脂肪干细胞与三维支架体内外培养构建的组织工程化气管

背景：气管替代物包括自体组织皮瓣、气管同种异体移植、人工材料支架和无活力组织移植等,但均因为相关严重并发症和获取困难等因素使临床应用遇到很大困难。目的：利用脂肪干细胞与聚乳酸-乙醇酸共聚物（poly-D,L-lactio-co-glycolicacid,PLGA）、聚三亚甲基碳酸酯（poly（trimethylenecarbonate）,PTMC）共聚物支架构建组织工程化气管支架模型。方法：组织块法原代分离培养SD大鼠脂肪干细胞,脂肪干细胞行流式细胞术及多向分化能力鉴定,分别种植于PLGA-PTMC支架,经体内体外培养后行免疫组织化学及扫描电镜观察。结果与结论：大鼠脂肪干细胞接种于支架后,呈球形,伸展出伪足,均匀贴附PLGA-PTMC支架,细胞间相互融合成团;经体内培养后,新生毛细血管丰富。PLGA-PTMC支架具有良好的生物相容性,无细胞毒性,其多孔的三维立体状结构适合脂肪干细胞黏附生长。经体内、体外培养得到组织工程化气管模型,新生血管丰富,可以作为有效的气管替代物。     

骨组织工程中脂肪间充质干细胞的作用

背景:目前常采用在骨缺损处充填自体骨、异体骨、人工合成骨替代品等方法进行骨缺损修复,但临床效果均不理想.研究表明脂肪间充质干细胞具有多种分化能力及很强的增殖潜力,可将其诱导分化成骨.目的:分析脂肪间充质干细胞在骨组织工程中的应用情况,以明确脂肪间充质干细胞是否可以作为骨组织工程中的种子细胞.方法:应用计算机检索Medline数据库(1999-01/2008-12),以adipose tissue-derived mesenchymal stem cells,adipose mesenchymal stem cells,adipose stem cell;osteogenic induction,osteogenic inducement,bone induction,osteoblastic induced;chondroblast induction,cartilage induction;bone tissue engineering,tissue engineering bone,tissue engineering of bone为检索词;应用计算机检索清华同方数据库(2003-01/2008-12),以脂肪间充质干细胞、成骨诱导、成软骨诱导、骨组织工程为检索词.结果与结论:共收集361篇关于脂肪间充质干细胞与骨组织工程相关的文献,中文246篇,英文115篇.排除发表时间较早、重复及类似研究,纳入29篇符合标准的文献.脂肪间充质干细胞体外扩增和自我更新能力很强,传代培养易于获得大量有分化能力的细胞,是真正意义上的具有多向分化潜能的干细胞,脂肪间充质干细胞在一定的培养条件下,可定向分化为成骨细胞、软骨细胞及骨细胞和肌肉细胞,配合合适的支架后可以应用到骨组织工程中,可以作为骨组织工程中的种子细胞.     

骨组织工程种子细胞——骨髓间充质干细胞研究进展

目的：综述近年来骨髓间充质干细胞体外培养、定向分化为成骨细胞的条件及相关研究进展。方法：查阅大量相关文献，整理、综合、分析骨髓间充质干细胞的研究进展。结果：骨髓间充质干细胞具有增殖和分化潜能，在特定条件下可定向分化为成骨细胞，目前倾向于多因素联合应用或序贯使用促进骨髓间充质细胞高效表达成骨标志产物，提高成骨率。结论：骨髓间充质干细胞可满足骨组织工程中种子细胞的要求，具有广阔的发展前景和临床应用价值。     

