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。     

BMP-2诱导肌源性干细胞转化为软骨样细胞的体外实验研究

目的 体外定向诱导大鼠肌源性干细胞(MDSCs)向软骨细胞转化,并对诱导细胞进行鉴定.方法 用差速贴壁的方法对SD大鼠MDSCs进行分离和培养.用骨形态发生蛋白2(BMP2)将MDSCs进行诱导分化,9 d后取出标本,行甲苯胺蓝染色检测软骨基质的分泌,免疫组织化学检测软骨特异性Ⅱ型胶原表达.RT-PCR检测Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖(aggrecan)的mRNA表达.结果 5 d后镜下见细胞形态由梭形向多边多角形转化.9 d后诱导组甲苯胺蓝染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组化检测阳性,RT-PCR检测Ⅱ型胶原和aggrecan mRNA呈阳性表达.结论 BMP-2可诱导MDSC向软骨细胞转化.     

Morphology and function detection of chondrocytes differentiated from bone marrow mesenchymal stem cells induced by supernatant of chondrocytes

目的:应用家兔肋软骨细胞上清液诱导骨髓间充质干细胞(MSCs)向软骨细胞定向分化,并对分化的细胞进行形态学和功能检测,探讨MSCs在体外成软骨分化的条件.方法:分离家兔的MSCs和肋软骨细胞进行体外培养,收集前3代肋软骨细胞上清液作为诱导液,对第3代MSCs进行14d的诱导培养.设置实验组、阳性对照组和阴性对照组,观察各组细胞的形态,甲苯胺蓝染色观察特异性蛋白表达、各组ALP活性,RT-PCR法检测各组细胞中的Ⅱ型胶原(ColⅡ)mRNA的表达.结果:经过14 d的诱导培养,实验组MSCs由长梭形逐渐变成多角形,甲苯胺蓝染色呈阳性;ALP活性显著升高,与其他2组比较差异有统计学意义(P＜0.01); ColⅡmRNA表达呈阳性.阴性对照组甲苯胺蓝染色呈阴性,ColⅡmRNA表达呈阴性.阳性对照组甲苯胺蓝染色呈阳性,ColⅡmRNA表达呈阳性.结论:家兔肋软骨细胞上清液能够促进MSCs向软骨细胞方向分化.     

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。     

糖代谢紊乱对大骨节病软骨细胞功能的影响

目的观察大骨节病糖代谢紊乱对软骨细胞外基质成分胶原和蛋白多糖、细胞凋亡以及氧化应激物质产生的作用,揭示糖代谢异常对大骨节病软骨细胞功能的影响。方法正常培养基和高浓度葡萄糖（高糖）培养基分别体外培养的大骨节病软骨细胞和正常软骨细胞,进行细胞增殖和形态学观察,检测软骨细胞培养基中葡萄糖的浓度,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）、甲苯胺蓝染色等方法检测两组软骨细胞Ⅱ型胶原和蛋白多糖的表达,流式细胞术检测细胞凋亡和活性氧积累。结果大骨节病软骨细胞生长速度和增殖能力低于正常软骨细胞。高糖环境下正常软骨细胞和大骨节病软骨细胞对葡萄糖的代谢量基本相同（P>0.05）。高糖造成的糖代谢紊乱使得大骨节病软骨细胞Ⅱ型胶原和蛋白多糖的表达量均降低（P<0.05）。同时,高糖培养下,大骨节病软骨细胞的凋亡率和细胞内活性氧的含量均增加（P<0.05）。结论紊乱的糖代谢降低大骨节病软骨细胞Ⅱ型胶原和蛋白多糖的表达,增加细胞凋亡和氧化应激反应,从而影响软骨细胞的功能。     

体外共培养诱导脂肪干细胞向软骨表型细胞分化及鉴定的实验研究

目的:探讨脂肪干细胞经共培养诱导为软骨表型细胞的可行性,为软骨组织工程种子来源提供的新途径。方法:分离培养日本大耳白兔的脂肪干细胞及肋软骨细胞,将脂肪干细胞与软骨细胞分层共培养及脂肪干细胞单独培养于6孔板中2周。通过safranin-O染色、甲苯胺蓝染色及Ⅱ型胶原免疫化学染色对诱导后细胞表型进行鉴定,RT-PCR检测诱导后Ⅱ型胶原基因表达情况。结果:共培养诱导2周后的脂肪干细safranin-O染色和甲苯胺蓝染色及Ⅱ型胶原免疫化学染色呈阳性,Ⅱ型胶原基因表达接近于正常软骨细胞。结论:脂肪干细胞经与软骨细胞共培养后,可以诱导为软骨表型细胞。     

