骨髓间充质干细胞治疗早期股骨头坏死的作用与机制

背景：骨髓间充质干细胞具有强大的自我增殖能力和分化多潜能性,是治疗早期股骨头坏死的热点。目的：总结骨髓间充质干细胞的生物学特性及其治疗早期股骨头坏死的方法与机制。方法：由第一作者检索PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)1992-01/2010-10及清华同方中文系列数据库(http://www.cnki.net/index.htm)2000-01/2010-10涉及骨髓间充质干细胞的生物学特性及其治疗早期股骨头坏死内容的文献,英文关键词为“femur head necrosis,mesenchymal stem cell,cell culture,therapy,overview”,中文关键词为“股骨头坏死,骨髓间充质干细胞,细胞培养,治疗,综述”,排除陈旧性、重复性文献,保留30篇文献归纳总结。结果与结论：利用骨髓间充质干细胞显著的成骨及成血管作用,直接作用于股骨头坏死病灶部位,达到治愈早期股骨头坏死的目的,是目前治疗早期股骨头坏死的热点。今后应进一步分析移植后骨髓间充质干细胞在缺血坏死股骨头内增殖分化的潜能及影响因素、新生血管再狭窄的预防、骨缺损修复的时间,以及骨髓间充质干细胞移植至体内后影响干细胞存活和分化的因素,如局部感染、全身免疫情况等,介入治疗时干细胞是否会随着血流的冲击而流至其他部位,这些问题依然需要进一步解决。     

肝细胞生长因子基因修饰的骨髓间充质干细胞移植治疗兔股骨头坏死

背景：课题利用实验室自主研制、已获国家SFDA批准临床试验的重组肝细胞生长因子腺病毒感染骨髓间充质干细胞,结合肝细胞生长因子的促血管新生和抗细胞凋亡以及间充质干细胞的成骨功能,通过细胞治疗的手段进行骨损伤修复。 目的：探讨肝细胞生长因子基因修饰的骨髓间充质干细胞移植对兔股骨头坏死骨缺损的治疗效果。 设计、时间及地点：细胞-材料学体内实验,于2007-09/12在北京放射与辐射医学研究所和解放军66400部队骨病专科医院完成。 材料：清洁级26~28周龄新西兰大白兔18只,由北京开源兔业养殖场提供。骨基质明胶为上海骁博科技发展有限公司产品。 方法：采用贴壁法分离培养兔自体骨髓间充质干细胞,体外鉴定成骨和成脂肪能力。18只兔均建立双侧股骨头坏死骨缺损模型,随机分为3组,6只/组,单纯材料组缺损区仅填塞骨基质明胶,细胞-材料组填塞复合骨髓间充质干细胞的骨基质明胶,基因修饰细胞-材料组填塞复合Ad-HGF感染的骨髓间充质干细胞的骨基质明胶,各组细胞用量为 107个/缺损,骨基质明胶用量为27 mm3/缺损,修复3个月后取材进行组织学检查。骨髓间充质干细胞和Ad-HGF感染的骨髓间充质干细胞经荧光染料二醋酸琥珀酰酯羟基荧光素标记后,氯化钴处理72 h,流式细胞学分析细胞增殖情况。 主要观察指标：骨髓间充质干细胞的诱导分化,骨髓间充质干细胞对兔股骨头坏死的修复效果,Ad-HGF感染的骨髓间充质干细胞抗低氧损伤能力。 结果：培养的细胞在适当诱导条件下可分化为成骨和成脂肪细胞。修复后3个月组织学分析显示,单纯材料组仅见疏松的纤维肉芽组织填充;细胞-材料组可见致密的纤维肉芽组织填充,其间有较多的新生血管,但未见新生骨组织;基因修饰细胞-材料组多为软骨样组织填充,周围可见新骨带形成。各组Lane-Sandhu骨组织学评分比较差异有非常显著性意义(P < 0.01),其中基因修饰细胞-材料组评分最高,即Ad-HGF感染的骨髓间充质干细胞具备最佳的骨修复能力。培养体系中加入氯化钴后,已增殖的Ad-HGF感染的骨髓间充质干细胞比例显著高于未感染骨髓间充质干细胞(P < 0.001)。 结论：在骨缺损模型中Ad-HGF感染的骨髓间充质干细胞具有更强的抗低氧损伤能力,其在体内成骨能力优于未感染的骨髓间充质干细胞,提示肝细胞生长因子基因修饰的骨髓间充质干细胞移植是应用于缺血性骨坏死的有效治疗途径。     

