骨髓基质细胞的体外培养和成骨方向的诱导分化

目的:体外分离狗的骨髓基质细胞,诱导其成骨分化并鉴定成骨活性.方法:体外分离培养狗的骨髓基质细胞,传代培养中加入10-8rnol/L地塞米松、50 μg/ml维生素C和10mmol/L β-甘油磷酸钠进行诱导分化,进行细胞形态和增殖观察,矿化结节Von Kossa染色,细胞碱性磷酸酶染色和Ⅰ型胶原免疫组化染色检测其成骨活性.结果:骨髓基质细胞经诱导后表现出明显的成骨活性,体外矿化结节Von Kossa钙染色阳性;传代细胞碱性磷酸酶染色阳性,酶活性＞80%,Ⅰ型胶原免疫组化染色强阳性.结论:体外分离培养的骨髓基质细胞中含有骨源性前体细胞,传代细胞具有较强的成骨潜能.     

多孔型活性CPC复合骨髓基质细胞构建组织工程骨的实验研究

目的:观察多孔型活性磷酸钙骨水泥用作骨组织工程支架材料的可行性.材料与方法:抽取成年毕格犬的骨髓,贴壁法获得骨髓基质细胞,经成骨诱导培养液体外培养、扩增、诱导后观察细胞增殖情况.将培养的第3代细胞接种于多孔型活性磷酸钙骨水泥,进行超微结构观察,并将多孔型活性磷酸钙骨水泥/骨髓基质细胞复合物植入毕格犬背部皮下,2,4周后进行组织学检测.结果:碱性磷酸酶染色呈阳性;Von Kossa染色可见钙结节形成;骨钙素免疫细胞化学染色呈阳性;超微结构观察可见细胞生长附着于材料网孔内表面;组织学检测提示4周时复合物内有新骨形成.讨论:活性多孔CPC/BMSCs骨修复材料孔径250μm,孔隙率为70%,易于BMSCs的渗入发育成骨.结论:多孔型活性磷酸钙骨水泥/骨髓基质细胞复合物显示良好的成骨活性,多孔型活性磷酸钙骨水泥可以用于骨组织工程支架材料.     

柚皮苷对犬骨髓基质细胞体外增殖及成骨分化的影响

目的:研究犬骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells, BMSCs)在柚皮苷诱导下定向成骨及成骨分化能力。方法:抽取犬骨髓,贴壁法体外培养,流式细胞仪鉴定,加入不同浓度柚皮苷(1×10-5、1×10-6、1×10-7、1×10-8、1×10-9 mol/L)诱导,以CCK-8检测药物毒性,定量检测碱性磷酸酶、von Kossa检测钙结节形成。采用SPSS20.0软件包对数据进行统计学分析。结果:经流式细胞仪检测,CD34、CD45低表达、CD90高表达分别为0.126%、0.075%和95.4%;柚皮苷浓度在10-6、10-7 mol/L时,能明显促进细胞增殖;经柚皮苷诱导后,碱性磷酸酶含量显著提高,其中,浓度为10-6 mol/L时,ALP相对值最高(P<0.05);von Kossa钙结节检测呈阳性。结论:犬骨髓基质细胞在柚皮苷诱导下能分化为成骨细胞。柚皮苷浓度为10-6 mol/L时,能明显促进骨髓基质细胞的增殖及分化。     

神经生长因子对山羊骨髓间充质干细胞向成骨分化的调节作用

目的:研究神经生长因子(NGF)对山羊骨髓间充质干细胞(BMSCs)向成骨细胞分化的调节作用. 方法:体外培养山羊BMSCs,流式细胞仪鉴定表面标志物;将第3 代BMSCs分为空白对照组、成骨诱导对照组、NGF组和实验组,检测各组碱性磷酸酶(ALP)活性和骨钙素(OC)水平、应用von Kossa染色的方法比较各组细胞成骨性能. 结果:流式细胞术测得各组细胞均呈CD90、CD105强阳性表达,CD34、CD45阴性.实验组ALP和OC表达明显高于其它3 组,差异有显著性意义(P<0.05).成骨诱导对照组细胞von Kossa染色阳性,可见黑色钙化结节,实验组较成骨诱导对照组钙化结节数目明显增多,面积增大.而NGF组各项指标与空白对照组无明显差异.结论:单纯使用NGF并不能诱导山羊BMSCs向成骨细胞转化,但NGF对山羊BMSCs向成骨细胞分化过程具有明显的促进作用.     

