纳米羟基磷灰石复合骨形态发生蛋白2与骨髓基质干细胞的体外培养*☆

背景：纳米级羟基磷灰石支架材料复合骨形态发生蛋白2因子组织构建模式组合后对骨髓基质干细胞的作用是叠加促进或抑制作用以及其生物相容性如何？ 目的：验证纳米羟基磷灰石复合骨形态发生蛋白2与骨髓基质干细胞在体外共同培养下的生物相容性和成骨性。 方法：将兔骨髓基质干细胞体外培养、传代和扩增,经鉴定后将第3代细胞分别接种在对照组、骨形态发生蛋白2组、纳米羟基磷灰石组、纳米羟基磷灰石/骨形态发生蛋白2组4种培养液中。 结果与结论：对照组和纳米羟基磷灰石组的细胞倍增时间较骨形态发生蛋白2组、纳米羟基磷灰石/骨形态发生蛋白2组两组长;骨形态发生蛋白2组和纳米羟基磷灰石/骨形态发生蛋白2组细胞增殖能力及碱性磷酸酶测量值明显大于对照组和纳米羟基磷灰石组(P < 0.01)。提示纳米羟基磷灰石复合骨形态发生蛋白2的组织构架不仅与骨髓基质干细胞之间具有良好的生物相容性,还可发挥骨形态发生蛋白2促进骨髓基质干细胞增殖和定向分化成骨的作用。 关键词：纳米羟基磷灰石;骨形态发生蛋白2;骨髓基质干细胞;生物相容性;支架;碱性磷酸酶 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.12.009 中图分类号: R318  文献标识码: B       

生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层的生物相容性研究

目的对生物玻璃-纳米羟基磷灰石(BG-nHA)梯度涂层的生物相容性作初步的评价。方法用低温烧结法在钛合金表面制备生物玻璃纳米羟基磷灰石梯度涂层,利用L929细胞检测梯度涂层材料的细胞毒性。取体外分离培养扩增的人骨髓基质干细胞(hBMSC),接种于涂层材料上,通过绿色荧光蛋白染色、扫描电镜和MTT法观察细胞的黏附和生长情况。结果生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层的细胞毒性分级为1级,人骨髓基质干细胞可以在涂层材料表面黏附和生长。结论生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层有良好的生物相容性,具有潜在的临床应用前景。     

生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层的生物相容性研究

目的 对生物玻璃-纳米羟基磷灰石(BG-nHA)梯度涂层的生物相容性作初步的评价.方法 用低温烧结法在钛合金表面制备生物玻璃纳米羟基磷灰石梯度涂层,利用L929细胞检测梯度涂层材料的细胞毒性.取体外分离培养扩增的人骨髓基质干细胞(hBMSC),接种于涂层材料上,通过绿色荧光蛋白染色、扫描电镜和MTT法观察细胞的黏附和生长情况.结果 生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层的细胞毒性分级为1级,人骨髓基质干细胞可以在涂层材料表面黏附和生长.结论 生物玻璃-纳米羟基磷灰石梯度涂层有良好的生物相容性,具有潜在的临床应用前景.     