自体骨髓间充质干细胞移植治疗早期股骨头缺血性坏死44例

股骨头缺血性坏死患者股骨头内间充质干细胞数量减少,成骨分化能力降低是不能实现有效自身修复的细胞病理原因,坏死区周围的硬化带阻碍了骨修复的实现。对于早期股骨头缺血性坏死,自体骨髓间充质干细胞移植结合髓芯减压改善坏死区的血运及促进骨修复的治疗结果分析尚缺乏系统报告。 目的：根据随访结果分析自体骨髓间充质干细胞移植结合髓芯减压治疗早期股骨头缺血性坏死的效果。 方法：2005-05/2008-09共治疗早期股骨头缺血性坏死患者44例,所有接受细胞移植股骨头坏死均为ARCO1或2期,共76髋。采用浓缩自体骨髓细胞悬液回注坏死股骨头内并结合髓芯减压,剩余骨髓血洗涤回输。其中ARCO1期患者仅行干细胞悬液注射,ARCO2期患者移植后行髓芯减压,以Harris评分评价髋关节功能状态。 结果与结论：至2009-03,共随访(22.3±4.2)个月。至随访终期,66髋较细胞移植前疼痛缓解或无明显进展,功能改善,占86.9%;10髋疼痛加重,ARCO分期进展至3或4期,其中3髋行人工关节置换。提示自体骨髓间充质干细胞移植结合髓芯减压是治疗早期股骨头缺血性坏死的有效方法,在早期股骨头缺血性坏死的各种治疗方法中,与其他减压及手术方法相比更符合针对病因的治疗,进一步扩大应用有可能获得更佳的临床效果。     

骨髓间充质干细胞联合茶黄素治疗兔激素性股骨头坏死

背景：股骨头坏死形成机制中,脂代谢紊乱学说受到许多学者的重视。茶叶提取物茶黄素具有降脂作用,在骨髓间充质干细胞培养中可抑制激素诱导的成脂分化,加强其成骨能力。 目的：观察骨髓间充质干细胞联合茶黄素治疗激素性股骨头坏死的效果。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2008-03/06在安徽医科大学实验中心完成。 材料：洁净级健康成年新西兰大白兔24只,随机分为4组：模型对照组、单纯减压组、细胞移植组、细胞联合茶黄素组,6只/组。实验所用茶黄素为茶黄素单体,纯度>60%,由上海嘉会生物科技有限公司生产,批号20040828。 方法：体外分离培养兔自体骨髓间充质干细胞,传至第3代后调整细胞密度为2×1010 L-1复合于3 cm×2 cm明胶海绵上,每块明胶海绵含细胞悬液60μL,在细胞培养箱中孵育4 h备用。各组兔均采用液氮冷冻法建立激素性股骨头坏死模型,自然复温后钻孔,模型对照组不作任何处理,单纯减压组植入明胶海绵,细胞移植组、细胞联合茶黄素组植入复合有兔自体骨髓间充质干细胞的明胶海绵,同时细胞联合茶黄素组每天分3次灌服茶黄素250 mg,直至处死。 主要观察指标：动物一般情况,髋部MRI扫描观察股骨头坏死区信号变化,以及股骨头标本组织学观察、扫描电镜观察结果。 结果：造模后8周,细胞移植组、细胞联合茶黄素组兔活动明显增加,走路姿势逐步好转。造模后4周,各组均未见明显坏死区信号改变;造模后8周,模型对照组坏死低信号区明显扩大,单纯减压组低信号区无明显变化,细胞移植组低信号区范围略微缩小,细胞联合茶黄素组低信号区明显缩小,骨密度信号接近正常。与其余3组比较,造模后4,8周细胞联合茶黄素组空骨陷窝阳性数均明显减少(P < 0.05)。扫描电镜下,造模后8周模型对照组骨小梁多处断裂塌陷,髓腔内有大量脂肪细胞堆积;单纯减压组部分骨小梁可见裂痕;细胞移植组骨小梁不致密;细胞联合茶黄素组骨小梁结构规整致密,成骨细胞多,骨细胞及基质胶原纤维正常,髓腔规则。 结论：茶黄素能促进骨髓间充质干细胞成骨,在髓芯减压并骨髓间充质干细胞移植的基础上灌服给予茶黄素治疗兔激素性股骨头坏死的效果较好。     

