细胞共培养在组织工程研究中的应用及价值

背景:细胞共培养即最大程度地模拟机体内环境,在体外观察细胞与细胞之间的相互作用,是组织工程研究的热点.目的:总结并讨论细胞共培养研究在组织工程研究的应用及价值.方法:由第一作者用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI:2000/2010)和Medline数据库(2000/2010),检索词分别为"细胞共培养,骨髓间充质干细胞,神经干细胞,软骨细胞,组织工程"和"Cells co-culture,Bone marrow stem cells,Neural stem cells,Cartilage",语言分别设定为中文和英文.从细胞共培养在骨髓间充值干细胞、神经干细胞和软骨细胞3方面进行总结,对细胞共培养在组织工程研究及应用方面进行介绍.结果与结论:共检索到182篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入30篇文章.结果表明大量细胞共培养的研究,都围绕着最大程度地模拟体内环境、维持体内性状,观察细胞与细胞之间相互作用,很多体外细胞共培养的研究结果和进展对于深入了解共培养有重要的指导和参考价值,但有关共培养的新方法新技术,研究结果,最新动向和研究热点但仍需进一步分析和总结.     

骨髓间充质干细胞和软骨细胞共培养在组织工程化软骨中的研究进展

关节软骨几乎不能自我修复,而组织工程的发展为关节软骨的修复提供了可能,但目前没有任何种子细胞能完全满足组织工程化软骨的要求。骨髓间充质干细胞和软骨细胞共培养作为种子细胞,是目前组织工程研究的热点,现就骨髓间充质干细胞和软骨细胞共培养研究现状作一综述。     

自体骨髓间充质干细胞和同种异体软骨细胞共培养优化软骨组织工程种子的细胞源

背景：至今尚无一种细胞能完全满足组织工程对种子细胞的要求。目的：探讨自体骨髓间充质干细胞和同种异体软骨细胞共培养的可行性。方法：酶消化分离法获得兔软骨细胞,使用密度梯度离心和贴壁筛选的方法获得骨髓间充质干细胞。取细胞浓度为3×108L-1的第2代骨髓间充质干细胞和软骨细胞,随机分为3组,共培养组：将骨髓间充质干细胞和软骨细胞按2：1比例混匀;实验组：取同代同浓度的软骨细胞（浓度与共培养细胞的终浓度相同）;对照组：取低浓度软骨细胞1×108L-1（与共培养组中软骨细胞终浓度相同）。结果与结论：共培养组、实验组及对照组细胞平均群体倍增时间分别为3,7,8d;共培养组共培养细胞增殖比其他2组明显增快（P〈0.05）;糖胺多糖水平明显多于其他2组（P〈0.05）;自体骨髓间充质干细胞与同种异体软骨细胞共培养未见明显排异反应,提示自体骨髓间充质干细胞与同种异体软骨细胞为种子细胞共培养,骨髓间充质干细胞能促进软骨细胞的增殖和细胞外基质合成,缩短软骨细胞培养时间和减少传代次数,同时软骨细胞可促进骨髓间充质干细胞向软骨细胞的定向转化,节省大量软骨细胞。     

与软骨细胞共培养和条件培养液诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的比较

背景：骨髓间充质干细胞体外转化很大程度上依赖于合适的培养条件。目的：比较与软骨细胞共培养和条件培养液2种不同的诱导方案诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的特点。方法：分离培养大鼠骨髓间充质干细胞和耳软骨细胞,采用骨髓间充质干细胞与软骨细胞共培养及条件培养液诱导成软骨的方法,诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化。以MTT法及流式细胞仪检测细胞活性及周期,糖胺多糖、甲苯胺蓝以及免疫组化染色检测细胞生物学特性,以RT-PCR法检测诱导后的软骨细胞Ⅱ型胶原RNA表达情况。结果与结论：采用共培养方式诱导的软骨细胞,其生物学特性与采用条件培养液诱导的软骨细胞相比,前者优于后者,如分泌糖胺多糖的能力以及基质分泌量均较高。提示共培养方式诱导的软骨细胞更接近正常软骨细胞,更有利于作为组织工程软骨的种子细胞。     

