、48和72 h后进行如下检测：MTT法测定GDF-5对小鼠BMSCs增殖的影响；RT-PCR、Western blotting和免疫细胞化学法检测GDF-5对Cx43蛋白表达的影响。结果MTT结果显示不同时间GDF-5对小鼠BMSCs的增殖无影响；RT-PCR、Western blotting和免疫细胞化学结果表明诱导后不同时间均有Cx43 mRNA和蛋白的表达；诱导72 h免疫细胞化学显示有Ⅱ型胶原蛋白的表达,阿尔辛蓝染色阳性,有蛋白多糖基质的分泌。结论GDF-5可以通过上调缝隙连接蛋白Cx43的表达来促进小鼠BM- SCs向软骨方向的分化。     

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.     

慢病毒介导的IGF-1与PDGF基因对人退变椎间盘髓核组织的影响

目的观察比较人正常和退变髓核的细胞学和生物学差异,并研究IFG-1和PDGF对人退变髓核的修复作用。方法取患者自愿捐赠的人退变及正常髓核组织,一部分制作成组织切片,进行HE染色观察髓核退变前后形态变化,免疫组织化学染色观察Ⅰ型胶原、Ⅱ型胶原、B淋巴细胞瘤2(B-cell lymphoma 2,Bcl-2)、Bcl-2相关X(Bcl-2 associate X,Bax)蛋白表达;另一部分髓核组织进行细胞培养,倒置显微镜观察细胞形态,Western blot检测Ⅱ型胶原蛋白表达。然后进行基因转染实验,分为4组,A组为退变髓核细胞;B、C、D组分别用IGF-1基因慢病毒颗粒、PDGF基因慢病毒颗粒和携带IGF-1、PDGF双基因的慢病毒颗粒转染退变髓核细胞。转染21 d,倒置显微镜观察各组细胞形态,流式细胞仪测定各组细胞IGF-1和PDGF阳性率,免疫组织化学染色和Western blot检测各组细胞Ⅱ型胶原蛋白表达。结果 HE染色示,正常组中央髓核组织可见大量脊索细胞和少量类软骨细胞;而退变组髓核细胞明显减少,且髓核组织内可见大量纤维软骨组织。免疫组织化学染色示,退变组Ⅰ型胶原、Bax蛋白阳性细胞百分比显著高于正常组,Ⅱ型胶原、Bcl-2蛋白阳性细胞百分比显著低于正常组,差异均有统计学意义(P0.05)。Western blot检测示,退变组Ⅱ型胶原蛋白相对表达量显著低于正常组(t=65.493,P=0.000)。基因转染后21 d,与A组比较,B、C、D组细胞活性增加,形态变得较为规则。流式细胞仪检测示B、D组IGF-1阳性率较A组明显增高,C、D组PDGF阳性率较A组明显增高(P0.05)。免疫组织化学染色观察示,A、B、C、D组Ⅱ型胶原蛋白阳性染色情况依次为(±)、(+)、(+)、(++)。Western blot检测示,A、B、C、D组Ⅱ型胶原蛋白相对表达量依次增加,各组间比较差异均有统计学意义(P0.05)。结论 IGF-1与PDGF均能逆转椎间盘髓核细胞的退变且二者具有协同作用,为其今后应用于临床治疗椎间盘退变性疾病提供了实验依据。     

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。     

脊索细胞培养基促进BMSCs增殖分化的研究

目的为研究椎间盘组织工程种子细胞,观察脊索细胞培养基对BMSCs增殖分化的影响。方法取4周龄日本大耳白兔胸腰段椎间盘分离培养脊索细胞,取双侧股骨分离培养BMSCs,用含15%FBS的DMEM/F12培养基培养脊索细胞,5 d后制备脊索细胞培养基。实验分为两组,实验组BMSCs中加入脊索细胞培养基培养,对照组BMSCs中加入含15%FBS的DMEM/F12培养基培养。使用细胞活力细胞毒性检测检测细胞增殖情况,采用免疫荧光及实时荧光定量PCR检测BMSCs蛋白多糖及Ⅱ型胶原表达情况。结果成功分离脊索细胞及BMSCs。细胞增殖检测示,培养5、7、9、14 d,实验组细胞数量明显多于对照组(P<0.05)。免疫荧光检测示对照组培养7、14 d细胞内均无或者有较少Ⅱ型胶原及蛋白多糖表达,实验组二者均有较多表达,且培养14 d时表达明显多于7 d。实时荧光定量PCR检测示,培养7、14 d实验组蛋白多糖和Ⅱ型胶原mRNA表达均显著高于对照组(P<0.05);实验组14 d蛋白多糖和Ⅱ型胶原mRNA表达显著高于7 d(P<0.05)。结论脊索细胞培养基可促进BMSCs增殖,并诱导BMSCs向类软骨细胞分化,为脊索细胞和BMSCs作为种子细胞治疗椎间盘退变提供了依据。     