胰岛素样生长因子Ⅰ与透明质酸对人胚关节软骨细胞表型的影响

【目的】研究胰岛素样生长因子Ⅰ (IGF Ⅰ )和透明质酸 (HA)联合培养对人关节软骨细胞生物学行为的影响 ,判断其稳定软骨细胞表型的效果。【方法】分离培养人关节软骨细胞 ,从第 4代开始 ,用hIGF Ⅰ和HA联合培养 ,通过电镜观察、甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原和aggrecan免疫组化及RT PCR判断联合培养第 8代软骨细胞表型的变化。自然传代的第 6代细胞为对照组。【结果】IGF Ⅰ和HA联合培养的第 8代细胞胞浆内含有丰富的粗面内质网和分泌小泡 ;RT PCR显示Ⅱ型胶原mRNA表达阳性而Ⅰ型胶原mRNA表达阴性 ;甲苯胺蓝染色显示细胞浆内有大量的紫色异染颗粒 ;Ⅱ型胶原和aggrecan免疫组化见 80 %～ 92 %的细胞染色呈阳性或强阳性 ,平均灰度分别为 85 92和 116 2 3,均显著低于对照组 ,说明处理组染色较对照组增强。【结论】IGF Ⅰ和HA联合培养的第 8代细胞仍能保持透明软骨细胞的表型 ,为体外获得高数量级别的有正常功能的人关节软骨细胞提供一种新方法。     

软骨细胞上清液诱导骨髓间充质干细胞分化的软骨细胞的形态学及功能检测

摘 要］目的：应用家兔肋软骨细胞上清液诱导骨髓间充质干细胞（MSCs）向软骨细胞定向分化,并对分化的细胞进行形态学和功能检测,探讨MSCs在体外成软骨分化的条件。方法：分离家兔的MSCs和肋软骨细胞进行体外培养,收集前3代肋软骨细胞上清液作为诱导液,对第3代MSCs进行14 d的诱导培养。设置实验组、阳性对照组和阴性对照组,观察各组细胞的形态,甲苯胺蓝染色观察特异性蛋白表达、各组ALP活性,RT-PCR法检测各组细胞中的Ⅱ型胶原(ColⅡ) mRNA的表达。结果：经过14 d的诱导培养,实验组MSCs由长梭形逐渐变成多角形,甲苯胺蓝染色呈阳性;ALP活性显著升高,与其他2组比较差异有统计学意义(P＜0.01）;ColⅡ mRNA表达呈阳性。阴性对照组甲苯胺蓝染色呈阴性,ColⅡ mRNA表达呈阴性。阳性对照组甲苯胺蓝染色呈阳性,ColⅡ mRNA表达呈阳性。结论：家兔肋软骨细胞上清液能够促进MSCs向软骨细胞方向分化。     

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。     

透明质酸凝胶中肌源性干细胞与透明软骨联合培养的实验研究

 摘　要：目的 探讨肌源性干细胞与软骨细胞混和培养体外成软骨的可行性。方法 分离培养、扩增传代兔MDSCs及关节软骨细胞,二者按一定比例混和,6×1010/L密度接种于5%浓度的透明质酸凝胶为共培养组,以相同密度的单纯MDSCs和单纯软骨细胞作为阴性与阳性对照。倒置相差显微镜下观察,10d后行甲苯胺蓝染色和Ⅱ型胶原免疫细胞化学检测,RT-PCR检测Ⅱ型胶原和aggrecan的mRNA表达。结果 5d后镜下见共培养组MDSCs形态由梭形向多边多角形转化,10d后细胞甲苯胺蓝染色和Ⅱ型胶原免疫组织化学检测与阳性对照组相同,RT-PCR检测Ⅱ型胶原和aggrecan mRNA呈阳性表达。阴性对照组在体外培养过程中未分化为软骨细胞. 结论:软骨微环境在MDSCs成软骨分化过程中具有重要作用,软骨细胞能有效地诱导MDSCs向软骨样细胞分化,透明质酸凝胶可以作为软骨组织工程的良好载体。     