成骨诱导人脐带间充质干细胞与纳米羟基磷灰石/聚酰胺66支架材料的生物相容性☆

背景：纳米羟基磷灰石/聚酰胺66材料有利于成骨细胞的长入和新生骨的形成、且抗弯强度、抗压强度等各项参数与正常骨组织的力学性能相接近,能满足实验动物硬组织修复的要求。 目的：分析成骨诱导后人脐带间充质干细胞与纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合支架的生物相容性。 方法：体外培养人脐带间充质干细胞,纯化增殖,成骨诱导。取成骨诱导后的第3代人脐带间充质干细胞接种于纳米羟基磷灰石/聚酰胺66支架材料上,观察细胞的生长、增殖情况及材料细胞毒性。 结果与结论：成骨诱导后人脐带间充质干细胞在复合支架上生长分化良好,增殖活性不受材料影响。成骨诱导14 d内,可见碱性磷酸酶活性随着培养时间延长而逐渐增高。MTT法检测细胞无毒性。扫描电镜观察,1 d后可见细胞在支架表面附着生长;7 d后可见细胞在材料上生长良好,材料空隙有大量充填。说明纳米羟基磷灰石/聚酰胺66支架可作为骨组织工程中人脐带间充质干细胞的细胞载体,具有良好的生物相容性,能满足骨组织工程的需要。关键词：羟基磷灰石/聚酰胺66;人脐带间充质干细胞;细胞培养;骨组织工程;支架;生物相容性 缩略语注释：nHA/PA66：nano-hydroxyapatite crystals and pnolyamide 66,羟基磷灰石/聚酰胺66;hUCMSCs：human umbilical cord mesenchymal stem cells,人脐带间充质干细胞 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.16.019     

脱细胞天然骨基质与诱导性成骨细胞的体外相容性

背景：前期工作表明TritonX-100处理的脱细胞骨基质已满足组织学和免疫学方面的修复要求。如果细胞能在材料表面很好地生长,将利于进一步进行体内动物实验。 目的：采用细胞培养法在体外评估脱细胞骨基质与诱导后成骨细胞的生物相容性。 方法：第3代骨髓基质干细胞经成骨诱导分化培养液诱导分化为成骨细胞,接种于TritonX-100处理的脱细胞骨基质及羟基磷灰石表面,检测成骨细胞的碱性磷酸酶表达并用扫描电镜观察材料表面的细胞生长情况。 结果与结论：碱性磷酸酶活性分析均表明,TritonX-100处理的脱细胞骨基质在培养48 h之后比羟基磷灰石更利于诱导成骨细胞生长;扫描电镜下可见,成骨细胞在脱细胞骨基质表面呈现立体生长方式,细胞呈球形,并且聚集成簇。体外实验结果显示成骨细胞与脱细胞天然骨基质有较好的生物相容性。     

胶原-纳米羟基磷灰石复合支架的细胞相容性

背景：观察成骨细胞在生物材料上的形态、增殖和分化等项目,可评估生物支架材料的生物相容性。 目的：观察复合支架材料纳米羟基磷灰石/胶原对成骨细胞增殖、分化的影响。 方法：取新生24 h内Wistar大鼠的颅盖骨,采用改良胶原酶消化法进行成骨细胞原代培养,取第3代细胞与纳米羟基磷灰石/胶原支架或普通羟基磷灰石材料体外复合培养。培养3,6,9 d后,观察材料周边的细胞形态及支架材料对细胞分化、增殖的影响。 结果与结论：纳米羟基磷灰石/胶原材料较普通的羟基磷灰石材料更有利于成骨细胞的黏附、生长、分化、增殖,证实其生物相容性更好,有望成为一种新型的骨组织工程支架材料。     

表面修饰对羟基磷灰石细胞相容性的影响

探讨精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Gly-Asp,RGD)多肽表面修饰对羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)细胞相容性的影响。以骨髓基质干细胞(marrow stromal stem cells,MSCs)复合精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸多肽表面修饰的羟基磷灰石或单纯材料培养制备组织工程骨,观察骨髓基质干细胞的粘附和生长情况,检测细胞活力和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性,流式细胞仪分析细胞周期。结果表明:骨髓基质干细胞在材料表面和孔隙内均可粘附和生长,粘附于RGD多肽修饰羟基磷灰石的细胞活力和碱性磷酸酶活性明显高于未经RGD多肽修饰组(P<0.01,P<0.05)。各组细胞周期未见明显变化,未见异倍体细胞。说明RGD多肽表面修饰对HA材料的细胞相容性有明显的优化作用。     