与软骨细胞共培养和条件培养液诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的比较

背景:骨髓间充质干细胞体外转化很大程度上依赖于合适的培养条件。目的:比较与软骨细胞共培养和条件培养液2种不同的诱导方案诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的特点。方法:分离培养大鼠骨髓间充质干细胞和耳软骨细胞,采用骨髓间充质干细胞与软骨细胞共培养及条件培养液诱导成软骨的方法,诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化。以MTT法及流式细胞仪检测细胞活性及周期,糖胺多糖、甲苯胺蓝以及免疫组化染色检测细胞生物学特性,以RT-PCR法检测诱导后的软骨细胞Ⅱ型胶原RNA表达情况。结果与结论:采用共培养方式诱导的软骨细胞,其生物学特性与采用条件培养液诱导的软骨细胞相比,前者优于后者,如分泌糖胺多糖的能力以及基质分泌量均较高。提示共培养方式诱导的软骨细胞更接近正常软骨细胞,更有利于作为组织工程软骨的种子细胞。     

血管组织工程种子细胞在再生医学中的应用

背景:小口径人工血管替代人体小动脉和静脉一直未获得满意的效果,因此研制出一种拥有较高远期通畅率的小口径人工血管成为了一个重要的研究课题.目的:综述种子细胞在血管组织工程的研究进展.方法:以 Vascular tissue engineering, Seeding cells为检索词,应用计算机检索Pubmed 数据库1960/2009有关文章.纳入有关血管组织工程种子细胞的文献.排除原始文献设计方法简单、结果可靠性差、非英文文献及结果重复的文献,保留35篇文献做进一步分析.结果与结论:内皮细胞和平滑肌细胞是目前常用的种子细胞.内皮细胞和平滑肌细胞共同培养的体系,模拟体内环境,保持内皮细胞和平滑肌细胞具有正常的分泌功能和表型.骨髓间充质细胞可被有效的分离和扩增,在特定培养条件下可以诱导分化为多种血管细胞.在再生医学和生物组织工程方面有强大的潜力.     

脱细胞支架复合兔骨髓间充质干细胞构建组织工程血管

背景:目前临床使用的小口径(<6 mm)人工血管因生物相容性差、远期通畅率低,效果并不理想.因此,学术界一直致力于寻找具有正常血管生物学功能的血管代用品,组织工程血管的构建与功能研究已成为目前热门研究课题.目的:将兔骨髓间充质干细胞与脱细-胞血管支架动态复合培养体外构建组织工程血管,通过体内移植实验,探讨该组织工程血管的组织相容性及通畅率.设计、时间及地点:随机对照实验,细胞学、组织病理学观察,于2006-01/2008-06在南京大学医学院附属鼓楼医院实验室完成.材料:通过去污剂-酶消化法制备兔腹主动脉脱细胞支架;采用密度梯度离心法结合贴壁分离培养法,分离扩增兔骨髓间充质干细胞,将扩增后的干细胞静态种植于脱细胞支架后置于生物反应器中动态培养构建组织工程血管.方法:60只兔随机均分为3组,剪取一段腹主动脉长约1.0 cm,再将移植血管以8/0聚丙烯线间断外翻吻合到腹主动脉上.组织工程血管组:受体为对应抽取骨髓干细胞的实验兔,以组织工程血管为移植血管;脱细胞血管支架组:以脱细胞处理的同种异体腹主动脉为移植血管;同种异体血管组:以同种异体新鲜腹主动脉作为移植血管.主要观察指标:对培养的骨髓间充质干细胞进行免疫组化鉴定;血管移植后3个月行数字减影血管造影、病理切片、扫描电镜等观察移植效果.结果:兔骨髓间充质干细胞在体外培养8 d后形成漩涡状排列,免疫组化结果符合间充质干细胞表型特征:将间充质干细胞与脱细胞支架置于生物反应器培养12 d后,种子细胞在血管腔内黏附生长;血管移植3个月后,组织工程血管组、脱细胞血管支架组通畅率分别为90%,80%,均优于同种异体血管组(25%).移植3个月后苏木精一伊红染色及扫描电镜结果显示,组织工程血管组形成清晰的内、中、外膜3层结构,形态接近正常动脉,内皮细胞覆盖完整;脱细胞血管支架组血管内表面内皮细胞覆盖不完整,伴有附擘血栓形成,内膜轻度增生,伴炎性细胞浸润:同种异体血管组内膜极度增厚、坏死,管腔明显狭窄,伴不同程度的血栓机化.结论:将兔骨髓间充质干细胞复合脱细胞血管支架上,可获得一种具有良好生物相容性和通畅率的生物人工血管.     