人脐血间充质干细胞与β-磷酸三钙的生物相容性

背景：体内实验显示,β-磷酸三钙多孔陶瓷是较为理想的骨组织工程支架材料,但由于体内植入实验受多种因素的影响,不能很好反映细胞的生长、增殖和表型变化。 目的：观察体外人脐血间充质干细胞与β-磷酸三钙多孔陶瓷的生物相容性。 方法：将培养的第6代人脐血间充质干细胞悬液滴注入β-磷酸三钙内部进行复合,然后将干细胞-支架材料复合物置入含体积分数为10%胎牛血清的α-MEM培养体系中培养,于培养第4,8,12天电镜下观察人脐血间充质干细胞在材料表面及内部生长情况,采用MTT测试法绘制细胞生长曲线,并进行DNA含量、蛋白质含量测定。 结果与结论：人脐血间充质干细胞与β-磷酸三钙体外复合后能够在β-磷酸三钙支架材料表面及内部的孔隙内贴附,且生长良好,其DNA复制和蛋白合成功能不受β-磷酸三钙的影响。说明人脐血间充质干细胞和β-磷酸三钙支架材料生物相容性良好,二者可作为种子细胞和支架材料用于组织工程化骨与软骨的构建。     

纳米材料支架与骨髓间充质干细胞构建纳米骨修复兔股骨头坏死

摘要 背景：清华大学材料系制备的纳米晶胶原基骨修复材料的化学性能和物理性能均符合人体内环境要求,具有良好的生物相容性。 目的：利用纳米材料和组织工程技术,探索骨髓间充质干细胞和纳米晶胶原基骨修复材料在骨坏死修复中的效果。 方法：制备骨髓间充质干细胞与纳米骨复合体。取46只新西兰大白兔建立双侧股骨头坏死动物模型,随机分为3组。假手术组不做任何治疗;单纯纳米骨植入组植入纳米骨;纳米骨+骨髓间充质干细胞组植入复合了干细胞的纳米骨。对植入后4,8,12周的股骨头行影像学观察以及组织学观察。 结果与结论：X射线检查：植入后12周,假手术组兔股骨头有塌陷;单纯纳米骨植入组充填区与周围组织区别不明显,周边有新生骨小梁;纳米骨+骨髓间充质干细胞复合体植入组充填区近似周围组织,充填区分布有骨小梁。组织学观察：4周时,假手术组股骨头坏死区无明显变化,其他两组植入物降解和新骨替代;8周时,假手术组股骨头负重区软骨面部分缺损,其他两组坏死区初步修复,可见成骨和材料降解;12周时,假手术组坏死区仍未修复,部分股骨头有塌陷,其他两组坏死区修复,纳米骨+骨髓间充质干细胞植入组骨小梁结构形成。结果表明,单纯纳米骨植入组和纳米骨+骨髓间充质干细胞植入组在股骨头坏死成骨方面效果优于假手术组,纳米骨+骨髓间充质干细胞植入组成骨更佳。     

骨髓间充质干细胞移植治疗股骨头缺血性坏死的研究现状

背景：股骨头缺血性坏死发生在高承重区的髋关节,是一种特殊形式的无菌性骨坏死。骨髓间充质干细胞可能对坏死的股骨头具有很好的修复作用。 目的：了解骨髓间充质干细胞移植治疗早期股骨头缺血性坏死的研究进展,为进一步研究打下基础。 方法：以Avascular necrosis of femur head,Femur head necrosis,Osteonecrosis,Bone marrow mesenchymal stem cells,Mesenchymal stem cells,Multipotent stem cells为检索词,检索Pubmed数据库(2000-01/2009-04);以股骨头缺血性坏死,骨髓间充质干细胞为检索词,检索CNKI数据库(1989-01/2009-04)。文献检索语种限制为英文和中文。纳入研究骨髓间充质干细胞的生物特性和功能、股骨头缺血性坏死的病因和病理、骨髓间充质干细胞移植治疗股骨头缺血性坏死的相关研究;排除重复文献。 结果与结论：计算机初检得到800余篇文献,根据纳入排除标准,对其中38篇文献进行分析。骨髓间充质干细胞在适当的培养条件下可以分化为软骨细胞、骨细胞和脂肪细胞。随着干细胞工程的发展,骨髓间充质干细胞移植可能是一种修复骨坏死有效的治疗方法。文章叙述了股骨头缺血性坏死的病因、病理,分析了骨髓间质干细胞治疗股骨头缺血性坏死的理论依据,通过比较国内外骨髓间质干细胞移植治疗股骨头缺血性坏死的动物实验研究和临床实验研究,来证实骨髓间充质干细胞治疗股骨头缺血性坏死的效果,希望以此找到更好的治疗方法。     

