低频振动刺激骨髓基质干细胞修复骨缺损核因子受体激活剂/核因子受体激活剂配体/骨保护素通路变化的体内实验*

背景：关于低频振动对体内骨髓基质干细胞成骨分化的实验缺乏报道。 目的：通过体内实验研究不同频率振动刺激骨髓基质干细胞修复骨缺损过程中核因子受体激活剂/核因子受体激活剂配体/骨保护素调节通路的变化,并初步探讨其机制。 方法：取新西兰兔骨髓基质干细胞和脱钙骨基质制备复合物,80只新西兰兔制作骨缺损模型,骨缺损区植入复合物后随机数字表法均分组对照组、12.5,25,50,100 Hz振动组,振动组于第7天开始接受不同频率振动干预5周,振动结束后分别对骨保护素mRNA、核激活因子受体配体mRNA进行检测。 结果与结论：与对照组比较,各振动组骨髓基质干细胞骨保护素、核激活因子受体配体基因表达明显上调(P < 0.05),以25,50 Hz显著(P < 0.01);但100 Hz振动时表达则下调(P < 0.05)。说明给予一定频率振动刺激骨髓基质干细胞修复骨缺损,可能与其促进骨保护素基因表达上调有关,理想的振动频率为25,50 Hz。     

骨基质明胶/煅烧骨基质重组人工骨对骨髓间充质干细胞成骨潜能的影响

背景：前期实验发现单纯骨基质明胶材料与骨髓间充质干细胞复合后具有较好的成骨能力,修复骨缺损效果较好,但单纯骨基质明胶降解速度快,硬度差,不能用来修复承重区域的骨缺损。 目的：观察骨基质明胶/煅烧骨基质重组人工骨与骨髓间充质干细胞复合培养后细胞成骨潜能的变化。 方法：利用骨基质明胶和煅烧骨基质制备重组人工骨,并与大鼠骨髓间充质干细胞复合培养48 h,用茜素红染色检测复合培养后细胞的成骨潜能。 结果与结论：细胞在复合材料上能够很好的黏附、生长以及增殖,与重组人工骨复合培养后,细胞的成骨潜能和细胞表型无明显变化。表明重组人工骨易于与骨髓间充质干细胞结合,对细胞成骨潜能无影响,生物相容性良好。     

自体骨髓间充质干细胞载体复合物修复骨缺损的组织学观察

背景：在骨缺损修复过程中,从修复质量、免疫排斥和疾病传播等多方面来衡量,自体骨都是最佳的选择,但来源有限且取骨区可能产生并发症,给骨缺损的修补及自体骨移植临床应用带来了很大局限。 目的：以含自体骨髓间充质干细胞脱钙骨载体复合支架材料植入骨缺损的同时,向植入处微环境内添加碱性成纤维细胞生长因子等因素,从而达到增强骨修复能力,改进修复效果的目的。 方法：选择3月龄新西兰大耳白兔45只,建立双侧前臂桡骨中下段骨-骨膜缺损模型,然后将实验兔等分为3组：实验组、对照组和空白组,均于左侧髂骨和股骨转子处抽取骨髓,分离培养扩增骨髓间充质干细胞后,与不同材料体外复合,植入兔桡骨干10 mm缺损处。实验组兔缺损处植入骨髓间充质干细胞、脱钙骨、藻酸钙、碱性成纤维细胞生长因子、维生素C;对照组兔缺损处植入骨髓间充质干细胞、脱钙骨、藻酸钙;空白组兔双侧缺损处均不植入任何材料,自然愈合。 结果与结论：植入后30,60,90 d各组之间组织学检查新骨生成速度、生成量差异均有显著性意义。实验组兔缺损修复部位骨痂和移植物化骨及材料降解明显快于对照组和空白组;但对照组和空白组兔缺损修复部位残存物明显多于实验组。实验组兔骨缺损以多点方式直接成骨,对照组和空白组则从两端以“爬行替代”方式成骨。空白组兔自然愈合后90 d骨缺损均无愈合。说明植入体外培养移植物的同时向该植入微环境添加碱性成纤维细胞生长因子和维生素C等有利骨修复,提高骨损伤的愈合。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：     

