不同培养时间软骨细胞的生物学特性

目的 探讨软骨细胞在体外不同培养时间的生物学特性。方法 把罗骨细胞置盖玻片上２,观察不同培养时间细胞的形态学变化和增殖能力,应用阿新蓝和三色染色,观察细胞在培养过程中酸性粘多糖（ＧＡＧ）、和胶原分泌情况。结果 软骨细胞经体外单层培养,传代４～５代后,细胞形态逐渐由多角形变为俊形,基质分泌减少,ＧＡＧ和胶原染色变浅。结论 软骨细胞在体外培养３周左右是作为有组织工程的最佳种子细胞。     

兔甲状软骨细胞体外培养研究

目的:研究体外培养的甲状软骨细胞的生物学特性。方法:分离培养兔甲状软骨细胞,进行原代与传代培养,用倒置显微镜及组织学方法观察细胞形态、功能及生长增殖。结果:原代、第2代、第3代软骨细胞呈圆形或多角形,第4代有一半变成梭形,第6代绝大多数变成长梭形;原代甲状软骨细胞阿新蓝染色阳性,具有合成和分泌糖胺多糖的功能。结论:体外单层培养的兔甲状软骨细胞表型能保持3代稳定,具有正常的生长增殖能力。     

Characterization of Human Primary Chondrocytes of Osteoarthritic Cartilage at Varying Severity

Background  There is a difficulty in evaluating the in vivo functionality of individual chondrocytes, and there is much heterogeneity among cartilage affected by osteoarthritis (OA). In this study, in vitro cultured chondrocytes harvested from varying stages of degeneration were studied as a projective model to further understand the pathogenesis of osteoarthritis.

Methods  Cartilage of varying degeneration of end-stage OA was harvested, while cell yield and matrix glycosaminoglycan (GAG) content were measured. Cell morphology, proliferation, and gene expression of collagen type I, II, and X, aggrecan, matrix metalloproteinase 13 (MMP-13), and ADAMTS5 of the acquired chondrocytes were measured during subsequent in vitro culture.

Results  Both the number of cells and the GAG content increased with increasing severity of OA. Cell spreading area increased and gradually showed spindle-like morphology during in vitro culture. Gene expression of collagen type II, collagen type X as well as GAG decreased with severity of cartilage degeneration, while expression of collagen type I increased. Expression of MMP-13 increased with severity of cartilage degeneration, while expression of ADAMTS-5 remained stable. Expression of collagen type II, X, GAG, and MMP-13 substantially decreased with in vitro culture. Expression of collagen type I increased with in vitro cultures, while expression of ADAMTS 5 remained stable.

Conclusions  Expression of functional genes such as collagen type II and GAG decreased during severe degeneration of OA cartilage and in vitro dedifferentiation. Gene expression of collagen I and MMP-13 increased with severity of cartilage degeneration.

     

Serum-free media for articular chondrocytes in-vitro expansion

Background In vitro chondrocyte expansion is a major challenge in cell-based therapy for human articular cartilage repair.Classical culture conditions usually use animal serum as a medium supplement,wh...     

兔髁状突软骨细胞藻酸盐凝胶三维培养体系的建立

目的:建立兔髁状突软骨细胞的藻酸盐凝胶三维培养体系.方法:利用机械与酶消化的方法获得均一性的兔髁状突软骨细胞,在二维贴壁培养条件下增殖至P2代;将P2代细胞高密度条件下转入藻酸盐凝胶培养介质,进行三维培养;分别对培养细胞凝胶微球行石蜡包埋与树脂包埋切片,对三维培养条件下的软骨细胞行组织化学、免疫组织化学检测和超微结构观察.藻酸盐凝胶三维体系培养6周后,以EDTA分解凝胶,收获培养的软骨细胞,免疫组化法检测三维体系中收获的软骨细胞的蛋白合成能力.结果:藻酸盐凝胶三维培养体系中的髁状突软骨细胞生长状态良好;培养6周后从凝胶体系中收获细胞的软骨特异性功能蛋白表达水平较转入三维体系前未见降低,培养细胞保持了良好的分化表型.结论:成功地建立了髁状突软骨细胞的藻酸盐凝胶三维培养体系,在该体系中,软骨细胞生长状态与功能蛋白分泌能力良好.     