自体骨髓间充质干细胞动脉灌注联合局部注射治疗股骨头坏死

背景：细胞水平研究发现,股骨头缺血坏死患者股骨近端成骨细胞增殖能力降低,股骨头内间充质干细胞的数量减少。因此,对股骨头缺血坏死的治疗应在改善血供的同时,还应在坏死区局部补充具有成骨能力的种子细胞。 目的：观察自体骨髓间充质干细胞动脉灌注联合局部穿刺注射介入治疗股骨头缺血性坏死的临床疗效。 方法：研究组32例股骨头缺血死患者,采用seldinger技术经皮-股动脉穿刺将导管选至股骨头供养动脉,灌注脲激酶30× 104 U,罂粟硷30 mg;然后经旋股内动脉灌注骨髓间充质干细胞悬液10 mL,经皮穿刺股骨头坏死区多点注射骨髓间充质干细胞悬液10 mL,骨髓间充质干细胞数量为2×107~2×108个。同期对照组34例股骨头缺血死患者,单纯采用动脉溶栓介入治疗进行比较。两组间隔2,4周再进行第2,3次介入治疗,3次为1个疗程。 结果与结论：研究组32例患者,股骨头、颈区域狭窄闭塞血管再通,股骨头血管染色区域明显增大,坏死区域逐渐缩小29例;治疗后研究组关节活动度改善程度优于对照组;研究组疼痛缓解有效率为93.8%、临床治愈率为84.4%,均高于对照组。结果显示经动脉溶栓后灌注自体骨髓间充质干细胞,联合经皮穿刺局部多点注射介入治疗股骨头缺血性坏死可以提高疗效、缓解疼痛、改善关节功能。     

重组合异种骨复合血管内皮生长因子基因转染骨髓间充质干细胞对非创伤性股骨头坏死的修复*

目的：将复合有血管内皮生长因子基因转染的骨髓间充质干细胞的重组合异种骨植入病灶清除区,观察其修复股骨头坏死的效果。 方法：体外分离、培养、鉴定骨髓间充质干细胞,PcDNA3/VEGF165质粒转染骨髓间充质干细胞,与重组合异种骨复合培养。应用局部液氮冷冻法造成的24只兔非创伤性股骨头坏死模型,左侧骨缺损处植入复合血管内皮生长因子基因转染骨髓间充质干细胞的重组合异种骨为治疗组,右侧仅植入单纯重组异种骨为对照组。行X射线,组织病理及股骨骨密度和矿物质含量检查。 结果：①X射线片观察第6周时治疗组坏死区出现骨小梁结构,新骨形成增加,对照组仍呈现坏死区中心低密度,边缘高密度;第12周时治疗组股骨头形态规则,密度均匀,对照组股骨头坏死区有囊状低密度区。②第6周和12周时两组骨密度和矿物质含量差异有显著性意义(P < 0.01)。③在组织学上,6周时治疗组骨细胞及微毛细血管明显多于对照组;12周治疗组新生骨组织修复达软骨下,对照组植入骨块仍有少量未吸收。 结论：重组合异种骨复合血管内皮生长因子基因转染骨髓间充质干细胞具有明显的成骨诱导作用,能有效促进非创伤性股骨头坏死的早期修复。 关键词：股骨头坏死;骨髓间充质干细胞;血管内皮生长因子;重组合异种骨     

经动脉骨髓间充质干细胞移植联合普伐他汀治疗早期股骨头缺血性坏死

背景：近年来干细胞移植治疗股骨头缺血性坏死逐渐兴起,股骨头坏死的发病除与各种原因引起的局部组织缺血有关以外,研究还发现股骨头坏死的发病可能与成骨细胞及骨髓基质细胞的功能下降有关。 目的：观察经动脉自体骨髓间充质干细胞移植联合普伐他汀治疗Ⅰ~Ⅱ期股骨头缺血性坏死的可行性。 方法：纳入股骨头缺血性坏死患者32例49髋,经集落细胞刺激因子动员后采集患者骨髓间充质干细胞,采用Seldinger穿刺技术,从非治疗侧股动脉成功穿刺后,通过非治疗侧的髂总动脉、腹主动脉至治疗侧髂总动脉,注射非离子对比剂15 mL。将自体干细胞悬液通过导管分2次缓慢注射入旋股内、外侧动脉及闭孔动脉,每次注射时间大于5 min。干细胞移植治疗术毕,口服普伐他汀联合治疗。治疗后随访,观察股骨头缺血性坏死临床症状改变情况和髋关节活动度。 结果与结论：32例患者49髋均完成半年以上随访,患者髋部疼痛缓解,髋关节功能改善,关节活动范围明显扩大,尤其是外展功能恢复明显行走距离增加。16例21髋患者治疗6个月后股骨头血管造影结果显示,股骨头内新生血管增多,血供改善。提示骨髓间充质干细胞移植联合普伐他汀治疗早期股骨头缺血性坏死损伤小,可有效恢复髋关节功能,阻止或延缓疾病的进一步发展。     