转碱性成纤维细胞生长因子基因组织工程骨修复兔骨缺损

背景：生物活性玻璃是一类具有良好生物活性及骨修复特性的生物医用材料,将其与血、脱钙骨基质或与骨形态发生蛋白等混合来促进成骨形成,增加强度,骨愈合更接近于天然骨结构。 目的：观察生物活性玻璃结合转碱性成纤维细胞生长因子基因骨髓间充质干细胞构建组织工程骨修复兔骨缺损的效果。 方法：以生物活性玻璃作为转碱性成纤维细胞生长因子基因骨髓间充质干细胞的可吸附载体,体外构建组织工程骨,将其植入兔桡骨中段10 mm骨缺损处,以自体骨移植组、生物活性玻璃/骨髓间充质干细胞组和空白组作为对照,术后2,4,8,12周进行影像学、病理组织切片、生物力学测试,观察各组骨缺损修复效果。 结果与结论：以生物活性玻璃作为转碱性成纤维细胞生长因子基因骨髓间充质干细胞的可吸附载体,体外构建的组织工程骨植入兔桡骨骨缺损的成骨效应、骨愈合后的抗扭转强度明显优于其他各组(P < 0.01)。说明生物活性玻璃结合转碱性成纤维细胞生长因子基因骨髓间充质干细胞构建的组织工程骨可用于骨缺损修复,优于自体骨移植。     

骨髓间充质干细胞复合异体骨修复松质骨缺损

背景：有研究表明骨髓间充质干细胞及异体骨可促进骨缺损的修复,但骨髓间充质干细胞复合异体骨对于松质骨缺损的修复效果至今少有报道。 目的：观察骨髓间充质干细胞复合异体骨修复兔松质骨缺损效果。 方法：在新西兰大白兔双侧股骨外侧髁造成0.6 cm×1.2 cm 的松质骨缺损,一侧设为模型组,骨缺损处植入复合骨髓间充质干细胞的异体骨,另一侧设为对照组,单纯植入异体骨。 结果与结论：植入后4,8,12周,大体观察、X射线检查和苏木精-伊红染色观察结果显示,模型组在新骨成长方面,缺损区修复方面均优于对照组。植入后12周,模型组骨缺损区可见大量骨小梁形成及成熟的板层骨组织,骨缺损基本修复。对照组骨缺损区仅可见大量编织骨形成,骨缺损尚未得到有效修复。模型组Lane-Sandhu法X射线结合组织学观察评分高于对照组(P < 0.05)。生物力学检测结果显示,植入后12周,模型组股骨髁最大压力载荷、载荷/应变比值均高于对照组(P < 0.05),最大应变位移较对照组低(P < 0.05)。结果证实,骨髓间充质干细胞复合异体骨可有效修复兔股骨髁松质骨缺损,且修复效果明显优于单纯异体骨移植。     

纳米羟基磷灰石对缺损骨再生的影响

背景:羟基磷灰石材料的空间结构及硬度等物理特性非常接近天然骨基质,但由于早期工艺技术问题导致其孔隙及降解性存在一定问题。目的:比较纳米羟基磷灰石与羟基磷灰石修复大鼠胫骨离断性缺损的效果。方法:将36只SD大鼠随机均分为4组,制作左侧胫骨5 mm离断性缺损模型,实验组于缺损处植入骨髓间充质干细胞/纳米羟基磷灰石复合体,对照组于骨缺损处植入骨髓间充质干细胞/羟基磷灰石复合体,细胞组于骨缺损处植入骨髓间充质干细胞,空白对照组不植入任何物质。术后2,8,12周时,X射线检测缺损区骨修复情况,苏木精-伊红染色观察成骨情况,免疫印迹技术检测修复区域Ⅰ型胶原蛋白表达情况。结果与结论:术后12周,实验组可见新生骨痂覆盖整个缺损区且形成明显的桥接,材料大部分已降解,可见大量的骨样组织并形成小梁,已形成板层骨样结构,Ⅰ型胶原蛋白大量表达;对照组骨缺损处骨痂形成增多,断端整合性不佳,有骨质硬化现象,仍然有较多材料未降解,可见骨小梁样结构,亦有板层骨结构,Ⅰ型胶原蛋白大量表达,但弱于实验组;细胞组、空白对照组骨缺损处未见骨性修复,Ⅰ型胶原蛋白弱表达。表明纳米羟基磷灰石促进骨缺损修复效果优于羟基磷灰石。     