多孔碳酸钙陶瓷与干细胞源性成骨细胞的相容性

背景：国内外的研究证实普通碳酸钙陶瓷作为骨替代材料时具有细胞支架作用。 目的：观察多孔碳酸钙陶瓷与成骨细胞的相容性,及作为骨组织工程支架的可能性。 方法：SD大鼠骨髓基质干细胞经矿化诱导培养、扩增并检测证实其已具成骨细胞表型后,分别与多孔碳酸钙陶瓷支架、普通羟基磷灰石陶瓷支架体外复合培养。 结果与结论：骨髓基质干细胞经体外诱导形成成骨细胞,钙结节、Ⅰ型胶原和碱性磷酸酶免疫染色结果阳性。多孔碳酸钙陶瓷支架材料与羟基磷灰石陶瓷材料皆有细胞附着生长,但多孔碳酸钙陶瓷支架材料细胞的黏附能力、增殖活力及成骨活性均强于羟基磷灰石陶瓷材料。提示多孔碳酸钙陶瓷支架材料与SD大鼠骨髓基质干细胞源性成骨细胞有良好相容性。     

纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥与骨髓基质细胞的生物相容性*☆

背景：在前期的试验中,通过共沉淀法合成了纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合粉体,并与柠檬酸衍生物溶液调和制备出可生物降解、适当力学性能以及较好黏合强度的骨水泥。 目的：验证纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥材料对体外兔骨髓基质细胞黏附及增殖的影响,了解材料的生物相容性。 方法：应用共沉淀法制备纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合材料作为骨水泥的固相粉体,将柠檬酸衍生物配制成溶液作为液相调和制备黏合性骨水泥。培养兔骨髓基质细胞,传代扩增后接种到材料上,体外继续培养;以细胞加入无材料的培养皿培养为对照。 结果与结论：体外培养的兔骨髓基质细胞2 d后呈梭形成纤维细胞样,生长良好。有材料实验组细胞数显著多于对照组(P < 0.01)。扫描电镜下骨水泥材料具有良好的多孔网状结构,兔骨髓基质细胞伸出多个伪足样突起,紧密贴附在材料表面。两组细胞均保持持续增殖,2,4,6,和8 d实验组增殖均显著快于对照组(P < 0.01)。提示纳米羟基磷灰石/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠复合骨水泥材料具有良好的生物相容性。      

纳米羟基磷灰石/聚己内酯复合大鼠骨髓间充质干细胞的生物相容性

背景：纳米羟基磷灰石/聚己内酯是一种具有优良生物相容性和生物活性的典型生物复合材料。 目的：分析纳米羟基磷灰石/聚己内酯电纺薄膜作为组织工程骨支架的可行性。 方法：采用静电纺丝技术制备纳米羟基磷灰石/聚己内酯电纺薄膜,将其与第3代SD大鼠骨髓间充质干细胞复合培养,在地塞米松、β-磷酸甘油钠、维生素C成骨诱导剂诱导下,诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞转化。 结果与结论：纳米羟基磷灰石/聚己内酯支架具有合适的微孔结构,且孔道相互贯通。①倒置显微镜观察：复合培养 7 d后细胞大部分为梭形,细胞开始分裂;14 d后,细胞生长比较旺盛,数量明显增多,细胞分泌基质并黏附于支架上。②扫描电镜观察：复合培养7 d后大量细胞位于支架孔隙内生长,增殖良好,细胞大多呈梭形,双极突起,形态较佳,呈立体状生长,并分泌基质,有纤维连接蛋白生成。表明纳米羟基磷灰石/聚己内酯支架具有良好的生物相容性,是骨组织工程的良好载体。     