免软骨基质支架与脂肪干细胞的生物相容性

背景:软骨基质主要为II型胶原和葡萄糖胺聚糖,它是软骨细胞分化和发育的先天环境,能促进干细胞向软骨细胞分化.目的:观察兔软骨基质支架与同种异体脂肪干细胞在体外的生物相容性.设计、时间及地点:观察实验.于2007-12/2008-05在遵义医学院珠海校区中心实验室完成.材料:取兔新鲜耳郭软骨组织在蛋白酶抑制剂苯甲基磺酰氟的保护下利用低渗透压和Triton X-100脱去细胞成分制备软骨基质.脂肪干细胞由新西兰大白兔颈部脂肪组织经剪碎、I型胶原酶消化并离心后获得.方法:将2×107L-1的脂肪干细胞悬液0.2mL滴在软骨基质支架表面,置于37℃、体积分数为0.05CO2饱和湿度的培养箱中静置4 h后加入含体积分数为0.1胎牛血清的DMEM培养液培养.主要观察指标:采用倒置相差显微镜、扫描电镜观察细胞在支架上的黏附、生长及增殖情况,同时计算细胞黏附率,并采用二甲氧唑黄比色法榆测细胞增殖趋势.结果:扫描电镜和倒置显微镜观察到脂肪干细胞在软骨基质支架上黏附和变形,其黏附率为93.7%;苏木精～伊红染色见细胞向支架深层生长:二甲氧唑黄比色法测定细胞生长曲线表明细胞在支架上有增殖的趋势.结论:兔软骨脱细胞基质与同种异体脂肪干细胞在体外具有良好的生物相容性.     

兔软骨基质支架与脂肪干细胞的生物相容性

背景:软骨基质主要为Ⅱ型胶原和葡萄糖胺聚糖,它是软骨细胞分化和发育的先天环境,能促进干细胞向软骨细胞分化。目的:观察兔软骨基质支架与同种异体脂肪干细胞在体外的生物相容性。设计、时间及地点:观察实验,于2007-12/2008-05在遵义医学院珠海校区中心实验室完成。材料:取兔新鲜耳郭软骨组织在蛋白酶抑制剂苯甲基磺酰氟的保护下利用低渗透压和TritonX-100脱去细胞成分制备软骨基质。脂肪干细胞由新西兰大白兔颈部脂肪组织经剪碎、Ⅰ型胶原酶消化并离心后获得。方法:将2×l07L-1的脂肪干细胞悬液0.2mL滴在软骨基质支架表面,置于37℃、体积分数为0.05CO2饱和湿度的培养箱中静置4h后加入含体积分数为0.1胎牛血清的DMEM培养液培养。主要观察指标:采用倒置相差显微镜、扫描电镜观察细胞在支架上的黏附、生长及增殖情况,同时计算细胞黏附率,并采用二甲氧唑黄比色法检测细胞增殖趋势。结果:扫描电镜和倒置显微镜观察到脂肪干细胞在软骨基质支架上黏附和变形,其黏附率为93.7%;苏木精-伊红染色见细胞向支架深层生长;二甲氧唑黄比色法测定细胞生长曲线表明细胞在支架上有增殖的趋势。结论:兔软骨脱细胞基质与同种异体脂肪干细胞在体外具有良好的生物相容性。     

壳聚糖修饰丝素蛋白与人脂肪间充质干细胞体外构建组织工程脂肪

背景：在保留丝素蛋白原有优点的基础上,采用带正电荷的水溶性壳聚糖对其表面进行修饰,可改善细胞在支架材料上的黏附性。目的：验证壳聚糖表面修饰丝素蛋白支架材料与人脂肪间充质干细胞的生物相容性及两者体外构建组织工程脂肪的可行性。方法：将第3代人脂肪间充质干细胞悬液以1×107 L-1浓度接种于壳聚糖表面修饰丝素蛋白支架材料上作为实验组,以单纯的细胞悬液为对照组,MTT法检测细胞在支架材料上的黏附和增殖能力。将第3代人脂肪间充质干细胞悬液以1×109 L-1浓度接种于壳聚糖表面修饰丝素蛋白支架材料上,分别进行成脂诱导培养与高糖培养基常规培养,14 d后行细胞-支架复合物油红O染色与RT-PCR检测。结果与结论：人脂肪间充质干细胞在壳聚糖表面修饰丝素蛋白支架材料上黏附、增殖良好。成脂诱导14 d后,油红 O 染色显示壳聚糖修饰丝素蛋白支架材料上有大量脂肪细胞生成,且过氧化物酶增殖物活化受体γ2基因表达阳性。结果表明壳聚糖表面修饰丝素蛋白支架材料具有良好的体外生物相容性,与人脂肪间充质干细胞共培养可被成功诱导为成熟脂肪细胞。     