骨髓间充质干细胞在多学科领域的临床应用☆

组织工程允许获取患者自己的细胞，并将其种植在生物可降解的支架上，从而获得一个特定的组织或器官，比如骨骼、软骨、肌腱甚至心脏，这些组织或器官可以用来修复由于疾病或创伤所致的组织或器官缺损。大量动物实验已证明骨髓间充质干细胞在治疗神经系统疾病、肝脏疾病、呼吸系统疾病和肾脏疾病等方面具有显著效果，治疗的主要途径是局部植入和全身移植，骨髓间充质干细胞比体细胞具有更高的增殖活性，因此将基因修饰的干细胞用于基因治疗前景广阔，可以很好的将基因和蛋白输送到那些需要的器官或组织中。     

血管内皮细胞生长因子/骨形态发生蛋白2联合修饰骨髓间充质干细胞修复股骨头坏死

背景：将血管内皮细胞生长因子及骨形态发生蛋白二者联合修复坏死骨,有可能在保持种子细胞成骨表型的同时,又能持续高效地分泌血管内皮细胞生长因子及骨形态发生蛋白2,从而有效促进血管再生,促进组织工程化骨组织的形成和再血管化。 目的：观察血管内皮细胞生长因子165/骨形态发生蛋白2体外修饰骨髓间充质干细胞移植治疗兔股骨头缺血性坏死效果。 方法：建立兔右侧股骨头缺血性坏死模型,并以抽签法随机分为3 组：单纯髓芯减压组、髓芯减压+骨髓间充质干细胞组、髓芯减压+血管内皮细胞生长因子165/骨形态发生蛋白2转染骨髓间充质干细胞组。关节镜监视下将坏死骨清除,组织学检查成骨及血管生成情况。 结果与结论：通过关节镜观察显示各组坏死骨清除干净,有新鲜血流出。组织形态学检测发现,髓芯减压+血管内皮细胞生长因子165/骨形态发生蛋白2转染骨髓间充质干细胞组移植后不同时间点血管数量及修复区新骨面积比显著高于单纯髓芯减压组、髓芯减压+骨髓间充质干细胞组(P < 0.05)。提示血管内皮细胞生长因子165/骨形态发生蛋白2基因转染加强了骨髓间充质干细胞成骨作用,提高了新生骨的数量与质量,加快了股骨头缺血性坏死的修复。     

脂质体介导胞嘧啶脱氨酶基因转染鼠骨髓间充质干细胞

背景：自杀基因独有的旁观者效应,可显著提供肿瘤细胞杀伤效果,同时还与放射治疗、免疫基因治疗联合应用,并克服了基因转导效率低的缺陷。胞嘧啶脱氨酶（cytosine deaminase,CD）即可产生强大的旁观者效应。 目的：观察脂质体介导真核表达载体CD基因转染鼠骨髓间充质干细胞的效果及其基因表达。 设计、时间及地点：细胞学基因水平实验,于2007-05/12在大连理工大学干细胞与组织工程研发中心完成。 材料：SPF级C57BL纯系小鼠6只,由大连医科大学实验动物中心提供。连接产物转化感受态大肠杆菌DH5α由大连理工大学干细胞与组织工程研发中心提供。LipofectamineTM 2000脂质体为Invitrogen产品。 方法：取连接产物转化感受态大肠杆菌DH5α,提取质粒DNA,对质粒pIRES2-AcGFP1-CD进行XhoI和BamHI双酶切,用于转染。取小鼠双侧下肢股骨和胫骨,贴壁法分离纯化骨髓间充质干细胞,传至第3代制成单细胞悬液,加入荧光标记的CD44,CD45,CD90,CD105抗体后,采用Lipofectamine 2000介导法转染第3代骨髓间充质干细胞。 主要观察指标：重组质粒的鉴定,流式细胞仪检测骨髓间充质干细胞表面标记表达,细胞转染后CD基因的表达。 结果：质粒pIRES2-AcGFP1-CD酶切产物经琼脂糖凝胶电泳后,于1.0~1.5 kb处有一条带出现,符合CD基因长度。细胞表面标记CD45呈阴性,CD44,CD90,CD105呈阳性。pIRES2-AcGFP1-CD基因转染36 h后,荧光倒置相差显微镜下可见小鼠骨髓间充质干细胞有绿色荧光蛋白的表达,48 h后细胞仍有荧光表达,且强度明显增强。 结论：脂质体介导的CD基因在鼠骨髓间充质干细胞中成功表达,于转染48 h后达峰值。     