氟浓度对体外培养大鼠软骨细胞糖胺多糖和Ⅱ型胶原分泌的影响

目的 探讨氟浓度对体外培养软骨细胞糖胺多糖（GAG）和Ⅱ型胶原分泌的影响.方法 取2月龄雌性SD大鼠下肢髋关节及膝关节软骨,分离、培养出软骨细胞后,接种于细胞培养瓶,经鉴定后,分为空白对照组和NaF受试组（6.25 μmol/ml、12.50μmol/ml、25.00 tmol/ml、50.00 μmol/ml和100.00 μmol/ml）,孵育6d后,分别进行GAG含量测定、阿利新蓝染色和Ⅱ型胶原免疫组化染色.结果 NaF受试6d后,大鼠软骨细胞培养液GAG含量各组无显著性差异（P＞0.05）;阿利新蓝染色显示,大鼠软骨细胞内的糖原异染颗粒亦无明显差异;Ⅱ型胶原免疫组化染色则显示,不同剂量NaF可引起对软骨细胞外Ⅱ型胶原染色积分随剂量的升高逐渐上升（P＜0.05）.结论 NaF对大鼠软骨细胞GAG分泌可能无影响,但可能影响Ⅱ型胶原的分泌.     

体外诱导兔骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的实验研究

目的探讨兔骨髓间充质干细胞（bone marrow derived mesenchymal stem cells，BMSCs）在特定培养条件下向软骨细胞定向分化的情况。方法密度梯度离心法分离兔BMSCs，在体外培养扩增后用含有骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein,BMP)-2的条件培养液诱导其在体外单层培养模式下向软骨细胞分化。采用甲苯胺蓝染色、Masson染色、免疫组织化学染色、阿利新蓝比色法测定糖胺聚糖（glycosaminoglycan,GAG）的含量检测BMSCs分化情况。统计学分析比较第2、4、7代（P₂、P₄、P₇）BMSCs诱导后增殖能力及向软骨细胞分化能力的变化。结果定向诱导后BMSCs表现出软骨细胞的特性。P₂、P₄间的细胞增殖能力和成软骨细胞分化能力比较差异无统计学意义（P＞0.05）；P₇与P₂、P₄相比，细胞增殖能力和成软骨细胞分化能力均降低，差异有统计学意义（P＜0.01）。结论BMP-2能诱导兔BMSCs在体外单层培养模式下向软骨细胞分化；细胞传代对BMSCs向软骨细胞分化有重要影响。     

胰岛素铁硒传递蛋白促进组织工程软骨形成的作用

目的研究胰岛素铁硒传递蛋白(ITS)对组织工程软骨形成的影响。方法第2代猪关节软骨细胞单层培养或离心形成细胞聚集体,根据培养液不同分为2组:常规培养组(达尔伯克改良伊格尔培养基+体积分数10%胎牛血清)和ITS组(达尔伯克改良伊格尔培养基+体积分数10%胎牛血清+体积分数1%ITS),噻唑蓝(MTT)法评估2组软骨细胞增殖;细胞聚集体培养1、2、3、4周后取材,比较2组细胞聚集体大体形态、湿质量、组织学、Ⅱ型胶原(ColⅡ)免疫组织化学染色和软骨特异基因表达。结果 MTT检测显示第5、6、7天ITS组光密度值显著高于常规培养组(P<0.01);ITS组软骨细胞聚集体体积在培养3周和4周时明显大于常规培养组;ITS组湿质量培养4周时为(7.91±1.49)mg,明显高于常规培养组的(5.37±1.31)mg(P<0.05)。ITS组细胞聚集体甲苯胺蓝染色和ColⅡ免疫组织化学染色明显强于常规培养组;2组软骨特异基因SRY相关高迁移组盒子基因9、ColⅡ表达相当,ITS组Ⅹ型胶原表达减弱,核心蛋白和Ⅰ型胶原表达增强。结论 ITS通过促进软骨细胞增殖和细胞外基质分泌可更好地促进组织工程软骨形成。     