体外培养人骨髓基质干细胞诱导为成骨细胞的超微结构变化

目的通过透射电子显微镜对体外培养过程中不同代次的人骨髓基质干细胞的超微结构的观察分析,进一步了解骨髓基质干细胞向成骨细胞分化的过程。方法将临床自愿捐献骨髓的无血液系统疾病患者的骨髓体外分离培养诱导,分别在原代,1代,2代,3代细胞达到融合后,2.5%戊二醛4℃原位固定1h后,送透射电子显微镜检测,观察细胞内细胞器、细胞间质及钙盐沉积状况,免疫组化检测Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶染色及VonKossa染色,放免法测定骨钙素分泌情况。结果透射电镜显示,1代、2代、3代的骨髓基质干细胞超微结构有明显变化,第1代细胞内出现大量的溶酶体;第2代细胞内粗面内质网、高尔基体、线粒体增多;第3代细胞外基质中出现排列规律的胶原纤维以及初期和成熟的钙化基质。免疫组化I型胶原表达第3代细胞达到最强;碱性磷酸酶染色第2、3代ALP染色蓝紫色颗粒加深、增多;放免法测定骨钙素分泌第3代细胞达到最强。结论骨髓基质干细胞经过体外培养诱导从原代到第3代逐步向成骨细胞方向分化,具备成骨细胞的特征。由透射电镜反映出的细胞器及细胞外间质的变化为进一步探讨骨髓基质干细胞的分化机制提供了一定的实验依据。     

颞下颌关节滑膜间充质干细胞成骨潜能的实验研究

目的　研究滑膜间充质干细胞的成骨潜能。方法　用2 g/L的Ⅰ型胶原酶消化获得滑膜细胞,待细胞汇 合后用有限稀释法进行单细胞克隆,筛选出滑膜间充质干细胞(SMSC)。取第3代SMSC进行成骨诱导培养,每天观 察细胞形态,并于培养7 d后检测ALP活性和骨桥蛋白的表达,RT-PCR检测核心结合因子al(cbfal)mRNA的转录; 培养30 d后作Von Kossa′s染色,检测成骨化程度。结果　SMSC在体外培养形成葵花样细胞集落,胞浆突起明显, 相互连接成网状;成骨化诱导剂可诱导SMSC定向分化为多形性成骨细胞,细胞ALP染色阳性,骨桥蛋白强阳性,电 泳显示有cbfal的特异性条带,矿化区经Von Kossa′s染色呈阳性反应。结论　经体外纯化的SMSC可定向诱导分化 为成骨细胞,符合成骨细胞的生物学特征。     

犬骨髓基质细胞体外成骨的实验研究

目的:研究犬骨髓基质细胞(bonemarrowderivedstromacell,BMSC)定向分化为成骨样细胞(osteoblasts-like,OBL)后的体外成骨能力和细胞内钙离子浓度的变化。方法:分离、培养犬骨髓基质细胞,并使用诱导培养液进行成骨诱导,取第3代成骨样细胞。通过碱性磷酸酶(alkalinephosphatase,ALP)染色和vonKossa染色检测BMSC分化为OBL的程度。检测细胞增殖率,比较细胞与多孔支架材料β-磷酸三钙(β-TCP)黏附前后的生长情况,用对BMSC分化前后、OBL黏附多孔β-TCP前后细胞内钙离子浓度荧光值进行统计学分析。结果:ALP染色和vonKossa染色均显示为阳性。细胞增殖率曲线结果显示,细胞黏附多孔β-TCP后增殖率没有明显差异。统计学分析发现,BMSC分化前后和OBL黏附β-TCP前后细胞内钙离子浓度荧光值均有明显的差异,P<0.05,有统计学意义。结论:犬OBL有很好的体外增殖能力和成骨能力,黏附多孔β-TCP之后,细胞的生长状况没有差别,多孔β-TCP材料对BMSC细胞内钙离子浓度有很大的影响。     