骨髓间充质干细胞在骨组织工程中的应用

目的：综述具有向多种细胞分化潜能的骨髓间充质干细胞的生物学特性、分离纯化与培养技术、向骨和软骨定向诱导分化技术、细胞载体支架及其应用于骨组织工程的实验研究。 资料来源：应用计算机检索Medline数据库1990—01／2004-12期间的相关文章，检索词“mesenchymal stem cell，tissue engineer”，限定文章语言种类为英文。同时计算机检索中国期刊全文数据库、万方数据库1994—01／2004—12期间的相关文章，检索词”间充质干细胞、组织工程”，限定文章语言种类为中文。 资料选择：对资料进行初审，选取间充质干细胞特性、分离培养技术和其应用于组织工程的文献，重复研究选取代表性的、年代相对较近的文献作为纳入标准；然后筛除非骨组织工程的研究和重复研究，对剩余的文献开始查找全文。 资料提炼：共收集到78篇关于间充质干细胞应用于组织工程方面的文章，纳入31篇；排除47篇，13篇为重复研究，34篇为非骨组织工程研究。 资料综合：间充质干细胞主要存在于骨髓中，能向多种组织细胞分化，在体外可大量扩增。①间充质于细胞的分离纯化和培养目前主要有3种方法：密度梯度离心法、流式细胞仪分离法、贴壁筛选法。也有学者采用单细胞克隆技术获得纯化的间充质干细胞细胞株，但此种方法不便于大量获得种子细胞，目前应用较广泛的是密度梯度离心技术。②间充质干细胞在适宜的培养基中加入诱导剂可向骨、软骨细胞分化，其理想的载体支架应能均匀地搭载并保留细胞，支持血管快速内生，能透X射线利于观察新骨形成，新骨形成后能被吸收和替代以利骨改建，能容许或提高宿主骨的骨传导性桥接，表面与细胞相互作用以保留分化细胞的功能，组织相容性好。③间充质干细胞是理想的基因治疗的靶细胞，它可以转入生长因子和细胞因子基因，经多次分裂后体外仍表达外源蛋白。它应用于骨组织工程的动物试验中已获得了成功。 结论：以干细胞工程为代表的现代组织工程学近年来发展迅猛，但间充质干细胞组织工程学尚处于起步阶段。骨髓间充质干细胞具有易于取材、多组织分化潜能、遗传背景稳定、植入体内无排斥反应、高增殖的特性，决定了其将会成为细胞、基因治疗以及组织工程中十分有用的工具：     

膨体聚四氟乙烯与人脂肪干细胞的体外生物相容性

背景：膨体聚四氟乙烯多孔高分子聚合材料是临床常用的植入假体,具有良好的生物相容性,不易变形、变质,不产生炎症吸收反应,可允许细胞游走和组织向内生长。目的：观察人脂肪干细胞与膨体聚四氟乙烯材料的生物相容性。方法：将第4代人脂肪干细胞与膨体聚四氟乙烯体外复合培养,采用倒置相差显微镜观察细胞在支架上黏附、生长及增殖情况,计算细胞黏附率,MTT比色法检测细胞增殖率。结果与结论：刚接种的细胞呈圆形透亮,在支架材料表面分布均匀,细胞活性佳,3 h后大量细胞贴壁,24 h后可见少量呈短梭形的脂肪干细胞贴壁,3d首次换液,细胞清晰可见,低密度生长时呈短梭形或多角形,分布均匀,种植7 d后细胞数量明显增加,极少细胞从支架上掉落,细胞黏附率平均达95.7%,并且细胞仍保持正常的分裂增殖速度。说明膨体聚四氟乙烯材料具有良好的细胞相容性,可作为脂肪组织工程的种子。     