关节软骨细胞体外培养及生物学特性的实验研究

目的:探讨关节软骨细胞培养方法及其生物学特征。方法:从4周龄新西兰乳兔关节分离静置培养软骨细胞,倒置显微镜下观察原代及传代细胞形态变化,并计数绘制生长曲线。用番红-O,甲苯胺蓝染色和免疫细胞化学法观察蛋白多糖,碱性糖胺聚糖(GAGs),Ⅱ型胶原的分泌情况,用PCR鉴定Ⅱ型胶原,Aggrecan基因的表达。结果:成功建立兔关节软骨细胞体外培养实验方法。形态学及免疫化学染色显示体外培养3代以内的软骨细胞可保持表型稳定而3代后软骨细胞呈现增殖缓慢及衰老现象。结论:本实验建立的体外培养关节软骨细胞方法简单可行,3代内的兔软骨细胞表型稳定且生物学活性较高,具备可用于实验研究的能力。     

人骨关节炎软骨细胞的体外培养

目的:对人骨关节炎软骨细胞的分离、消化和培养进行初步研究,并就其生物学活性同人正常软骨细胞进行比较和评价。方法:以含血清培养液配制的0.05%和0.2%Ⅱ型胶原酶顺序消化关节软骨分离细胞,检测细胞存活率;体外传代培养观察细胞形态、生长、增殖和Ⅱ型胶原、蛋白多糖聚集体等的变化,以及用流式细胞仪检测有或无IL-1β诱导的细胞凋亡和周期变化。结果:①消化后骨关节炎组原代细胞活力平均为82%,少于正常组的95%(P<0.01)。②MTT检测骨关节炎组细胞增殖低于正常组(P<0.01),Ⅱ型胶原免疫组化和甲苯胺蓝O异染反应均较弱,传至第4代软骨细胞生物学特性基本消失。③骨关节炎组细胞凋亡率为6.9%,而正常组为0.5%,IL-1β诱导后凋亡率增加了27.4%,正常组只有12.7%。结论:酶二步消化法具有较高细胞存活率、低污染率和操作简便等特点,分离培养的骨关节炎软骨细胞符合人患骨关节炎时软骨细胞退变的表现,能很好的为骨关节炎细胞水平的研究提供最佳实验对象。     

Sox9基因在终板软骨细胞退变模型中的表达变化及意义

目的 建立大鼠腰椎终板软骨细胞体外自然退变模型,并探讨Sox9基因在终板软骨细胞自然退变中的变化及作用.方法 取大鼠腰椎终板软骨细胞,酶消化及自然传代法分离培养大鼠终板软骨细胞,建立体外终板软骨细胞培养模型.采取绘制细胞生长曲线、HE、甲苯胺蓝染色及免疫组织化学染色等方法,对该模型进行鉴定.RT-PCR检测各代细胞中Sox9、Ⅱ型胶原mRNA的表达变化.结果 大鼠终板软骨细胞表达特征性Ⅱ型胶原,其生长情况及细胞表型类似于关节软骨,细胞传至4、5代后表现出细胞形态呈梭形、细胞增殖速度减慢等退变的特征.与原代相比,Sex9基因mRNA在4、5代终板软骨细胞的表达明显下降(P<0.05),受其调控的Ⅱ型胶原mRNA的表达也相应降低,两者表达变化呈正相关(r=0.912,P<0.05).结论 终板软骨细胞自然退变模型成功建立,为椎间盘退变机制研究提供了较好的细胞学基础.Sox9基因与终板软骨细胞自然退变存在明显关联,Sox9基因的表达下降可抑制软骨终板细胞的增殖及基质合成,从而促进或诱发椎间盘的退变.     