益气活血方体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经细胞的分化

背景：既往研究证明益气活血方补阳还五汤具有抑制脑缺血及再灌注模型细胞凋亡、抗自由基等作用,但关于本方剂对干细胞分化影响的报道较少。 目的：观察益气活血方体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经细胞分化的作用。 设计、时间及地点：以细胞为对象,对比观察实验,于2006-03/2008-02在河南省中医药研究院国家中医管理局三级实验室进行。 材料：清洁级一二月龄SD大鼠20只,雌雄各半,体质量100~150 g。益气活血方由本院制剂室生产,选用当归60 g,桃仁30 g,川芎30 g加水720 mL,提取挥发油,备用。药渣及提取液加入黄芪1 200 g,赤芍60 g,地龙30 g,红花30 g,再加入920 mL水,煎煮1 h,滤过,药渣再加入8 640 mL水,煎煮1 h,滤过,合并2次煎液,浓缩至600 mL,加入挥发油及吐温-80 3 mL,混匀,装瓶进行高压高温消毒。每毫升相当于生药2.4 g。 方法：采用密度梯度离心法分离获取SD大鼠骨髓单个核细胞层,将细胞经过传代培养使骨髓间充质干细胞得到扩增和纯化。将第10代的细胞悬液接种于直径40 mm塑料培养皿中,细胞生长达80%~90%融合时,加入含体积分数为0.10的FBS、碱性成纤维细胞生长因子的DMEM培养基培养24 h,益气活血方组而后换为含诱导液二甲亚砜、丁羟茴醚、β-巯基乙醇、益气活血方诱导 5 h,对照组换为含诱导液二甲亚砜、丁羟茴醚、β-巯基乙醇诱导5 h。 主要观察指标：采用流式细胞仪鉴定骨髓间充质干细胞;用免疫细胞化学方法检测诱导后细胞巢蛋白、神经元特异性烯醇化酶、胶质纤维酸性蛋白的表达。 结果：经流式细胞仪检测显示,细胞表面标志CD90、CD106阳性,CD45、CD34呈阴性。免疫细胞化学方法检测显示,益气活血方组在诱导1,3 h分化巢蛋白细胞与诱导5 h分化的神经元特异性烯醇化酶细胞和胶质纤维酸性蛋白细胞,与对照组相比,差异显著（P < 0.01）。 结论：益气活血方具有体外定向诱导骨髓间充质干细胞向神经细胞分化的作用。     

生物衍生骨与骨髓间充质干细胞复合修复兔桡骨大段缺损

背景：生物衍生支架材料具备与自身骨相似的结构和微环境,具有较好的应用前景。 目的：探讨生物衍生骨复合成骨诱导的骨髓间充质干细胞修复兔桡骨的节段性骨缺损的可行性,并与单纯生物衍生骨进行比较。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2007-01/2008-01在南华大学生命科学院实验室完成。 材料：同种异体骨经脱脂、脱蛋白、部分脱钙和冻干等方法处理后制备生物衍生骨支架材料,与自体骨髓间充质干细胞复合制备组织工程骨支架材料。 方法：25只健康成年新西兰大白兔双侧桡骨制备中段15 mm的骨缺损,随机取其中20只兔右侧桡骨为实验组植入组织工程骨,左侧为对照组植入单纯生物衍生骨,不做内外固定;另5只兔双侧骨缺损处不植入任何材料作为空白组。 主要观察指标：应用X射线放射学检查及组织学观察比较3组骨缺损修复的能力。 结果：X射线显示随时间延长骨折处骨痂逐渐增多, 实验组8周基本愈合,12周塑形完成;对照组骨痂少,愈合时间推迟;空白组术后12周骨缺损未见骨性修复,最后形成骨不连。术后2,4,8,12周实验组放射学检查评价新骨生成优于对照组 (P < 0.05)。组织学检查显示实验组术后4周时材料开始吸收,8周基本降解吸收被新生骨取代,12周完全修复;对照组明显推迟,新骨生成速度、生成量低于实验组(P < 0.05);空白组各时点均无新骨形成,最后缺损由纤维组织充填。 结论：成骨诱导的间充质干细胞／生物衍生骨复合构建组织工程化骨植入修复兔桡骨缺损能够加速新骨形成,其修复能力明显优于单纯生物衍生骨。     