海绵状Ⅰ型胶原蛋白与免脂肪干细胞的生物相容性

背景:脂肪组织工程研究中,寻找一种优良的生物支架材料作为脂肪干细胞的载体极为重要.目的:评价兔脂肪干细胞与海绵状Ⅰ型胶原蛋白的生物相容性.设计、时间及地点:细胞-支架学体外观察,于2007-01/03在南方医科大学组织工程研究中心完成.材料:三四月龄雌性新西兰大白兔8只,由南方医科大学实验动物中心提供.海绵状Ⅰ型胶原蛋白为广州创尔公司产品.方法:兔麻醉后取颈部皮下脂肪,体外分离培养脂肪干细胞,选取生长良好的第3代细胞,调整密度为1×109L-1细胞悬液.将无菌的Ⅰ型胶原蛋白海绵裁成10mm×10mm×5mm放入96孔板内,培养液平衡后,每孔支架材料表面接种0.1 mL细胞悬液,加入含胎牛血清的DMEM培养液.主要观察指标:脂肪干细胞的形态及表面标志表达,细胞在支架材料上的黏附、增殖情况,光镜及电镜下观察细胞-支架复合物.结果:原代培养的脂肪干细胞形态主要呈宽大扁平短梭形,传代后细胞形态以长梭形为主,第3代脂肪干细胞CD29,CD44免疫荧光染色均呈阳性.细胞与支架混合培养后平均黏附率为92.38%,并保持正常的生长增殖速度.光镜下随培养时间延长,支架上的细胞逐渐增多,极少从支架材料上掉落,Dil荧光染色后可见细胞膜发出红色荧光.电镜下部分细胞呈团簇状生长,聚集性分布,黏附于胶原海绵表面或孔隙内,细胞周围有大量的基质.结论;海绵状Ⅰ型胶原蛋白与兔脂肪干细胞具有良好的体外生物相容性,能够为组织工程种子细胞的生长提供适宜的三维空间,可作为脂肪组织工程种子细胞的载体材料.     

海绵状Ⅰ型胶原蛋白与兔脂肪干细胞的生物相容性

背景：脂肪组织工程研究中,寻找一种优良的生物支架材料作为脂肪干细胞的载体极为重要。目的：评价兔脂肪干细胞与海绵状Ⅰ型胶原蛋白的生物相容性。设计、时间及地点：细胞一支架学体外观察,于2007—01／03在南方医科大学组织工程研究中心完成。材料：三四月龄雌性新西兰大白兔8只,由南方医科大学实验动物中心提供。海绵状Ⅰ型胶原蛋白为广州创尔公司产品。方法：兔麻醉后取颈部皮下脂肪,体外分离培养脂肪干细胞,选取生长良好的第3代细胞,调整密度为1×10^9L^-1细胞悬液。将无菌的Ⅰ型胶原蛋白海绵裁成10mm×10mm×5mm放入96孔板内,培养液平衡后,每孔支架材料表面接种0．1mL细胞悬液,加入含胎牛血清的DMEM培养液。主要观察指标：脂肪干细胞的形态及表面标志表达,细胞在支架材料上的黏附、增殖情况,光镜及电镜下观察细胞-支架复合物。结果：原代培养的脂肪干细胞形态主要呈宽大扁平短梭形,传代后细胞形态以长梭形为主,第3代脂肪干细胞CD29,CD44免疫荧光染色均呈阳性。细胞与支架混合培养后平均黏附率为92．38％,并保持正常的生长增殖速度。光镜下随培养时间延长,支架上的细胞逐渐增多,极少从支架材料上掉落,Dil荧光染色后可见细胞膜发出红色荧光。电镜下部分细胞呈团簇状生长,聚集性分布,黏附于胶原海绵表面或孔隙内,细胞周围有大量的基质。结论：海绵状Ⅰ型胶原蛋白与兔脂肪干细胞具有良好的体外生物相容性,能够为组织工程种子细胞的生长提供适宜的三维空间,可作为脂肪组织工程种子细胞的载体材料。     

骨组织工程支架材料：脱矿骨基质

背景：脱矿骨基质是目前研究较多的具备骨诱导及骨引导的生物支架材料之一。 目的：总结脱矿骨基质作为骨组织工程支架材料的研究进展,并展望其发展趋势。 方法：由第一作者检索1965年1月至2013年5月PubMed数据库、中国生物医学数据库、万方数据库及FMJS数据库有关脱矿骨基质及其作为骨组织工程支架材料的相关文献。英文检索词为＂Demineralized Bone Matrix,Scaffold material, Groowth factor, Cells,drugs＂,中文检索词为＂脱矿骨基质,支架材料,生长因子,细胞,药物＂,根据纳入标准排除重复性研究,保留34篇密切相关文献进行归纳总结。 结果与结论：骨组织工程支架材料是组成组织工程骨的主体,而脱矿骨基质既具备骨诱导性又具备骨引导性,可为骨组织细胞的修复提供空间,又可与生物活性因子、活细胞、抗生素等在体外构建成复合体,植入骨内促进骨缺损的愈合。但这一技术也面临着脱矿骨基质与各种物质的配比、消毒、保存成骨活性及抗原性的消除等问题,充分了解脱矿骨基质作为骨组织工程支架的研究,可为其服务于临床提供理论依据。     