软骨组织工程中种子细胞的应用

成人软骨组织中没有血管和神经,因此受伤后自行修复的能力有限。组织工程技术的出现使修复甚至再造软骨成为可能。但实现组织工程化软骨的重要条件之一是必须获得大量的     

干细胞在组织工程及其相关领域的研究进展

干细胞是机体内存在的一类特殊细胞，它们显的生物学特性是既有自我更新的能力又具有多向分化的潜能。干细胞可分为胚胎干细胞(ESC)和成体干细胞如造血干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞、肌肉干细胞、成骨干细胞、内胚层干细胞和视网膜干细胞等。干细胞在组织工程及相关领域应用较广，如最近发现老鼠胚胎干细胞可以向神经细胞分化，可以用来治疗帕金森等神经系统的疾病，并且利用这一分化特性可以作为治疗视网膜退化性疾病的无限的细胞资源。近年来的研究成果给人们显示出干细胞的美好应用前景，关健在于如何确定干细胞是否存在于所有的组织中，如何改进干细胞的分离和培养技术并掌握干细胞向特定谱系定向分化所需的标志物等。尽管如此，使用干细胞的危害性也需提出，尤其是人类的ESC细胞显示出其具有致瘤性，说明未分化的ESC细胞在进行移植前必须完全清除掉。介绍干细胞的概念，就其分类和在组织工程及其相关领域的研究进展。     

骨髓间充质干细胞在骨科组织工程中的应用

学术背景：近年来许多学者从分子、生化、物理等水平对骨髓间充质干细胞成骨分化调控进行了深入研究并取得了较大的进展一虽然骨髓间充质干细胞在骨组织工程中潜力巨大，但在体外扩增和保持成骨分化能力方面仍存在许多困难。 目的：综述骨髓间充质干细胞分离培养、鉴定、成骨特性、免疫学特性及在骨科组织工程中的应用检索策略：应用计算机检索PubMed、PML、OVID与万方数据库1994—01／2007—05期间与骨髓间充质干细胞应用相关文献，检索词为“bone mesenchymal stem cell，spinal injure，bonede fects，disc degeneration，骨髓间充质干细胞，脊髓损伤，骨缺损，椎间盘退变”。对资料进行初审，选取关于骨髓间充质干细胞分离培养、鉴定、成骨特性及其在组织工程中的应用的相关文献，重复研究选取年代最近的文献。排除不随机及综述文献。共收集到65篇文献，入选30篇。 文献评价：入选文献包含了骨髓间充质干细胞分离培养、鉴定、成骨特性、免疫学特性及在骨科组织工程中的应用等方面的研究进展，排除的文献为明显不随机的文献、综述文献和非组织工程研究。 资料综合：①骨髓间充质干细胞的分离纯化方法，如贴壁筛选法、密度梯度离心法、特制培养板筛选法、免疫磁珠分离法等，现今应用较多的是数种方法相结合，以提高原代分离纯化的效率但更理想的分离纯化方法还有待于进一步的摸索。②骨髓间充质干细胞培养常用a-MEM，DMEM-HG，DMEM-LG培养基，葡萄糖浓度、种植密度、细胞因子等都对骨髓间充质干细胞的培养有一定影响。③至今尚未发现特异性抗原表型来鉴定骨髓间充质干细胞，但利用骨髓间充质干细胞的形态学及功能学的表现并通过培养过程中出现的分化表型基本可以来推断和区分它们。④骨髓间充质干细胞具有成骨成软骨及其它多向分化的潜能并且移植后无免疫排斥反应，利用这些优点可将骨髓间充质干细胞应用于骨科许多疾病的治疗。本文主要探讨其在骨、软骨缺损，脊髓损伤、椎间盘退变等方面的应用。 结论：骨髓间充质干细胞的研究及其应用近年来虽已取得很大进步，但许多领域的研究尚处于探索阶段，仍有许多问题有待解决。     