富血小板血浆PRP的体外骨诱导作用研究

目的 :探讨在体外培养中富血小板血浆 (Platelet -RichPlasma ,PRP)对骨髓基质细胞诱导成骨的影响。方法 :从自体静脉血中提取PRP ,配制成条件培养液 ,并作用于培养状态的骨髓基质细胞 ,染色检测细胞碱性磷酸酶表达情况 ,钙化结节形成率 ,放免法测定培养液中骨钙素的含量。结果 :骨髓基质细胞经诱导培养后 ,碱性磷酸酶、骨钙素表达明显增加。结论 :体外培养时 ,PRP可促进骨髓基质细胞的成骨分化。     

不同浓度bFGF对犬骨髓基质细胞增殖、分化影响的实验研究

目的：研究不同浓度的碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factot,bFGF）对体外培养的beagle犬骨髓基质细胞（bone marrow stromal ceils，BMSCs）增殖和分化的影响。方法：体外培养第2代BMSCs的培养液中分别加入不同浓度（25、50、100、200ng／mL）的bFGF，连续6d倒置显微镜下动态观察BMSCs的形态和生长情况．行MTT比色、碱性磷酸酶（alkalin ephosphatase，ALP）活性定量检测、ALP和Von Kossa染色。结果：浓度为50ng／mL的bFGF可明显促进犬的BMSCs增殖（P〈0．05），但无显著促进犬BMSCs分化的作用（P〉0．051。结论：bFGF能有效促进犬BMSCs的增殖，且与bFGF剂量有关。     

Balb/c胎鼠下颌突外胚间充质细胞向成骨细胞诱导分化的体外研究

目的：探讨矿化液体外诱导外胚间充质细胞向成骨细胞分化的过程。方法：取妊娠12．5d胎鼠第三代下颌突外胚间充质细胞，培养于含10mmol／L β-甘油磷酸钠、100μg/mL维生素C、10nmol／L地塞米松、150mL／L胎牛血清的DMEM中。相差显微镜下观察细胞的形态变化，免疫组化鉴定细胞性质，碱性磷酸酶染色及活性检测，矿化结节Von Kossa染色。结果：培养14d，细胞形态发生明显变化，呈多边形、立方形，抗I型胶原染色阳性。碱性磷酸酶活性增高，碱性磷酸酶染色阳性，矿化结节形成。结论：矿化液可诱导外胚间充质细胞向成骨细胞分化。     

兔骨髓基质细胞的体外成骨定向诱导培养

目的:体外分离培养兔骨髓基质细胞(bonemarrowstromalcells,BMSCs),并向成骨定向诱导培养,为骨组织工程提供适宜的种子细胞。方法:抽取新西兰白兔的骨髓,体外分离纯化得到BMSCs,并利用条件培养液将其向成骨定向诱导培养、扩增。采用倒置相差显微镜观察细胞增殖分化情况;使用碱性磷酸酶(ALP)和VonKossa染色的方法,鉴定其成骨性能;用MTT法描绘标准细胞浓度-OD值曲线。结果:BMSCs在培养皿中贴壁生长、增殖;经ALP和VonKossa染色证实其有成骨潜能;标准BMSCs细胞浓度-OD值曲线显示细胞浓度和OD值呈线性正相关。结论:可以通过在体外分离纯化骨髓并诱导培养,获得足够数量、有成骨潜能的BMSCs作为骨组织工程的种子细胞。     