Hypoxia and adipose-derived stem cell-based tissue regeneration and engineering

Introduction: Realization that oxygen is one of the key regulators of development and differentiation has a profound significance on how current cell-based and tissue engineering applications using adipose-derived stem cells (ASCs) can be further improved.

Areas covered: The article provides an overview of mechanisms of hypoxic responses during physiological adaptations and development. Furthermore, a synopsis of the hypoxic responses of ASCs is provided, and this information is presented in context of their utility as a major source of stem cells across the regenerative applications explored to date.

Expert opinion: The reader will obtain insight into a highly specific area of stem cell research focusing on ASCs and hypoxia. In order to enhance the level of comprehension, a broader context with other stem cell and experimental systems is provided. It is emphasized that the pericellular oxygen tension is a critical regulatory factor that should be taken into account when devising novel stem cell-based therapeutic applications along with other parameters, such as biochemical soluble factors and the growth substrates.     

脂肪干细胞的三维球形培养简

背景：大多哺乳类细胞在正常生理状态下多以三维结构存在,为还原细胞本身在体内的自然状态,很多研究者开始尝试在体外对细胞进行三维培养,球形培养是一种常见的三维培养模式。目的：尝试用3种不同的方法在体外对人脂肪干细胞进行球形培养,并观察其生物学特征。 方法：对提取的脂肪来源细胞进行表面 Marker 流式检测以及成脂成骨诱导鉴定后,证实为脂肪干细胞。先后用低黏附培养法、hanging-drop培养法和Eppendorf管培养法3种方法在体外对脂肪干细胞进行球形培养,对3种方法形成球形的特点进行比较分析,并通过 Imagej 软件计算出3组多细胞球体的平均面积,利用Viability/Cytotoxicity Assay Kit for Animal Live＆amp;Dead Cel s试剂盒对3组多细胞球体进行活力检测。结果与结论：①通过流式细胞术鉴定细胞表型标志物,其中CD29,CD44,CD59完全阳性,同时成脂成骨诱导也为阳性,证实提取的细胞为脂肪干细胞。3代以内脂肪干细胞多呈长梭形,并克隆状生长。②低黏附培养法、hanging-drop 培养法、Eppendorf 管培养法均可使脂肪干细胞聚集成球形生长,但所成多细胞球形有所差异。低黏附培养法所形成的细胞球形大小不一,不易控制;而hanging-drop培养法和Eppendorf管培养法均可使脂肪干细胞形成大小均一的球形,但在大小和形成时间上有所不同。③3种不同方法所形成的球形细胞均保持较好的细胞活力。     

碱性成纤维细胞生长因子影响脂肪干细胞的血管内皮迁移

背景：良好血运机制的建立是工程化组织成功植入的关键。 目的：观察外源性碱性成纤维细胞生长因子对植入小鼠皮下的人脂肪来源干细胞-透明质酸钠复合物中人脂肪来源干细胞向血管内皮迁移情况的影响。 方法：由吸脂术所得的脂肪组织中分离提取人脂肪来源干细胞进行培养传代,取第3代人脂肪来源干细胞进行cm-dil荧光标记后制成 5×10^9 L-1的细胞悬液,碱性成纤维细胞生长因子配成2 mg/L的工作液。将由0.25 mL透明质酸钠凝胶、0.2 mL细胞悬液和0.05 mL工作液/DMEM混合制成的碱性成纤维细胞生长因子组/对照组移植物分别植入小鼠背部左右两侧皮下作自身对照,6周后取材,行苏木精-伊红染色和免疫荧光标记血管内皮细胞进行观察分析。 结果与结论：植入处未出现结节、坏死及液化,取材时无凝胶残留。苏木精-伊红染色见标本性质多为脂肪组织及疏松结缔组织。荧光显微镜下仍可见标记人脂肪来源干细胞的cm-dil荧光,其与标记小鼠血管内皮的FITC荧光重合数碱性成纤维细胞生长因子组多于对照组（P〈0.05）。提示碱性成纤维细胞生长因子促进透明质酸钠支架中的人脂肪来源干细胞向血管内皮迁移、分化。     