组织工程表皮与单核白血病细胞共培养的致敏性检测模型

背景：大量研究表明体外构建的组织工程皮肤可用于化学物质的刺激性检测。目的：构建组织工程表皮和单核白血病细胞共培养体外模型,并用致敏物初步验证。方法：利用人源性角质形成细胞构建组织工程表皮,和单核白血病细胞进行共培养,干预24h后,ELISA法检测空白对照组,溶剂对照组,二硝基氟苯处理组和十二烷基硫酸钠处理组培养液中白细胞介素1β的质量浓度,流式细胞术检测各组中单核白血病细胞表面标记物CD86和CD54的平均荧光强度。结果与结论：角质形成细胞气液界面培养14d后,苏木精-伊红染色结果显示构建的组织工程表皮含有8～10层细胞结构,泛角蛋白免疫组化染色阳性。二硝基氟苯处理组培养液中白细胞介素1β质量浓度,单核白血病细胞表面标记物CD86和CD54的平均荧光强度均高于溶剂对照组（P〈0.05）。实验成功构建了组织工程表皮和单核白血病细胞共培养的致敏物检测模型。     

组织工程表皮与单核白血病细胞共培养的致敏性检测模型

背景:大量研究表明体外构建的组织工程皮肤可用于化学物质的刺激性检测。目的:构建组织工程表皮和单核白血病细胞共培养体外模型,并用致敏物初步验证。方法:利用人源性角质形成细胞构建组织工程表皮,和单核白血病细胞进行共培养,干预24h后,ELISA法检测空白对照组,溶剂对照组,二硝基氟苯处理组和十二烷基硫酸钠处理组培养液中白细胞介素1β的质量浓度,流式细胞术检测各组中单核白血病细胞表面标记物CD86和CD54的平均荧光强度。结果与结论:角质形成细胞气液界面培养14d后,苏木精-伊红染色结果显示构建的组织工程表皮含有8～10层细胞结构,泛角蛋白免疫组化染色阳性。二硝基氟苯处理组培养液中白细胞介素1β质量浓度,单核白血病细胞表面标记物CD86和CD54的平均荧光强度均高于溶剂对照组(P<0.05)。实验成功构建了组织工程表皮和单核白血病细胞共培养的致敏物检测模型。     

干细胞在脂肪组织工程中的应用

目的：脂肪组织再生的关键因素在于种子细胞，深入认识脂肪组织工程的现状，分析和展望干细胞在脂肪组织工程中的作用。资料来源：应用计算机检索PUBMED1996—01，2006—06的相关文章，检索词为“slem cells，adipose tissueengineeing”，并限定文章语言种类为English。资料选择：对资料进行初审，并查看每篇文献后的引文。纳入标准：文章所述内容应与干细胞在脂肪组织工程中的应用相关。排除标准：重复研究或Meta分析类文章。资料提炼：共收集到209相关文献，98文献符合纳入标准，排除的111篇文献为内容陈旧或重复。符合纳入标准的98篇文献中，分别涉及脂肪组织中的细胞组成、脂肪组织工程的现状、干细胞的来源以及在脂肪组织工程中的应用等内容。资料综合：软组织挫伤、肿瘤及先天畸形等都可能造成大量脂肪组织的缺失从而导致软组织缺损，种子细胞的选择、支架材料、细胞生存环境、将细胞重新植入损伤部位的方法是重建缺损软组织的重要环节。迄今为止，依然没有一种理想的在任何情况下都适用的填充材料，而利用自体脂肪组织移植来治疗软组织缺损的方法尚不成熟。脂肪组织再生的关键因素就是种子细胞，干细胞因其自我复制、自我更新、多能分化的特点成为目前较理想的种子细胞。结论：前脂细胞和脂细胞移植是软组织重建的可行方法，而干细胞诱导生成脂肪组织应用于软组织重建虽然面临伦理和科技上的障碍，但由于它蕴含着巨大的潜力，有望成为推动脂肪组织工程发展的革命性力量。     

