骨髓基质干细胞体外诱导成软骨的研究进展

骨髓基质干细胞具有强大的体外扩增能力和多向分化潜能,在不同诱导因素诱导下可以分化为软骨细胞,已成为软骨组织工程理想种子细胞的研究热点。近十几年对于如何诱导骨髓基质干细胞成软骨已有不少研究,如诱导因子诱导、基因修饰诱导及与软骨细胞共培养诱导等,都可以将骨髓基质干细胞成功诱导为软骨细胞。就骨髓基质干细胞体外定向诱导成软骨的方法进行综述对其研究进展作一回顾.     

骨髓基质干细胞在软骨组织工程中的应用

骨关节炎等损坏关节软骨的疾病严重影响人们的正常生活。骨髓基质干细胞具有较强的自我更新能力和多向分化潜能，在特定的诱导条件下分化为软骨细胞，为组织工程软骨修复软骨缺损带来希望。就骨髓基质干细胞分离、诱导分化为软骨细胞的方法、载体材料及目前存在的问题加以综述。     

骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化过程中miR130α的表达

目的诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化,初步探索miR130a在骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化过程中的调控作用。方法体外TGF-β1诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化,免疫荧光法和免疫组化染色鉴定Ⅱ型胶原,阿辛兰染色鉴定氨基葡聚糖。用Real-time PCR法检测细胞miR130a的表达。结果骨髓间充质干细胞在TGF-β1诱导下可分化为软骨细胞。培养7 d后,诱导培养组细胞miR130a表达的水平显著低于培养前的水平(P<0.05)。结论骨髓间充质干细胞体外诱导可以分化为软骨细胞,在向软骨细胞分化的早期,miR130a表达降低伴随着软骨细胞的分化,提示与软骨形成的过程有关。     

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。     

骨髓间充质干细胞与关节软骨细胞Transwell共培养诱导形成软骨

背景:研究证实,关节软骨细胞具有分泌诱导因子促进骨髓间充质干细胞向关节软骨细胞分化的能力,但至今未见两种细胞运用Transwell共培养诱导骨髓间充质干细胞形成软骨的报道。目的:观察在Transwell共培养系统中共培养后,关节软骨细胞诱导骨髓间充质干细胞向关节软骨样细胞转化的能力。方法:骨髓间充质干细胞来源于4周龄SD大鼠的股骨及胫骨干骨髓,关节软骨细胞来源于4周龄SD大鼠的正常股骨头表面的关节软骨。分别吸取第3代骨髓间充质干细胞和关节软骨细胞,按1:1的细胞比例分别植于Transwell共培养系统中,下室植入骨髓间充质干细胞,上室植入关节软骨细胞。同时设置相同浓度单纯骨髓间充质干细胞对照组,分别在含胎牛血清的DMEM培养基中培养,相差显微镜下观察细胞的增殖和基质合成情况,并对各组细胞爬片进行Ⅱ型胶原免疫组化染色及氨基聚糖含量检测。结果与结论:共培养组骨髓间充质干细胞数量增多,细胞外基质合成丰富,其基质能被Ⅱ型胶原免疫组化染色,细胞染色呈现黄色。氨基聚糖含量随着诱导时间增加而增多。提示关节软骨细胞分泌物具有促进骨髓间充质干细胞向关节软骨样细胞转化的能力,与此同时,骨髓间充质干细胞还能分泌促进组织细胞修复的细胞因子,使共培养中的软骨细胞功能得以加强。由此可见,软骨细胞与骨髓间充质干细胞共培养诱导具有独特的优势。     

软骨细胞上清液诱导滑膜间充质干细胞微团培养成软骨

背景：滑膜间充质干细胞在体外具有多向分化的能力,有望成为软骨组织工程中治疗软骨缺损的种子细胞,在其向软骨细胞分化过程中,合适的生长因子起了重要作用。 目的：利用富含生长因子的软骨细胞上清液诱导滑膜间充质干细胞向软骨细胞分化,并对其鉴定。 方法：采用消化法分别获得SD大鼠滑膜间充质干细胞、软骨细胞。收集软骨细胞上清液离心、过滤冻存备用。培养滑膜间充质干细胞至第3代后离心成微团,并用软骨细胞上清液进行成软骨诱导分化,通过形态学观察、免疫组织化学法、RT-PCR检测进行鉴定。 结果与结论：滑膜间充质干细胞使用软骨细胞上清液成软骨诱导21 d后,微团可见似软骨样组织。免疫组化法进行Ⅱ型胶原鉴定,基质能被Ⅱ型胶原染色,细胞染色呈现棕黄色。RT-PCR结果显示诱导后的微团表达软骨特异性基因Ⅱ型胶原和蛋白聚糖。证实软骨细胞分泌的可溶性因子可以诱导大鼠滑膜间充质干细胞向软骨方向分化。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