成人脂肪间充质干细胞的定向成骨诱导

背景：脂肪分离可获得大量的间充质干细胞并成功向骨、软骨、脂肪、心肌等多个方向诱导分化。 目的：建立成人脂肪间充质干细胞体外分离培养、成骨分化方法,并探讨脂肪间充质干细胞作为骨组织工程的种子细胞的前景。 方法：通过胶原酶消化法从成人脂肪中分离间充质干细胞,进行体外培养,流式细胞仪检测细胞表面标记物, CCK8检测细胞活性,成骨诱导液诱导干细胞向骨细胞分化,BCIP/NBT比色法染色检测碱性磷酸酶,茜素红染色检测钙结节形成,RT-PCR检测碱性磷酸酶,骨桥蛋白表达变化。 结果与结论：利用脂肪抽吸液成功培养出脂肪间充质干细胞,且能稳定传代,增殖能力旺盛;流式细胞仪检测证实有特定的间充质干细胞表面标记物表达;成骨诱导脂肪间充质干细胞后呈典型的成骨细胞形态;碱性磷酸酶染色阳性,茜素红染色后可见钙结节形成,成骨诱导培养0,3,7,14,21,28 d,RT-PCR定量检测结果证实碱性磷酸酶、骨桥蛋白阳性表达。说明用酶消化法可以从人脂肪中分离得到脂肪间充质干细胞;脂肪间充质干细胞可向骨细胞诱导分化,阳性表达骨桥蛋白,碱性磷酸酶,是一种优良的骨组织工程的种子细胞。     

Dental stem cells: recent progresses in tissue engineering and regenerative medicine

Since the disclosure of adult mesenchymal stem cells (MSCs), there have been an intense investigation on the characteristics of these cells and their potentialities. Dental stem cells (DSCs) are MSC-like populations with self-renewal capacity and multidifferentiation potential. Currently, there are five main DSCs, dental pulp stem cells (DPSCs), stem cells from exfoliated deciduous teeth (SHED), stem cells from apical papilla (SCAP), periodontal ligament stem cells (PDLSCs) and dental follicle precursor cells (DFPCs). These cells are extremely accessible, prevail during all life and own an amazing multipotency. In the past decade, DPSCs and SHED have been thoroughly studied in regenerative medicine and tissue engineering as autologous stem cells therapies and have shown amazing therapeutic abilities in oro-facial, neurologic, corneal, cardiovascular, hepatic, diabetic, renal, muscular dystrophy and auto-immune conditions, in both animal and human models, and most recently some of them in human clinical trials. In this review, we focus the characteristics, the multiple roles of DSCs and its potential translation to clinical settings. These new insights of the apparently regenerative aptitude of these DSCs seems quite promising to investigate these cells abilities in a wide variety of pathologies.

• Key messages

• Dental stem cells (DSCs) have a remarkable self-renewal capacity and multidifferentiation potential;

• DSCs are extremely accessible and prevail during all life;

• DSCs, as stem cells therapies, have shown amazing therapeutic abilities in oro-facial, neurologic, corneal, cardiovascular, hepatic, diabetic, renal, muscular dystrophy and autoimmune conditions;

• DSCs are becoming extremely relevant in tissue engineering and regenerative medicine.

     

骨组织工程中干细胞的研究与应用

背景：是否可以通过改进对已知的可以分化成骨的干细胞的培养方式或者寻找到新的干细胞,为骨组织工程找到更为合适的种子细胞.目的：从干细胞的分离培养、生物学特性及标志物等方面对各类干细胞的在骨组织工程中的应用进行综述.方法：以英文检索词为“bone tissue engineering,seed cel s,stem cel ,osteoblast differentiation”及中文检索词为“骨组织工程,种子细胞,干细胞,成骨分化”,由第一作者检索1995年至2012年PubMed 数据库及中国知网中文科技数据库,查阅近年种子细胞相关文献,最终保留50篇文献,从分离培养方法、基本特性及在骨组织工程中的应用3方面进行综述.结果与结论：文章分别对各类干细胞（包括：胚胎干细胞、骨髓间充质干细胞、滑膜间充质干细胞、脐带间充质干细胞和脐带血间充质干细胞、外周血来源的多潜能间充质干细胞、脂肪干细胞、子宫内膜基质干细胞、人羊膜基质细胞、牙髓干细胞）的分离方法、生物学特性、标志物等相关实验研究进行了探讨.目前用于分离纯化骨髓间充质干细胞的方法主要有4种：密度梯度离心法、全骨髓贴壁培养法、流式细胞仪分离法和免疫磁珠法.研究证实各类干细胞在特定条件下均有分化成骨的能力.     