山羊骨髓基质干细胞向成骨细胞诱导后成骨分化相关基因表达的变化

目的:研究山羊骨髓基质干细胞向成骨细胞诱导后成骨分化相关基因ALP、OCN、COL I mRNA表达水平的变化.方法:采用全骨髓培养法培养骨髓基质干细胞,使用成骨条件培养液体外诱导成骨细胞,通过细胞形态学观察、免疫组化染色、钙结节等检测手段进行成骨细胞鉴定,采用RT-PCR和实时定量PCR检测诱导2周后骨髓基质干细胞ALP、OCN、COL Ⅰ的表达水平,未诱导的骨髓基质干细胞作为对照组.结果:通过成骨细胞鉴定,骨髓基质干细胞成功诱导分化为成骨细胞:OCN和COL Ⅰ基因存细胞诱导组表达上调,ALP基因表达在诱导组和未诱导组间无显著差异.结论:成功诱导山羊BMSCs向成骨细胞分化,成骨分化相关基因在诱导后为适应成骨细胞的功能发生变化.     

CKIP-1对骨髓间充质干细胞体外增殖和分化能力的影响

目的：探讨CKIP-1基因对小鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）的增殖和分化能力的调控。方法：选择CKIP-1基因敲除型小鼠（KO）和野生型C57小鼠（WT）,采用全骨髓贴壁法培养BMSCs,取第3代BMSCs,分为KO组和WT组,分别采用成骨及成脂诱导液对细胞进行诱导培养,MTT法检测细胞增殖,流式细胞仪检测目的细胞表面标记分子,用ALP染色、茜素红染色、油红O染色分别对细胞成骨及成脂能力做定量分析。结果：2种细胞增殖和干细胞分子表达相似;成骨诱导后ALP染色显示,KO组的细胞染色的阳性率要大于WT组。茜素红染色观察显示KO组的矿化结节要多于WT组;油红O染色显示KO组细胞的脂质沉淀量大于WT组。结论：CKIP-1基因缺失可以使BMSCs成骨及成脂分化能力增强,对其增殖影响不明显。     

兔骨髓基质干细胞培养及鉴定

目的：对新西兰大白兔骨髓基质干细胞（BMSCs）进行体外培养及扩增,观察其原代及传代细胞的生长特点及生物学特点,获得足够量的细胞用于材料细胞相容性实验。方法：骨髓髓腔冲洗获得新西兰大白兔幼兔股骨骨髓,用全骨髓培养法进行体外培养获得BMSCs,胰酶消化传代,用条件培养基培养传代细胞。逐日倒置显微镜观察细胞生长情况,对传代细胞进行HE染色和碱性磷酸酶（ALP）染色。结果：幼兔骨髓基质干细胞体外培养生长良好,原代细胞约2周汇成单层,传代后1周左右长满瓶底。HE染色光镜下观察见兔骨髓基质干细胞为单核细胞,细胞呈梭形或不规则长多边形,传代细胞碱性磷酸酶染色呈强阳性。结论：兔骨髓基质干细胞的体外增殖能力强,可诱导为成骨细胞,可作为骨缺损材料细胞相容性研究的受试细胞。并且可以作为骨组织工程的种子细胞。     