生长分化因子5促进脂肪干细胞成软骨分化的实验研究

目的研究生长分化因子（GDF5）在诱导脂肪干细胞（ADSCs）成软骨分化中的作用。方法大鼠ADSCs在不同诱导条件下经细胞微团培养后,通过检测细胞增殖、糖胺聚糖和蛋白聚糖、软骨细胞特异性基因CollagenⅡ、AggrecanmRNA和蛋白质表达,以及软骨细胞肥大标志基因CollagenⅠ、CollagenⅩ的表达水平,比较不同浓度的GDF5（10ng/ml、100ng/ml和1000ng/ml）与TGFβ1（10ng/ml）对ADSCs成软骨分化的促进作用。结果 GDF5对AD-SCs成软骨分化过程中的细胞增殖具有显著的促进作用,同时还能增加细胞外基质糖胺聚糖和蛋白聚糖的含量,以及上调软骨细胞特异性CollagenⅡ和Aggrecan基因和蛋白表达。在10ng/ml、100ng/ml和1000ng/ml的GDF5剂量组中以100ng/ml为最佳浓度,其效果显著优于10ng/ml的TGFβ1。结论本研究结果表明GDF5能够显著促进脂肪干细胞的成软骨分化,并且以100ng/ml的效果最为明显。     

川芎嗪对IL-1β诱导的兔原代软骨细胞iNOS表达和NO合成的影响

目的观察川芎嗪(tetramethylpyrazine,TMP)对IL-1β(interleukin-1β,IL-1β)诱导的兔原代软骨细胞诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)表达及一氧化氮(NO)合成的影响。方法体外培养兔软骨细胞,用甲苯胺蓝染色检测蛋白多糖,免疫荧光检测兔原代软骨细胞Ⅱ型胶原;用IL-1β10 ng/ml和(或)不同浓度(5、10、15、20μg/ml)川芎嗪共培养兔原代软骨细胞48 h后,RT-PCR和免疫组化检测iNOS基因及蛋白表达;用硝酸还原法检测细胞培养上清液NO的表达。结果软骨细胞呈三角形或多角形,蛋白多糖表达于细胞质中,Ⅱ型胶原主要表达于细胞质,少见于细胞核。与对照组比较,IL-1β单独作用软骨细胞iNOS和NO的表达显著增加(P<0.01);IL-1β和川芎嗪联合作用后,软骨细胞iNOS和NO的表达较IL-1β单独作用显著降低(P<0.05,P<0.01),但仍显著高于对照组(P<0.01)。结论川芎嗪能有效抑制IL-1β诱导兔软骨细胞iNOS的表达和NO的合成。     

骨形成蛋白-7对多孔钽／软骨细胞复合物分泌功能以及 Col-Ⅱ、AGG 和 Sox9基因表达的影响

目的：研究人重组骨形成蛋白-7（bone morphogenetic protein-7,BMP-7）对国产多孔钽／软骨细胞复合物中软骨细胞分泌功能以及Ⅱ型胶原（ typeⅡcollagen,Col-Ⅱ）、蛋白聚糖（ aggrecan,AGG）和SRY相关高迁移率组基因9（SRY-related high mobility group-box gene 9,Sox9）mRNA表达的影响。方法：3周龄新西兰幼兔,取双膝关节软骨细胞分离培养及鉴定,将生长状态良好的第2代细胞以1×106／mL浓度接种于多孔钽并给予不同浓度BMP-7,分为对照组（多孔钽／软骨细胞组）、50μg／L BMP-7／多孔钽／软骨细胞组、100μg／L BMP-7／多孔钽／软骨细胞组及200μg／L BMP-7／多孔钽／软骨细胞组。 CCK-8法检测不同浓度BMP-7对多孔钽／软骨细胞生长及增殖的影响,扫描电镜观察各组软骨细胞在多孔钽表面及内部生长情况,二甲基亚甲蓝（ dimethyl methylene blue,DMMB）比色定量法对BMP-7／多孔钽／软骨细胞复合物糖胺多糖（ glycosaminoglycan,GAG）进行定量检测,实时荧光定量PCR检测Col-Ⅱ、AGG和Sox9 mRNA的表达。结果：原代软骨细胞培养24 h后呈梭形生长,4 d后细胞呈多角形,胞浆丰富。阿辛蓝（ alcian blue）、番红O（ safranin O）、Col-Ⅱ免疫细胞化学染色均呈阳性反应。 CCK-8法细胞增殖检测结果显示,100μg／L BMP-7／多孔钽／软骨细胞组细胞增殖水平高于其他各组（ P＜0．05）。扫描电镜示各组软骨细胞在多孔钽表面生长状态良好,细胞有多个突起、伸展、叠层生长并覆盖于多孔钽表面。 GAG定量检测显示,100μg／L BMP-7／多孔钽／软骨细胞组GAG含量比其他各组均明显升高（ P＜0．05）;实时荧光定量PCR检测显示,各实验组Col-Ⅱ、AGG和Sox9 mRNA表达量均高于对照组,以200μg／L BMP-7／多孔钽／软骨细胞组升高最为明显（ P＜0．05）。结论：BMP-7／多孔钽／软骨细胞复合体能促进体外软骨细胞增殖及细胞外基质的分泌,促进软骨基因的表达。     