The potential of amniotic fluid stem cells for cellular therapy and tissue engineering

Introduction: Foetal cells present in amniotic fluid (AF) have been used for many years to perform prenatal genetic screening. Recent reports suggested that these cells might have additional benefits. AF contains, in addition to committed and differentiated cells, a subpopulation with stem cell characteristics. AF-derived stem cells (AFS) have functions found in mesenchymal stem cells, but in addition, exhibit a potent expansion capacity and plasticity. AFS are able to undergo multi-lineage differentiation and produce progeny indicative of all three germ layers.

Areas covered: The experimental approaches available to isolate AFS and their potential for tissue engineering, the repair of organs through cell replacement and tissue regeneration.

Expert opinion: The deployment of AFS for tissue regeneration offers advantages over the use of embryonic or adult stem cells: i) AF represents a convenient and non-contested source for obtaining stem cells; ii) their derivation is relatively simple and rapid; iii) no feeder layers are required for their cultivation; iv) they display no spontaneous differentiation in culture; and v) their stem cell phenotype is not affected by long-term storage. The application of AFS for tissue replacement therapies in vivo is at a very early stage, but existing studies indicate great potential for clinical use.     

人骨髓基质细胞在骨组织工程临床应用中的探讨

目的研究人骨髓基质干细胞经体外诱导表达成骨细胞表型,作为骨组织工程临床应用种子细胞的可行性。方法人骨髓中密度梯度法分离骨髓基质干细胞,诱导组予条件培养液,对照组予单纯DMEM培养液,分别培养至第3代细胞,计算各代倍增时间和3代总的扩增倍数,经相差显微镜观察,钙结节茜素红染色,四环素荧光,免疫荧光检测骨钙蛋白,成骨细胞转录因子RT-PCR检测Ⅰ型胶原,骨钙蛋白mRNA表达。结果诱导组骨髓基质干细胞(MSC)经体外诱导,三代平均扩增163.4倍后,形成钙结节,骨钙蛋白(OCN),成骨细胞转录因子(cbfa1)免疫荧光结果阳性,RT-PCR证实Ⅰ型胶原,骨钙蛋白mRNA的表达;对照组未能形成钙结节,无成骨细胞特征性蛋白OCN,cbfa1的表达。结论人MSC体外经条件培养液诱导培养三代后仍可表达成骨细胞表型,可以满足骨组织工程临床应用对种子细胞质和量的需要。     

Skeletal tissue engineering using embryonic stem cells

Various cell types have been investigated as candidate cell sources for cartilage and bone tissue engineering. In this review, we focused on chondrogenic and osteogenic differentiation of mouse and human embryonic stem cells (ESCs) and their potential in cartilage and bone tissue engineering. A decade ago, mouse ESCs were first used as a model to study cartilage and bone development and essential genes, factors and conditions for chondrogenesis and osteogenesis were unravelled. This knowledge, combined with data from the differentiation of adult stem cells, led to successful chondrogenic and osteogenic differentiation of mouse ESCs and later also human ESCs. Next, researchers focused on the use of ESCs for skeletal tissue engineering. Cartilage and bone tissue was formed in vivo using ESCs. However, the amount, homogeneity and stability of the cartilage and bone formed were still insufficient for clinical application. The current protocols require improvement not only in differentiation efficiency but also in ESC‐specific hurdles, such as tumourigenicity and immunorejection. In addition, some of the general tissue engineering challenges, such as cell seeding and nutrient limitation in larger constructs, will also apply for ESCs. In conclusion, there are still many challenges, but there is potential for ESCs in skeletal tissue engineering. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.