全骨髓贴壁法培养兔骨髓间充质干细胞体外定向成骨诱导分化及鉴定

背景：流式细胞仪分离法和免疫磁珠分离法对细胞活性影响较大,密度梯度离心法虽然能够获得纯度高的单核细胞,但由于多次离心可造成细胞的大量流失且对细胞活性有一定的影响使其应用值得商榷。 目的：采用全骨髓贴壁法分离兔骨髓间充质干细胞进行成骨诱导分化及鉴定。 方法：采用全骨髓贴壁法体外分离培养兔骨髓间充质干细胞,倒置显微镜下观察细胞形态学特征。在成骨诱导剂作用下,通过碱性磷酸酶染色试剂盒行碱性磷酸酶染色,Ⅰ型胶原免疫细胞化学染色,Von Kossa法及茜素红进行矿化结节染色以及电镜下检测兔骨髓间充质干细胞成骨诱导后的形态结构。 结果与结论：经诱导后细胞出现与成骨细胞相似的形态学特征,碱性磷酸酶染色阳性,Ⅰ型胶原免疫细胞化学染色,Von-Kossa法及茜素红矿化结节染色阳性。表明经成骨诱导剂诱导后全骨髓贴壁法体外分离纯化培养的兔骨髓间充质干细胞能向成骨细胞方向分化增殖。     

骨髓间质干细胞与纤维蛋白胶生物相容性的实验研究

目的采用体外细胞培养法对纤维蛋白胶的生物相容性进行研究,探讨它作为骨组织工程的载体材料的可行性.方法取2月龄新西兰兔,麻醉后无菌条件下自股骨大转子处抽取骨髓4~6ml, 淋巴细胞分离液离心后取单核细胞层,D-Hanks液洗涤离心2遍,悬浮于含10%FBS的DMEM培养液中,行原代培养.传代的细胞分为2组,一组继续用完全培养基培养,一组用条件培养基培养.分别收集细胞接种于含纤维蛋白胶的培养板中.不含材料的培养板中接种细胞作为对照.于不同时间进行处理,用于相差显微镜与扫描电镜观察,行MTT及碱性磷酸酶的含量测定.结果骨髓间质干细胞可以在纤维蛋白胶表面生长,逐渐粘附.对照组与实验组在细胞光吸收值(OD值)、碱性磷酸酶的含量方面相近,统计学分析无显著差异.结论纤维蛋白胶对兔骨髓间质干细胞的形态学,细胞生长增殖、分化都无影响.具有良好的生物相容性,可作为骨髓间质干细胞的生物载体.     

骨髓间质干细胞与纤维蛋白胶生物相容性的实验研究

目的 采用体外细胞培养法对纤维蛋白胶的生物相容性进行研究，探讨它作为骨组织工程的载体材料的可行性。方法 取2月龄新西兰兔，麻醉后无菌条件下自股骨大转子处抽取骨髓4～6ml，淋巴细胞分离液离心后取单核细胞层，D-Hanks液洗涤离心2遍，悬浮于含10％FBS的DMEM培养液中，行原代培养。传代的细胞分为2组，一组继续用完全培养基培养，一组用条件培养基培养。分别收集细胞接种于含纤维蛋白胶的培养板中。不含材料的培养板中接种细胞作为对照。于不同时间进行处理，用于相差显微镜与扫描电镜观察，行MTT及碱性磷酸酶的含量测定。结果 骨髓间质干细胞可以在纤维蛋白胶表面生长，逐渐粘附。对照组与实验组在细胞光吸收值(OD值)、碱性磷酸酶的含量方面相近，统计学分析无显著差异。结论 纤维蛋白胶对兔骨髓间质干细胞的形态学，细胞生长增殖、分化都无影响。具有良好的生物相容性，可作为骨髓间质干细胞的生物载体。     