外源性转化生长因子-β_1作用下胎儿软骨终板细胞Ⅱ型胶原与蛋白多糖的相关性

目的观察外源性转化生长因子-β_1(TGF-β_1)作用下胎儿软骨终板细胞Ⅱ型胶原和蛋白多糖的变化及相关性。方法用含10μg/L外源性TGF-β_1培养基培养第2代胎儿软骨终板细胞,分别培养0d、1d、2d、3d、4d、5d、6d。Western blot和RT-PCR检测培养细胞Ⅱ型胶原和蛋白多糖及其mRNA的表达。结果 0天与第1天之间相比较,第4天、第5天与第6天之间相互比较,Ⅱ型胶原和蛋白多糖及其基因表达的差异皆无统计学意义(P>0.05);第1天、第2天、第3天和第4天之间相互比较,Ⅱ型胶原和蛋白多糖及其基因表达的差异有统计学意义(P<0.05)。Ⅱ型胶原和蛋白多糖的mRNA表达及蛋白表达均呈正相关(分别为R=0.9991和R=0.9931)。结论 TGF-β_1能促进体外培养的胎儿软骨终板细胞合成Ⅱ型胶原和蛋白多糖,且二者在变化过程中具有显著的相关性。     

白细胞介素-1β诱导人椎间盘髓核细胞凋亡

目的：探讨人正常椎间盘髓核细胞的培养方法以及白细胞介素-1β（IL-1β）对人椎间盘髓核细胞凋亡的作用。方法：取特发性脊柱侧弯患者腰椎间盘髓核组织,用胰酶、胶原酶序贯消化法消化细胞,并用甲苯胺蓝、番红-O染色和Ⅱ型胶原免疫组化分别检测糖胺多糖、蛋白多糖和Ⅱ型胶原表达,分别用20μg/L和200μg/L重组人IL-1β刺激髓核细胞24 h,检测其凋亡率。结果：用酶消化法可成功分离培养人椎间盘髓核细胞,检测所培养细胞可表达糖胺多糖、蛋白多糖和Ⅱ型胶原,IL-1β20μg/L组中细胞凋亡率（8.46%）和IL-1β200μg/L组（19.00%）分别为空白对照组（2.86%）的2.95倍和6.63倍（P〈0.05）,IL-1β200μg/L组是IL-1β20μg/L组的2.24倍（P〈0.05）。结论：用酶消化法可成功培养人椎间盘髓核细胞,IL-1β可以诱导椎间盘髓核细胞凋亡,并且随着浓度升高凋亡率增加,提示炎症因子IL-1β在退变椎间盘细胞凋亡中起了重要的作用。     