大鼠骨髓间充质干细胞分化成脂肪细胞的定向诱导**☆

背景：研究表明骨质疏松症可能是间充质干细胞分化失衡后过多地向脂肪细胞分化所致。因此,探讨骨髓间充质干细胞成脂分化的影响因素对骨质疏松症防治具有重要意义。 目的:分析骨髓间充质干细胞在体外定向分化为脂肪细胞的适宜诱导条件。 设计、时间及地点：以细胞为对象,重复观察测量实验,于2007-10/2008-07在广东医学院药理教研室完成。 材料：1月龄SD雄性大鼠由广东医学院实验动物中心提供。 方法:无菌条件下分离大鼠股骨,密度梯度离心法与贴壁培养法相结合分离、纯化骨髓间充质干细胞并在体外进行培养。第3代骨髓间充质干细胞完全汇合后,利用内含0.1 mmoL/L 3-异丁基-1-甲基黄嘌呤、0.1 mmoL/L吲哚美辛、1 μmoL/L地塞米松、不同浓度胰岛素及胎牛血清的DMEM定向诱导骨髓间充质干细胞分化为脂肪细胞。 主要观察指标：①倒置显微镜下观察骨髓间充质干细胞形态特征。②油红O染色检测骨髓间充质干细胞成脂肪分化情况。 结果: ①倒置显微镜下观察,传3代后可获得均一性较高的骨髓间充质干细胞。②体积分数为0.05和0.1胎牛血清均能获得较好的成脂分化效果,胎牛血清体积分数增至0.2反而抑制骨髓间充质干细胞成脂分化（P < 0.01）。③10 mg/L胰岛素可获得较好的成脂分化效果,胰岛素质量浓度提高到20,40 mg/L并不能增加骨髓间充质干细胞的成脂分化效果（P > 0.05）。④低糖（含葡萄糖1 g/L）和高糖（含葡萄糖4.5 g/L）DMEM对骨髓间充质干细胞的成脂分化无影响（P > 0.05）。 结论：骨髓间充质干细胞经内含0.1 mmoL/L 3-异丁基-1-甲基黄嘌呤、10 mg/L胰岛素、0.1 mmoL/L吲哚美辛、1 μmoL/L地塞米松、体积分数为0.1胎牛血清的DMEM分化诱导液定向诱导可获得较好的成脂分化效果。     

富血小板血浆对人骨髓间充质干细胞成骨诱导的影响*

背景：富血小板血浆是经过特殊方法提取的血小板含量丰富的血浆,相较普通血清含有更丰富的细胞因子,如血小板衍生因子、转化生长因子β、血管内皮生长因子等。 目的：观察富血小板血浆对成骨诱导人骨髓间充质干细胞生物学特性的影响,拟探讨促进人骨髓间充质干细胞的增殖与诱导成骨细胞的培养方法。 设计、时间及地点：配对样本对比观察,于2007-03/2008-03在中山大学组织工程实验室完成。 对象：18名健康志愿者,男12名,女6名,平均年龄27.5岁。随机分为3组：富血小板血浆组、胎牛血清组、无血清对照组,每组6人。 方法：抽取18名健康志愿者自体外周静脉血获取富血小板血浆。采用密度梯度离心法获取健康志愿者骨髓间充质干细胞,常规原代培养,传代诱导培养时根据分组情况,分别采用10%AB型血清、10%自体富血小板血浆与无血清,配比高糖DMEM培养基、50 mg/L抗坏血酸、10-8 mol/L地塞米松、10-3 mol/L β-甘油磷酸钠。 主要观察指标：倒置相差显微镜、扫描电镜观察各组细胞形态,MTT法检测细胞增殖情况,细胞碱性磷酸酶活性、骨钙素水平。 结果：3组细胞均在接种后12~24 h开始贴壁,并由圆形逐步变化为梭型、多角形、有多个突起的不规则形状等。细胞传代诱导培养后,富血小板血浆组与胎牛血清组细胞生长迅速,明显快于无血清对照组（P < 0.05）。从传代培养第2、4、6代的细胞生长看,随着培养时间的延长富血小板血浆组细胞增殖明显快于胎牛血清组。３组细胞碱性磷酸酶活性与骨钙素随诱导时间的延长而增高,培养第3,6,9,12天胎牛血清组碱性磷酸酶活性较富血小板血浆组低,培养第15天两组无明显差异。培养第3,6,9天富血小板血浆组细胞内骨钙素含量与胎牛血清组无明显差别,12 d后明显高于胎牛血清组。无血清对照组碱性磷酸酶活性及骨钙素含量较富血小板血浆组变化程度明显减小,并且各时间点碱性磷酸酶活性与骨钙素含量均低于富血小板血浆组（P < 0.01）。 结论：自体富血小板血浆能够有效加快人骨髓间充质干细胞的增殖,并能有效促进诱导培养的人骨髓间充质干细胞成骨特性表达。     