新型乳酸 羟基乙酸共聚物(PLGA)/胶原复合材料用于软骨再生的体外研究

 目的 设计和制备新型乳酸 羟基乙酸共聚物［poly(lactic co glycolic acid),PLGA］/胶原(collagen)复合材料,研究其在体外对软骨再生的促进作用,为软骨组织工程提供新型支架材料。方法 利用冷冻干燥技术将胶原多孔海绵复合于PLGA编织网膜;扫描电镜观察材料表面微观结构,利用图像软件统计孔径大小;分离与培养牛膝关节软骨细胞(bovine articular chondrocyte, BAC),接种于PLGA/胶原材料,检测细胞接种效率,扫描电镜观察细胞在材料内部生长情况;体外培养1周后检测DNA和糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG)含量,real time PCR检测I型胶原、Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖(aggrecan) mRNA表达强度。牛膝关节软骨组织和体外单层培养的BACs做对照。结果 成功构建新型PLGA/胶原复合材料,表面孔径为(136.4±11.8) μm;细胞接种效率为87.8%±1.6%;BACs在材料表面和中心生长活跃,培养1周后的DNA、GAG含量, Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖mRNA表达强度均显著高于对照组(P<0.05)。结论 新设计制备的PLGA/胶原复合材料能促进体外软骨再生,可作为支架材料用于软骨组织工程研究。     

两种自制支架材料对体外培养关节软骨细胞生长与代谢的影响

目的 评定两种自制支架材料DL－聚乳酸支架，聚磷酸钙纤维对体外培养关节软骨细胞生长与代谢的影响。方法 采用材料样品与体外单层培养关节软骨细胞直接接触法，并对其进行倒置显微镜观察，培养细胞计数与DAN含量及其细胞外基质^35S掺入量和羟脯氨酸含量测定。结果 两种支架材料可与培养关节软骨细胞完全相容，无关节软骨细胞毒性；对培养关节软骨细胞的DNA，蛋白多糖及胶原合成无异常影响。结论 两种支架材料具有良好的关节软骨细胞相容性，对其功能物质的合成无异常影响，经其结构与性能优化，即可满足关节软骨组织工程制备的各项要求。     

大鼠膝关节软骨细胞体外培养去分化时间的实验研究

目的:观察大鼠膝关节软骨细胞体外培养后自然退变时间,为骨关节炎研究提供合适靶细胞。方法:大鼠膝关节软骨细胞体外培养,传代,行甲苯胺蓝及Ⅱ型胶原染色鉴定软骨细胞,通过Western Blot检测其特征性Ⅱ型胶原的表达情况对传代软骨细胞表型进行鉴定。结果:大鼠膝关节第5代软骨细胞和前4代比较,Ⅱ型胶原表达明显减少(P<0.05),结论:大鼠膝关节软骨细胞体外培养前4代能维持正常的软骨细胞表型,第5代开始发生退变,前4代可以做为软骨细胞研究的靶细胞。     

体外培养人退变髓核组织细胞的活力和表型变化

目的建立人退变髓核组织细胞体外培养体系,探索最佳培养条件,为髓核退变机制研究和组织工程研究筛选种子细胞。方法采用酶消化法分离人退变髓核组织细胞,进行单层培养,通过CellCountingKit-8评估细胞活性,采用免疫细胞化学染色等方法比较不同代次细胞形态结构及软骨样表型和增殖活性。结果成功进行细胞单层培养和鉴定,P1～P3代细胞活性和Ⅱ型胶原的表达有明显降低（P〈0.05）。结论 P1、P2和P3代细胞表型保持符合软骨样细胞特征,能够为髓核退变体外研究和组织工程研究提供种子细胞。     

犬骨髓间充质干细胞体外培养及诱导成软骨特性初步研究

目的：观察月龄、来源部位对犬骨髓MSCs体外增殖能力及成软骨细胞分化能力的影响，对软骨组织工程种子细胞的选择提供参考。方法：体外分离、培养4月龄、12月龄Beagle犬髂骨和胫骨骨髓中的MSCs，向软骨细胞诱导分化。依靠形态学观察、原代集落生成率、MTT法测生长曲线等方法观察各组MSCs的增殖能力，通过GAG含量、Ⅱ型胶原免疫组化比较诱导成软骨细胞效果。结果：4月龄犬髂骨与胫骨来源MSCs体外增殖特性及诱导成软骨细胞特性比较差异无统计学意义；12月龄犬髂骨组MSCs较胫骨组原代融合时间短、集落生成率高、生长曲线左移，但成软骨细胞特性无差异。相同部位比较，4月龄来源MSCs均较12月龄表现出较高的增殖能力和成软骨细胞分化能力，差异具有统计学意义。结论：成年犬不同部位来源MSCs增殖能力不同，分化能力相同；幼龄犬MSCs增殖、分化能力均高于成年犬。     