转化生长因子β1诱导永生化人前软骨干细胞向髓核样细胞分化的实验研究

  目的 研究转化生长因子β1 (TGF-β1) 诱导永生化人前软骨干细胞 (IPSCs) 向髓核样细胞分化的可行性。方法 将体外培养的IPSCs 接种于温敏型壳聚糖水凝胶 (C/GP) 三维支架上,加入含TGF-β1的诱导培养基,低氧条件下进行诱导培养,观察三维支架上IPSCs的生长及分化情况。7 d后行Alcian Blue染色,分析细胞外基质糖胺聚糖（GAG）合成情况,并收集细胞,提取RNA。RT-PCR检测诱导前后髓核样细胞标志基因Ⅱ型胶原（Collagen Ⅱ）和蛋白聚糖（Aggrecan）的表达情况,Western Blot 检测诱导前后细胞内β-catenin蛋白表达水平的变化。结果 IPSCs在三维支架上生长状态良好,诱导7 d 后,Alcian Blue染色表明,细胞外基质GAG的合成明显增多,实验组（诱导培养基）明显多于对照组（普通培养基）。RT-PCR证实Ⅱ型胶原和Aggrecan的基因表达水平明显增高,实验组明显高于对照组;Western Blot证实细胞内β-catenin蛋白表达水平明显上调,实验组明显高于对照组。结论 IPSCs经TGF-β1诱导可在体外定向分化为髓核样细胞,诱导分化后的细胞具有良好的分泌功能,能够有效地分泌细胞外基质成分。TGF-β1可能通过上调细胞内β-catenin的表达诱导IPSCs向髓核样细胞分化。     

小鼠椎间盘退变模型的CBX8改变

[目的]探讨CBX8在小鼠椎间盘退变的表达以及其对椎间盘退变的影响。[方法]自小鼠椎间盘中分离出髓核细胞并行免疫组化鉴定,传代培养后用RT-PCR分别检测CBX8、Ⅱ型胶原、蛋白多糖m RNA的表达变化。分别建立正常对照、假手术和椎间盘退变动物模型,并分别于建模手术后8、12、16周进行检测,观察小鼠脊柱大体形态,Westblot检测Ⅱ型胶原和CBX8蛋白含量。[结果]体外实验表明,小鼠髓核细胞经过传代培养,在第5代时Ⅱ型胶原mRNA基本不表达(0.002±0.001),蛋白多糖的mRNA表达也明显下降(0.23±0.02),但是CBX8的mRNA表达却显著增加(1.68±0.26)。体内实验显示,椎间盘退变模型组发生一定程度的退变性侧弯,椎体的高度也明显下降。模型组Ⅱ型胶原蛋白的含量明显低于正常组及假手术组(P0.05);相反,模型组的CBX8的含量显著高于正常对照组和假手术组(P0.05)。[结论] CBX8在小鼠退变模型以及传代多次的髓核细胞中表达比在正常的椎间盘以及髓核细胞明显升高,CBX8与髓核细胞的衰老退变存在一定的关联。     