鸢尾素对大鼠骨髓间充质干细胞 Sost基因表达及成骨分化的影响

目的探究鸢尾素（Irisin）对大鼠骨髓间充质干细胞（BMSC）Sost基因表达及成骨分化的影响。 方法设置Irisin不同浓度组（0、80、100、120 ng/mL）,细胞计数试剂盒（CCK-8）法选择Irisin的最佳实验浓度。用含有Irisin的培养液培养大鼠BMSC设置为实验组,对照组为单纯培养液培养,3、7、14 d进行茜素红、von Kossa钙盐染色;3、10 d采用反转录聚合酶链反应（RT-PCR）和Western bolt检测成骨相关基因mRNA及蛋白表达。分别采用单因素方差分析和t检验对数据进行统计分析。 结果（1）培养3 d时,100 ng/mL的Irisin促进大鼠BMSC增殖的效果明显（OD=0.951）,与对照组相比差异有统计学意义（F=102.52,P<0.05）;（2）实验组染色深度、钙结节大小和数量都明显高于对照组;（3）与对照组相比,实验组Sost mRNA及其蛋白表达水平明显下降,ALP、Lrp5、BMP2、Smad1的mRNA及其蛋白表达水平明显增高,差异均有统计学意义（P<0.001）。 结论（1）Irisin可抑制Sost基因的表达;（2）Irisin可在体外促进大鼠BMSC增殖和成骨分化;（3）Wnt和BMP信号通路可能在Irisin促进大鼠BMSC成骨分化中发挥作用。     

β-磷酸三钙复合骨髓基质细胞构建组织工程骨的实验研究

目的：验证β-磷酸三钙与骨髓基质细胞复合形成组织工程骨的可行性。方法：取犬骨髓,贴壁法获得骨髓基质细胞,经成骨诱导培养液体外培养,倒置相差显微镜观察其形态、增殖情况,选择CD29,CD90,hamIgG应用流式细胞术检测细胞表面抗原,VonKossa染色,将培养的第3代细胞接种于多孔支架材料β-磷酸三钙（β-TCP）,进行细胞增殖率检测,并于1、3、7d扫描电镜观察细胞材料的复合情况。结果：原代培养20d后分离获得骨髓基质细胞,VonKossa染色鉴定其成骨能力;细胞表面抗原检测显示CD29＋,CD90＋,hamIgG-,与文献报道一致;细胞增殖率曲线结果显示,细胞粘附多孔β-TCP后增殖率没有明显差异;扫描电镜观察可见细胞生长附着于材料网孔内表面。结论：β-磷酸三钙/骨髓基质细胞复合物显示良好的成骨活性,β-TCP可以用于骨组织工程支架材料。     

低强度脉冲超声对不同钛表面骨髓间充干细胞成骨分化的影响

目的:观察低强度脉冲超声(LIPUS)对大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)在钛片表面成骨分化的影响.方法:将体外培养的BMSCs分别接种于光滑钛表面和大颗粒喷砂酸蚀(SLA)钛表面,进行矿化诱导并实施超声干预和假刺激.于矿化诱导后3、7d进行碱性磷酸酶(ALP)定量检测,14 d进行ALP染色观察;矿化诱导21 d后行茜素红染色;于矿化诱导14、21 d检测成骨相关基因及蛋白表达.结果:矿化诱导后3、7d超声组ALP活性较对照组高(P＜0.05),14 d超声组与对照组相比钛片表面ALP染色明显深染;茜素红染色显示,21 d后超声组的染色更明显且形成更多的矿化结节;超声组的成骨相关蛋白成骨转录因子2、骨形成蛋白、骨桥蛋白表达增高;RT-PCR检测到成骨相关基因、ALP、成骨转录因子2、骨形成蛋白、骨桥蛋白、骨钙素、Ⅰ型胶原蛋白均有不同程度表达增高(P＜0.05).结论:LIPUS可以促进光滑及SLA钛表面BMSCs的成骨分化.     

不同周龄大鼠骨髓基质干细胞成骨与成脂分化平衡的研究

目的研究不同周龄大鼠骨髓基质干细胞成骨与成脂肪能力。方法不同周龄(幼年组:2周,成年组:3个月,老年组:18个月)大鼠骨髓基质干细胞原代培养,成骨诱导分化,矿化结节染色,计算矿化率。成脂肪诱导分化,显微镜下观察脂肪滴及检测油红-O染色阳性细胞率。结果全骨髓细胞贴壁的方法得到大鼠骨髓基质干细胞,幼年组成骨分化的矿化率最高,老年组最低。成脂肪诱导油红-O染色阳性率老年组最高,幼年组最低。结论随着年龄的增长骨髓基质干细胞成骨能力减弱,成脂肪能力增强。