羊膜负载骨髓干细胞与角朊细胞对放创性全厚皮肤缺损创面胶原合成的影响*◆

背景：人羊膜含胶原、糖蛋白、蛋白多糖和整合素等多种成分,它表达多种生长因子mRNA及其相关蛋白,有利于细胞的生长繁殖,能负载猪骨髓间充质干细胞与角朊细胞良好生长。 目的：拟验证人羊膜负载骨髓间充质干细胞与角朊细胞对放创性全厚皮肤缺损创面胶原合成的影响。 设计、时间及地点：同体对比观察。实验于2007-06/12在解放军第三军医大学预防医学院全军复合伤研究所,创伤、烧伤与复合伤国家重点实验室完成。 材料：贵州小香猪8只,3~6月龄;雌雄不限,体质量7~16 kg。 方法：贵州小香猪8只,每只背部脊柱两侧均有放创性全层皮肤缺损圆形创面(Ф3.67 cm)各3个,共48个创面。将经处理的人羊膜分别负载自体骨髓骨髓间充质干细胞和角朊细胞,移植到其左侧24个创面作为实验组(人羊膜负载两种细胞移植组);右侧前16个创面用单纯无种植细胞的人羊膜敷盖;后8个创面用单纯油纱布敷盖。单纯人羊膜处理组和油纱布敷盖组作为对照组。 主要观察指标：用图像分析法测算7~21 d各组创面活检组织胶原含量。 结果：移植15~21 d,3组创面胶原均增加,以人羊膜负载两种细胞移植组创面胶原沉积明显,与单纯人羊膜处理组和油纱布敷盖组创面相比,差异均有显著性意义(P < 0.01)。 结论：人羊膜负载自体骨髓间充质干细胞和角朊细胞植入可明显促进放创性全厚皮肤缺损创面愈合过程中胶原的合成。     

酒精性肝硬化患者血清诱导人骨髓间充质干细胞定向分化为肝细胞样细胞

背景：肝脏损伤后机体能够分泌一系列细胞因子和化学增活素,重型肝病患者血清中肝细胞生长因子、成纤维细胞生长因子等具有诱导骨髓间充质干细胞向肝细胞分化的作用。 目的：探讨在酒精性肝硬化患者血清诱导条件下,人骨髓间充质干细胞向肝细胞样细胞的定向分化情况。 设计、时间及地点：细胞学体外观察,于2006-07/2007-07在吉林省肝胆病医院科研室完成。 材料：创伤患者术后废弃肋骨,由吉林省人民医院胸外科提供。实验血清来源于吉林省肝胆病医院住院的1例40岁男性酒精性肝硬化患者。 方法：冲洗骨髓腔,采用密度梯度离心、贴壁培养法体外分离培养人骨髓间充质干细胞,接近融合时按1:4传代扩增。取第3代人骨髓间充质干细胞,按1×107 L-1密度接种,设立2组：诱导组加入含体积分数为0.2酒精性肝硬化患者血清的L-DMEM培养基,对照组仅加入常规L-DMEM培养基。 主要观察指标：相差显微镜下观察细胞形态变化,免疫组化法检测甲胎蛋白和白蛋白的表达。 结果：诱导组骨髓间充质干细胞在含体积分数为0.2酒精性肝硬化患者血清的L-DMEM培养基中生长状态良好,呈类上皮样细胞形态;对照组细胞未发生形态学改变,呈成纤维细胞样。培养7 d时,诱导组大部分细胞呈甲胎蛋白阳性,随培养时间延长甲胎蛋白表达减弱,而白蛋白阳性表达情况完全相反,呈逐渐增强趋势;整个培养过程对照组细胞始终未出现甲胎蛋白及白蛋白表达。 结论：密度梯度离心和贴壁培养法相结合可在体外分离获得纯度较高的人骨髓间充质干细胞,酒精性肝硬化患者血清能够诱导人骨髓间充质干细胞表达甲胎蛋白及白蛋白,向肝细胞样细胞分化。