骨膜细胞在骨组织工程中的应用

随着骨科学的发展,骨组织缺损治疗这一难题尤显突出,急需一种更为有效的疗法.骨膜中存在能够自我复制并能多向分化的骨祖细胞,在机体损伤时参与组织的修复.骨膜细胞的体外培养及骨膜细胞注射治疗小范围骨缺损已获得成功.实验表明,在适合的支架材料上,骨膜细胞可在一些特定的细胞因子调控下分化成骨,这些新生骨在组织形态及化学成分上与体内天然骨基本一致,并且能够与天然骨接合并继续生长.探寻合适的支架材料及体外诱导条件,使骨膜细胞能真正实现体外成骨,形态可塑,是骨组织工程临床应用的关键所在.     

干细胞在皮肤组织工程中的应用

目前还没有一种理想的组织工程皮肤能满足临床严重皮肤缺损患者的需求,其重要原因之一是无合适的种子细胞来源.干细胞在皮肤组织工程巾的应用已取得了很大进展,但仍存在一些问题需要解决.基于此,文章重点介绍了胚胎下细胞、表皮下细胞和问充质干细胞等有代表性的干细胞的分离、培养以及在皮肤组织工程中的应用现状,并提出了存在的问题和下一步的研究方向,以期研制出更理想的组织工程皮肤替代物.     

脂肪间充质干细胞在组织工程中的应用

背景:脂肪间充质干细胞与骨髓间充质干细胞具有相似的形态学及生物学特性,可作为组织工程的种子细胞来源.目的:深入认识脂肪间充质干细胞的生物学特性,对其在组织工程中的研究进展及临床应用、基础研究前景进行探讨.方法:以adipose tissue-derived stem cell,tissue engineering,stem cells为检索词,检索Pubmed数据库(1999-01/2009-06).以脂肪间充质干细胞,组织工程为检索词,检索CNKI期刊全文数据库(1999-01,2008-12).文献检索语种限制为英文和中文.以脂肪间充质干细胞成骨和软骨的能力以及脂肪间充质干细胞和基因转染技术联合治疗疾病的效果为评价指标.纳入大鼠脂肪和骨髓来源间充质干细胞成骨分化比较的体外研究,排除重复性研究及目的与本文不相关的研究.结果与结论:脂肪间充质干细胞取材方便,来源丰富,可在体外稳定增殖传代,与骨髓间充质干细胞具有相似的形态学及生物学特性,在一定诱导条件作用下可以定向分化为中胚层及内、外胚层组织细胞.脂肪间充质干细胞联合组织工程学支架在一定程度上可以修复骨、关节软骨的缺损,但新生软骨的质量与周围软骨的连接、生物力学强度、未来退化等都与正常的软骨有一定差距,尚需深入研究.随着人们对成体间充质干细胞研究的不断深入,发现因间充质干细胞具有自我扩增和分化潜能,使导入的"外源基因"能够有效扩散;获取和体外扩增比较容易,可在体外对其进行基因改造和修饰,且其易被外源基因转染.因此,脂肪来源的间充质干细胞可以结合基因工程学,应用于基因治疗.但是在当前研究方面,尚存在基因载体潜在致癌性,转染后对人体及干细胞是否产生不良影响等问题尚未阐明.     