灯盏细辛对低氧环境下肺成纤维细胞Ⅰ型胶原、MMP1和TIMP1表达的干预作用

目的研究灯盏细辛对低氧环境下肺成纤维细胞Ⅰ型胶原、基质金属蛋白酶1(MMP1)和金属蛋白酶组织抑制剂1(TIMP1)表达的影响。方法以人胚肺成纤维细胞系MRC-5为研究对象,Western blot法检测常氧、低氧、丝/苏氨酸激酶抑制剂星型孢菌素(straurosporine,SP)、灯盏细辛作用下MRC-5缺氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1alpha,HIF-1α)、Ⅰ型胶原前α1链(pro-col1α1)、p-smad2蛋白的表达,ELISA法检测细胞培养上清液中Ⅰ型胶原、MMP1和TIMP1蛋白的含量。结果体外培养的MRC-5,常氧环境下细胞内表达一定的pro-col1α1、p-smad2蛋白,几乎不表达HIF-1α,细胞外基质有较低水平的Ⅰ型胶原、MMP1和TIMP1蛋白表达;低氧环境下细胞内pro-col1α1、p-smad2蛋白、HIF-1α和细胞外基质Ⅰ型胶原、MMP1和TIMP1均较常氧组表达增加(P<0.05);SP(5nmol/L)预处理细胞30min与单纯低氧组比较,其胞内的p-smad2蛋白、pro-col1α1和基质中的Ⅰ型胶原、TIMP1降低(P<0.05),而基质中的MMP1表达增加(P<0.05);灯盏细辛组(12.5μg/mL、50μg/mL)与单纯低氧组比较其胞外的Ⅰ型胶原、MMP1、TIMP1蛋白和胞内的HIF-1α、pro-col1α1和p-smad2蛋白表达均有降低(P<0.05)。结论灯盏细辛可降低低氧环境下HIF-1α蛋白的表达,并部分通过p-smad2信号通路抑制Ⅰ型胶原、TIMP1蛋白生成。     

瑞芬太尼与异丙酚靶控输注用于人工无痛流产术的临床观察

目的 比较人工流产术患者不同血浆靶浓度异丙酚联合一定剂量瑞芬太尼的麻醉效果.方法 80例早孕者随机分为4组,每组20例.Ⅰ组单纯用1%异丙酚,血浆靶浓度设定为7.5 μg/mL,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组输注异丙酚前1 min先静注0.3 μg/kg瑞芬太尼,异丙酚血浆靶浓度分别设定为5.0 μg/mL、5.5 μg/mL、6.0 ...     

Combined expression of CTGF and tissue inhibitor of metalloprotease-1 promotes synthesis of proteoglycan and collagen type II in rhesus monkey lumbar intervertebral disc cells in vitro

Background Low back pain has emerged as a widespread disease often caused by intervertebral disc degeneration.This study aimed to establish an in vitro cell culture model of rhesus monkey lumbar intervertebral discs and to investigate the effect of combined connective tissue growth factor （CTGF） and tissue inhibitor of metalloprotease-1（TIMP-1） expression mediated by adeno-associated virus （AAV） on collagen type Ⅱ and proteoglycan levels.The purpose of these investigations was to explore potential methods for relieving the degeneration of lumbar intervertebral disc cells.Methods Rhesus monkey lumbar intervertebral disc nucleus pulposus cells （NPCs） were isolated by enzyme digestion,cultured, and transduced with rAAV2-CTGF-IRES-TIMP-1, rAAV2-CTGF, or rAAV2-TIMP-1 at a multiplicity of infection （MOl） of 106.The expression of collagen type Ⅱ and proteoglycan was measured using RT-PCR and Western blotting.The synthetic rate of proteoglycan was measured using 35S incorporation.Results Rhesus monkey lumbar intervertebral disc NPCs were transduced with rAAV2-CTGF-IRES-TIMP-1,rAAV2-CTGF, and rAAV2-TIMP-1 and the transduced genes were expressed and detected.Compared to the control,CTGF promoted the synthesis of collagen type Ⅱ and proteoglycan.TIMP-1 showed an enhancing effect on the expression of proteoglycan but no effect on collagen type Ⅱ.Expression of both genes in rhesus monkey lumbar intervertebral disc NPCs significantly enhances the synthesis of proteoglycan and collagen type Ⅱ.Conclusions Single gene transduction of CTGF or TIMP-1 can enhanced synthesis of proteoglycan.CTGF expression can also enhance collagen type Ⅱ protein synthesis.Combined transduction of both CTGF and TIMP1 can significantly promote the expression of proteoglycan and collagen type Ⅱ to levels greater than transduction of a single gene alone.Our study provides a good basis for multi-gene therapy to treat lumbar intervertebral disc degeneration.