羧甲基壳聚糖对体外培养大鼠椎间盘髓核细胞增殖、细胞周期及细胞外基质分泌的影响

目的 观察羧甲基壳聚糖(CMCS)对体外培养大鼠椎间盘髓核细胞细胞周期进程、细胞周期蛋白表达及分泌细胞外基质的影响.方法 使用酶消化法提取大鼠椎间盘髓核细胞并进行体外培养,Ⅱ型胶原免疫组织化学鉴定髓核细胞.将髓核细胞分为:对照组、不同浓度CMCS处理组(100、200、500 mg/L),作用24 h后通过碘化丙锭(PI)染色流式细胞技术检测细胞周期进程.通过荧光定量聚合酶链反应(FQ-PCR)及Western blot法检测不同浓度(100、200、500 mg/L) CMCS对髓核细胞内增殖相关蛋白增殖细胞核抗原(PCNA)及细胞周期蛋白(Cyclin)D表达的影响,并通过FQ-PCR法检测不同浓度(100、200、500 mg/L) CMCS对髓核细胞分泌细胞外基质Ⅱ型胶原的影响.结果 培养的细胞经Ⅱ型胶原免疫组织化学染色鉴定显示其表达阳性,表明为髓核细胞;通过FQ-PCR及Western blot检测增殖相关蛋白PCNA可见通过100、200、500 mg/L CMCS作用后髓核细胞表达PCNA与对照组比较分别增加12.3％、18.2％、54.2％与25.1％、52.7％、66.9％ (P ＜0.05);经流式细胞仪检测发现经100、200、500 mg/L CMCS处理的髓核细胞处于S期细胞比例是对照组的1.58、2.34与2.61倍(P＜0.05);Cyclin D表达分别是对照组的1.26、2.15、2.64倍与1.53、1.69、1.83倍(P ＜0.05);FQ-PCR及Western blot检测结果表明100、200、500 mg/L CMCS分别促进髓核细胞分泌Ⅱ型胶原表达是对照组的1.67、2.24、2.79倍与1.48、1.65、1.77倍(P＜0.05).结论 CMCS对体外培养髓核细胞增殖相关蛋白PCNA表达具有促进作用,可促进细胞周期进程及细胞周期蛋白表达,对髓核细胞分泌细胞外基质具有促进作用.     

非接触共培养条件下山羊BMSCs向纤维环样细胞诱导分化的研究

[目的]建立山羊骨髓源性间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)和纤维环细胞(annulus fibrosus cells,AFCs)非接触共培养体系,探讨BMSCs向纤维环样细胞诱导分化潜能,为组织工程修复纤维环缺损研究提供种子细胞。[方法]复苏第3代AFCs和BMSCs,观察细胞形态并绘制生长曲线。采用Transwell系统共培养AFCs和BMSCs,7 d后,检测BMSCs向纤维环样细胞分化情况。通过甲苯胺蓝染色检测聚集蛋白聚糖的表达,通过免疫细胞化学法检测Ⅰ型胶原蛋白的表达,realtime PCR检测Ⅰ型胶原、聚集蛋白聚糖和Sox-9 mRNA表达。[结果]非接触共培养7 d后,BMSCs形态转变为纤维环细胞样。非接触共培养组中BMSCs的聚集蛋白聚糖与Ⅰ型胶原染色呈阳性,与AFCs对照组结果一致,BMSCs对照组结果呈阴性。与AFCs对照组相比,共培养组中Ⅰ型胶原、聚集蛋白聚糖及Sox-9的mRNA表达量分别为0.86、1.13和0.91(P>0.05),而BMSCs对照组中未检测到其表达。[结论]建立稳定的山羊AFCs和BMSCs非接触共培养体系,共培养7 d后,BMSCs具有AFCs特性,表明共培养条件促进BMSCs诱导分化为纤维环样细胞。     

新型丝素蛋白多孔支架复合兔髓核细胞体外构建组织工程化髓核的实验研究

[目的]观察以新型丝素蛋白多孔支架复合兔髓核细胞体外构建组织工程化髓核的可行性。[方法]分离培养兔髓核细胞,与丝素蛋白多孔支架在体外复合培养,建立组织工程化髓核模型,通过扫描电镜、HE染色、甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组化以及酶联免疫吸附测定观察细胞在支架上1周和3周的生长及增殖情况。[结果]培养1周后,扫描电镜显示细胞呈球状均匀地贴附在支架内部。细胞-支架复合体HE染色可见支架内部有大量髓核细胞,甲苯胺兰染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性。培养3周后,扫描电镜显示细胞成层黏附于支架表面,细胞重叠生长,分泌大量细胞外基质,HE染色可见支架内部有大量髓核细胞填满支架孔隙并分泌大量细胞外基质,甲苯胺兰染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性。酶联免疫吸附测定:3周组蛋白多糖含量(52.4±4.5)ng/ml明显高于1周组(29.3±3.6)ng/ml,P<0.05,3周组的II型胶原含量(24.3±1.8)ng/ml明显高于1周组(15.16±1.5)ng/ml,P<0.05。[结论]新型丝素蛋白多孔支架复合兔髓核细胞体外培养生长良好,分泌大量类似髓核样细胞外基质,可以用于体外构建组织工程化髓核。     