透骨消痛颗粒含药血清诱导骨髓基质干细胞向软骨细胞分化

背景：骨髓基质干细胞根据环境而有不同的分化路径,在特定的环境中有分化为透明软骨细胞的趋势,可能为治疗骨性关节炎提供新思路。 目的：观察透骨消痛颗粒含药血清对骨髓基质干细胞向软骨分化的影响。 方法：取SD大鼠四肢建立体外培养的骨髓基质干细胞,取第3代骨髓基质干细胞进行干预,分为生理盐水血清组、透骨消痛颗粒水提物血清组、透骨消痛颗粒醇提物血清组、诱导软骨剂组、透骨消痛颗粒水提物血清+诱导软骨剂组、透骨消痛颗粒醇提物血清+诱导软骨剂组。Real time PCR及Western Blot检测Sox9、collagen Ⅱ、collagen Ⅹ mRNA及蛋白表达。 结果与结论：含药血清干预14 d后,Sox9、 collagen Ⅱ、collagen Ⅹ mRNA及蛋白表达水平,透骨消痛颗粒水提物血清组、透骨消痛颗粒醇提物血清组、诱导软骨组、透骨消痛颗粒水提物血清+诱导软骨剂组、透骨消痛颗粒醇提物血清+诱导软骨剂组明显高于生理盐水血清组(P < 0.05,P< 0.01),诱导软骨组、透骨消痛颗粒水提物血清+诱导软骨剂组、透骨消痛颗粒醇提物血清+诱导软骨剂组明显高于透骨消痛颗粒水提物血清组、透骨消痛颗粒醇提物血清组(P < 0.01),其中Sox9表达透骨消痛颗粒水提物血清+诱导软骨剂组高于诱导软骨。说明透骨消痛颗粒含药血清通过上调Sox9的表达,加速骨髓基质干细胞细胞向软骨细胞分化。     

外源性透明质酸对兔骨髓间充质干细胞定向分化为软骨细胞的影响

背景：透明质酸是关节腔滑液最主要的成分,对细胞的形态发生起着非常重要的作用,但其用于软骨缺损修复时对骨髓间充质干细胞的影响如何呢？ 目的：通过分析外源性透明质酸对兔骨髓间充质干细胞体外增殖及定向分化为软骨细胞的影响,探讨关节腔内环境对骨髓间充质干细胞的作用。 方法：全骨髓法+贴壁培养法分离培养兔骨髓间充质干细胞,取第4代细胞用于实验,实验组细胞加入透明质酸诱导液,以转化生长因子β3诱导组作为阳性对照,阴性对照组加入常规培养液。分别于诱导后第7,14,21 d行甲苯胺蓝染色检测蛋白聚糖表达,免疫组化染色及RT-PCR检测细胞Ⅱ型胶原表达。 结果与结论：经透明质酸诱导后,细胞增殖速度减慢,由长梭形变为多角形、椭圆形,细胞外基质呈甲苯胺蓝异染性和Ⅱ型胶原免疫组化阳性,RT-PCR检测示Ⅱ型胶原mRNA表达阳性,表现出软骨细胞的分化特点,但表达均比阳性对照组弱。结果提示,外源性透明质酸具有诱导兔骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的能力,但比转化生长因子β3的诱导能力弱,关节腔内环境对骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化有正性促进作用,支持透明质酸作为软骨组织工程基质使用。     

兔骨髓间充质干细胞体外培养定向诱导分化为软骨细胞

背景:骨髓间充质干细胞具有分化为骨、软骨、肌腱、脂肪等组织的多分化潜能.目的:体外培养兔骨髓间充质干细胞并定向诱导分化为软骨细胞,探讨体外诱导分化为软骨的方法和条件.方法:取兔股骨骨髓,全骨髓贴壁法分离培养骨髓间充质干细胞,碱性成纤维生长因子体外培养后,取第3 代细胞在培养基中添加不同质量浓度转化生长因子β1 的软骨分...     

骨髓间充质干细胞定向诱导成类软骨细胞的实验研究

目的　体外诱导骨髓间充质干细胞 (MSCs)向软骨细胞表型分化 ,探讨其分化的条件 ,为其作为软骨组织工程种子细胞提供实验基础。方法　取第二代成年大鼠骨髓间充质干细胞 ,实验组用无血清培养液诱导 ;对照组用含 10 %胎牛血清的培养液自然分化。Ⅱ型胶原免疫组化、甲苯胺蓝染色、透射电镜检测其分化情况。统计学分析不同时间、不同接种密度的软骨分化率。结果　诱导后的MSCs具有软骨细胞特点 ,不同诱导时间、不同接种密度的Ⅱ型胶原免疫组化阳性率有显著差异。诱导 14d为最佳 ,诱导率与细胞接种密度成正相关。结论　成年大鼠骨髓间充质干细胞在无血清培养基能向软骨细胞方向转化。