兔下颌骨髁状突软骨细胞体外培养及生物学特性的研究

为探讨兔下颌骨髁状突软骨细胞的体外培养方法及其生物学特性，用胰酶及胶原酶联合消化法获取软骨细胞，并在ＤＭＥＭ培养基中进行原代及传代培养；通过形态学观察及免疫组织化学染色对软骨细胞的贴壁率、生长曲线及表型等细胞生物学特性进行了研究。结果：所获软骨细胞主呈多角形，第３代软骨细胞１２ｈ贴壁率达９５％，软骨细胞倍增时间约５５．１ｈ，６代以内软骨细胞的Ⅱ型胶原蛋白稳定表达。结果表明：本方法获软骨细胞具有稳定     

小鼠颅底软骨联合细胞的体外原代培养

目的 探讨小鼠颅底软骨联合细胞体外原代培养的方法并了解其基本生物学特征.方法 显微手术采集小鼠颅底蝶枕软骨联合组织;用胰蛋白酶和胶原酶联合消化软骨基质, 获取软骨细胞;用含血清的DMEM培养基进行原代和传代细胞培养;通过显微光学成像、生长曲线描记及免疫组织化学染色观测细胞形态、活力及II型胶原合成能力.结果 培养细胞在一定传代次数内稳定保持软骨细胞的典型形态和功能特征.结论 手术分离配合酶联合消化是小鼠颅底软骨联合细胞体外原代培养实验的一条可靠途径.     

猪关节软骨细胞体外培养及其形成糖胺多糖能力的实验研究

目的:观察软骨细胞体外培养的情况及其合成糖胺多糖的特点。方法:通过Ⅱ型胶原酶消化法获得高活性的软骨细胞,定量接种6×106个细胞于培养皿,加入培养基,每周传代一次,连续5周,留取所有培养液用阿利新蓝法(AlcianBlue)测定软骨细胞外分泌基质糖胺多糖(GAG)的变化;利用倒置显微镜观察原代及传代软骨细胞的生长情况。结果:软骨细胞在pH值为7.0,含10%胎牛血清的DMEM培养液中生长良好,体外培养的软骨细胞从传代后合成糖胺多糖类基质,第二代传代细胞分泌GAG的能力最强。结论:软骨细胞体外培养生长良好,合成大量的糖胺多糖类基质。传代第二代是最佳接种时间。     

骨形态反应蛋白-2对骨髓基质干细胞与软骨细胞共培养向软骨细胞分化的影响

目的研究细胞因子骨形态反应蛋白-2(BMP-2)与软骨细胞共同诱导骨髓基质干细胞(BMSCs)向软骨细胞分化是否有协同作用,并检测BMP-2对BMSCs和软骨细胞共培养诱导分化为软骨细胞的最佳浓度。方法将体外分别培养扩增的兔BMSCs和软骨细胞按相同的比例(7∶3)混合后,均以5.0×107.mL-1的细胞浓度接种混合培养,根据不同的BMP-2浓度分为以下几组,5、10、20、30、40、50 ng/mL组,以单独培养的软骨细胞作为阳性对照组,以单独培养的BMSCs作为阴性对照组,以混合培养后不加BMP-2作为0 ng/mL组。通过MTT、Ⅱ型胶原蛋白表达以及糖胺聚糖蛋白表达的检测,确定BMP-2与软骨细胞共同作用于BMSCs是否有协同作用及促进BMSCs向软骨细胞转化的最佳BMP-2浓度。结果单独培养BMSCs的阴性对照组向软骨细胞分化的倾向不明显,而与软骨细胞混合培养的0 ng/mL组软骨细胞增多,添加BMP-2的5、10、20、30、40、50 ng/mL组向软骨细胞分化更加明显。结论 BMP-2与软骨细胞共同作用于BMSCs对于其向软骨细胞分化有协同作用,BMP-2的最佳作用浓度为20 ng/mL。