牙髓干细胞在组织工程研究中的应用

背景：牙髓干细胞是来源于牙髓组织中的一种成体干细胞,该种细胞具有高度增殖、自我更新的能力和多向分化潜能.通过对牙髓干细胞的深入研究,有助于人类为组织工程研究提供可能的细胞来源,进而指导临床相关治疗与预防.目的：就牙髓干细胞的研究现状及其在组织工程中的应用作一综述.方法：应用计算机检索CNKI和Pubmed数据库中2000年1月至2012年5月关于牙髓干细胞的文章,在标题和中以“牙髓干细胞,诱导,培养,分化”或“dental pulp stem cel s,culture,induced, differentiation”为检索词进行检索.选择文章内容与牙髓干细胞有关者,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章.初检得到205篇文献,根据纳入标准选择关于牙周局部缓释剂的44篇文献进行综述.结果与结论：相比较其他成体干细胞,牙髓干细胞的研究尚面临许多问题.但随着科学技术的日益进步,随着这些问题的深入探讨和逐步解决,牙髓干细胞的研究将日趋完善.牙髓干细胞有望成为牙组织工程、骨组织工程和神经组织工程的种子细胞,在牙髓再生、牙体的修复等方面有着广阔的应用前景.     

间充质干细胞在组织工程中的应用进展

背景:间充质干细胞主要存在于结缔组织和器官间质中,具有强大的增殖能力和多向分化潜能及免疫调节等多种功能;同时具有来源方便,易于分离、培养、扩增和纯化等优点,因而在组织工程,基因治疗等领域日益受到重视.目的:综述不同来源间充质干细胞的生物学特性、对其他细胞的支持作用、免疫原性、免疫调节作用及其应用.方法:应用计算机枪索2001-03/2010-03 PubMed数据库相关文章,检索词为"mesenchymal stem cells,tissue engineering",同时检索万方数据库相关文章,检索词为"间充质干细胞,组织工程".共检索到文献182篇.结果与结论:间充质干细胞来源于中胚层间充质,不仅具有多向分化的潜能,单独应用于组织工程,而且具有为其他细胞的生长繁殖提供支持的作用,可以调节机体的免疫状态等特性而被广泛应用于医学领域.目前,间充质干细胞功能的研究虽然取得了一些成就,但有关研究才刚刚起步,仍存在许多理论和技术问题,对于如何有效控制其在体内定向分化、增殖、迁移并整合参与宿主细胞组织功能还需要大量深入和系统研究.     

骨髓间充质干细胞在骨及软骨组织工程中的应用

目的:总结近年来骨髓间充质干细胞在骨及软骨组织工程中应用的文献,阐明骨髓间充质干细胞在骨及软骨组织工程中的应用前景。资料来源:应用计算机检索Medline1996-01/2004-12文章,检索词为“Bonemarrowmesenchymalstemcells,Bonetissueengineering,Cartilagetissueengineering”限定文章语言种类为English。资料选择:纳入标准:骨髓间充质干细胞在骨及软骨组织工程中应用的文献。排除标准:①较陈旧的文献。②重复研究。资料提炼:共收集到190篇与骨髓间充质干细胞和骨及软骨组织工程有关的文献,其中30篇符合纳入标准。资料综合:①骨髓间充质干细胞的成骨分化:骨髓间充质干细胞具有在一定的环境下向成骨细胞和软骨细胞分化的能力。②骨髓间充质干细胞在骨和软骨组织工程中的应用:研究表明,骨髓间充质干细胞复合适宜载体可用来修复骨缺损,但因骨缺损的多样性和载体材料本身的特点,目前尚未找到理想的骨组织工程支架材料,还未探明骨髓间充质干细胞与支架材料复合的最佳浓度和最佳时间;骨髓间充质干细胞体外诱导性培养和体内关节软骨的修复均能有效地生成软骨,但只能达到组织形态及生化成分上类似,不能实现与原有软骨相同的再生。③骨髓间充质干细胞的软骨分化潜能:骨髓间充质干细胞具有多向分化潜能,适宜条件下还能向软骨方向分化,但其增殖和定向软骨分化需适宜生长因子调控。结论:骨髓间充质干细胞完全具备理想的骨软骨组织工程种子细胞的特点,在骨软骨组织工程方面是非常有应用前景的种子细胞。