SPIO标记骨髓间充质干细胞和软骨细胞共培养的研究

[目的]探讨SPIO标记骨髓间充质干细胞和软骨细胞共培养的可行性,为临床修复关节软骨损伤寻找新途径.[方法] 分离、扩增新西兰大白兔骨髓间充质干细胞(BMSCs)和软骨细胞,根据SPIO标记(50μg/ml)和不同培养环境(共培养、单独培养)分4组,每天在倒置显微镜观察共培养后BMSCs的形态变化,共培养14 d后,免疫组化检测Ⅱ型胶原表达情况,阿利新蓝法检测蛋白多糖(GAG)表达水平.[结果] 共培养7 d后标记的部分BMSCs变圆,14 d时BMSCs形态高度分化与成熟软骨细胞相似,其蛋白多糖和Ⅱ型胶原的基因转录和蛋白表达均增高,明显优于对照组,差异具有显著性意义(P<0.01).[结论]1.软骨细胞微环境能有效诱导BMSCs向软骨细胞分化;2.SPIO可以安全、有效地标记BMSCs.     

生长分化因子5诱导人骨髓间充质干细胞微团成软骨分化的研究

[目的]探讨应用生长分化因子5(growth differentiation factor 5,GDF-5)诱导人骨髓间充质干细胞(human bone marrow mesenchymal stem cells,hMSCs)微团成软骨分化的可行性及效果。[方法]体外分离培养hMSCs,取第3代细胞实验。将hMSCs分别用无血清H-DMEM和含10、20、50、100 ng/ml GDF-5的软骨诱导液(chondrogenic medium,CM)诱导,显微镜下观察细胞形态变化,MTT法检测各组细胞的增殖情况。诱导2周后重悬细胞,以5×106/ml的细胞密度离心构建微团,继续诱导2周。RT-PCR检测两组细胞Ⅱ型胶原mRNA的表达。免疫组化、甲苯胺蓝染色检测Ⅱ型胶原和蛋白多糖表达。[结果]hMSCs呈梭形、漩涡状生长。100 ng/ml GDF-5诱导的hMSCs呈圆形或多角形。五组微团分别由无血清H-DMEM、含10,20,50,100 ng/ml GDF-5的软骨诱导液诱导2周后,除H-DMEM组无Ⅱ型胶原mRNA、Ⅱ型胶原蛋白和蛋白多糖的表达外,其他各组Ⅱ型胶原mRNA、Ⅱ型胶原蛋白和蛋白多糖的表达呈...     

重组2型腺相关病毒-人骨形成蛋白7转染犬髓核细胞及其对髓核细胞表型的影响

目的:观察重组2型腺相关病毒-人骨形成蛋白7(recombinant adeno-associated virus-2expressinghuman bone morphogenetic protein-7,rAAV2-hBMP7)转染犬髓核细胞情况及其对细胞表型的影响。方法:用1岁龄Beagle犬L4/5椎间盘髓核进行髓核细胞体外培养,取第2代髓核细胞进行实验,实验组以rAAV2-hBMP7(1×105v.g/细胞)转染髓核细胞,对照组以重组2型腺相关病毒-增强型绿色荧光蛋白(recombinantadeno-associated virus-2expressing enhanced green fluorescent protein,rAAV2-EGFP)转染髓核细胞。在转染后4d、7d和14d以PCR检测髓核细胞中hBMP7的mRNA表达,在转染后7d和14d以Western blot法检测髓核细胞中hBMP7蛋白表达。在转染后4d、7d和14d采用RT-PCR法检测蛋白多糖、Ⅰ型胶原和Ⅱ型胶原的mRNA含量,采用二甲基蓝及ELISA法分别检测蛋白多糖、Ⅰ型胶原和Ⅱ型胶原的蛋白含量。结果:实验组髓核细胞表达hBMP7 mRNA及蛋白,并于转染后7d时表达量最高,而对照组无表达。实验组髓核细胞蛋白多糖mRNA及蛋白含量在转染后7d和14d时较4d时明显增高,14d时较7d时亦明显升高(P0.05),对照组各时间点无统计学差异(P0.05);4d时实验组与对照组比较无明显差异,7d和14d时较对照组明显增加(P0.05)。同组各时间点Ⅰ型胶原mRNA及蛋白含量均无统计学差异,两组各时间点间比较无统计学差异(P0.05)。实验组髓核细胞Ⅱ型胶原mRNA及蛋白含量在转染后7d和14d时较4d时明显增高,14d时较7d亦明显升高(P0.05),对照组各时间点无统计学差异(P0.05);实验组4d时与对照组比较无明显差异,7d和14d时较对照组明显增加(P0.05)。结论:rAAV2-hBMP7转染犬髓核细胞后能表达hBMP7蛋白,并能提高其蛋白多糖及Ⅱ型胶原含量。