硼硅酸盐对成骨细胞体外生物活性的影响

背景：硼硅酸盐不仅可通过矿化作用形成羟基碳酸盐磷灰石层,而且具有强化学反应活性,可促进骨细胞再生。 目的：通过体外培养实验观察硼硅酸盐生物玻璃对兔成骨细胞生长行为的影响。 方法：根据 ISO10993-12：2007 的要求制备硼硅酸盐生物玻璃初次浸提液与二次浸提液。分离培养兔骨髓间充质干细胞,取第2代细胞诱导生成成骨细胞。取第5-15代成骨细胞,分别以硼硅酸盐生物玻璃初次浸提液、硼硅酸盐生物玻璃二次浸提液与α-MEM培养基培养,观察硼硅酸盐生物活性玻璃对成骨细胞增殖、蛋白合成、碱性磷酸酶活性、细胞凋亡及细胞横向与纵向迁移的影响。 结果与结论：初次浸提液组与二次浸提液组成骨细胞增殖优于α-MEM培养基组(P < 0.05),且初次浸提液组成骨细胞增殖优于二次浸提液组(P < 0.05)。初次浸提液组成骨细胞总蛋白含量高于二次浸提液组与α-MEM培养基组(P < 0.05)。3组间成骨细胞碱性磷酸酶活性、凋亡率、横向迁移距离及Transwell 中穿膜细胞数比较差异均无显著性意义。表明硼硅酸盐生物玻璃具有良好的细胞相容性,对成骨细胞增殖有一定的良性调节作用。  中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

兔BMSCs体外培养及其向成骨细胞分化的实验研究

目的　探讨培养兔骨髓基质干细胞向成骨细胞的分化,为骨组织工程研究提供种子细胞。方法　取 2月龄新西兰大耳白兔,麻醉后取骨髓,直接进行原代培养,传代后观察其生长特性,绘制生长曲线并加诱导液使其 向成骨细胞方向分化,并分别用钙钴法检测碱性磷酸酶,茜素红染色检测钙结节,免疫组化染色检测Ⅰ型胶原,透 射电镜观察胞质中钙质成分。结果　原代培养中出现大量细胞克隆,传代后细胞呈旋涡状密集生长,加入诱导液 后细胞形态发生改变并向成骨细胞分化,胞质内见有呈黑色的碱性磷酸酶颗粒和Ⅰ型胶原反应产物,并见有多个 细胞形成的钙化结节,电镜下观察到胞质中含有许多基质小泡,几天内成骨细胞数可达1×106/L。结论　培养兔 骨髓基质干可向成骨细胞方向分化,作为骨组织工程的种子细胞。     

大鼠骨髓间充质干细胞成骨诱导分化的超微结构变化

背景：目前对骨髓间充质干细胞成骨诱导分化的超微结构观察的报道甚少。 目的：采用全骨髓贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,成骨诱导并染色鉴定,利用电镜观察诱导前后细胞超微结构变化特点。 方法：全骨髓贴壁法体外分离、培养、纯化大鼠骨髓间充质干细胞,流式细胞仪检测细胞表面标记物,成骨染色鉴定向成骨方向诱导分化,扫描电镜及透射电镜观察成骨诱导前后细胞超微结构变化。 结果与结论：培养的第3代骨髓间充质干细胞纯度高、活力强,成骨诱导后的碱性磷酸酶活性染色、钙化结节染色均呈阳性。扫描电镜及透射电镜观察显示,经向成骨细胞诱导分化后,细胞形态铺展,不规则,其线粒体、粗面内质网、空泡明显增多,表明细胞功能活跃。     

经羟基磷灰石涂层的外固定针与骨髓基质细胞生物相容性研究

目的探讨经羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)涂层的外固定材料与骨髓基质细胞(bone marrow stromal cell,BMSc)的生物相容性。方法通过经HA涂层的外固定材料与BMSc体外细胞培养实验,进行细胞形态学观察和细胞增殖、碱性磷酸酶活性测定。结果扫描电镜观察:较空白组和对照组,实验组细胞在涂层表面细胞贴附良好,细胞伸出较多伪足;细胞生长良好;细胞增殖,第5,8,12天有显著差异(<0.05);ALP活性,第6天试验组间有显著性差异(<0.05)。该生物材料对BMSc增殖、分化及分泌功能无抑制作用。结论经HA涂层的外固定材料具有良好的生物相容性。