SD大鼠骨基质明胶吸附骨髓间充质干细胞修复骨缺损的实验研究

目的:探讨大鼠骨基质明胶吸附骨髓间充质干细胞修复骨缺损的可行性。方法:采用第5代(P5)SD大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs),经Hoeschst 33344(sigma)荧光杂料标记后,调配制成的1×106个／ml细胞浓度后与骨基质明胶(BMG)共同培养6 h,然后植入SD大鼠双侧胫骨的实验性骨缺损中(A组),同时作胫骨骨缺损单纯BMG植入(B组),无植入物(C组)两组对照。术后8周处死,取骨缺损区组织进行组织学观察,其中A组行荧光染料标记测定以确认骨缺损区的骨痂是否来源于MSCS。结果:①A组:胫骨骨缺损区可见大量新生不规则骨纤维组织、软骨及纤维骨痂填充,可见骨细胞、骨组织和骨小梁,已形成骨髓腔。②B组:胫骨骨缺损区可见大量纤维组织、少量新生不规则骨纤维组织及骨骼肌组织,伴有多核巨细胞和少量炎性细胞,缺损区边缘带有骨痂组织。③C组:胫骨骨缺损区可见大量纤维组织及骨骼肌组织填充生长,伴有多核巨细胞和少量炎性细胞,缺损区边缘带有少量骨痂组织。荧光染色鉴定确认胫骨骨缺损区的骨痂来源于MSCs。结论:大鼠骨基质明胶吸附骨髓间充质干细胞修复骨缺损具有安全性、可行性及有效性。     

脱钙骨基质与骨髓间充质干细胞共培养关节腔内的成软骨活性

背景：将骨髓间充质干细胞附着到支架材料上再植入关节软骨缺损处,细胞不但不消失,而且可形成新的软骨。 目的：观察同种异体脱钙骨基质与骨髓间充质干细胞共培养在关节内的成软骨活性。 方法：在54只青紫蓝兔单侧膝关节制作关节软骨全层缺损模型,随机分组：实验组在缺损处植入自体骨髓间充质干细胞与同种异体脱钙骨基质复合物,对照组缺损处仅植入同种异体脱钙骨基质,空白对照组未植入任何物质。 结果与结论：植入后12周,实验组缺损处修复组织呈软骨样,表面光滑平坦,与周围软骨整合的软骨细胞更为成熟,修复组织与软骨下骨结合牢固;修复组织的细胞为透明软骨样细胞,柱状排列,Ⅱ型胶原染色阳性,与周围软骨及软骨下骨整合良好,且实验组组织学评分优于对照组和空白对照组 (P < 0.01)。对照组缺损处修复组织呈纤维样,与周围软骨未结合,空白对照组缺损区无修复组织,两组均无Ⅱ型胶原染色阳性表达。表明同种异体脱钙骨基质与骨髓间充质干细胞共培养后植入膝关节可形成软骨样组织,有效修复关节软骨缺损。     

壳聚糖-胶原凝胶复合骨髓间充质干细胞修复兔关节软骨缺损的组织学变化

背景:大块软骨损伤目前临床上尚无方法治疗,干细胞技术出现后为解决这一难题提供了理论支持。采用新型的支架材料"壳聚糖-胶原蛋白"结合干细胞诱导分化移植给动物模型是一种较新的尝试。目的:观察壳聚糖-胶原凝胶复合骨髓间充质干细胞修复兔关节软骨缺损的组织学变化。方法:体外培养扩增兔骨髓间充质干细胞。采用软骨诱导分化培养基对P2代细胞进行成软骨诱导。同时制备"壳聚糖-胶原蛋白"支架和兔关节软骨缺损模型。缺损用含有骨髓间充质干细胞的壳聚糖-胶原凝胶填充,另一条关节用没有细胞的支架或不做处理。其中12个关节作为实验组(接受骨髓间充质干细胞+支架),8个关节作为空白对照组(不做处理),8个关节作为单纯支架组(未植入细胞)。造模后于2,4,8,16周进行组织学评分并处死动物行组织学染色。结果与结论:造模后16周移植的细胞一致分化为软骨细胞,大部分软骨缺损区被新生软骨修复,组织学评分实验组关节修复良好。提示应用骨髓间充质干细胞结合"壳聚糖-胶原蛋白"复合物可以修复关节软骨缺损。     

聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维三维多孔支架复合骨髓间充质干细胞修复兔骨缺损**△

背景：骨髓间充质干细胞具有向多种间质细胞谱系分化的能力,且支架材料的性能对骨缺损的修复有重要影响。 目的：观察聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维三维多孔支架复合骨髓间充质干细胞治疗骨缺损。 方法：对骨缺损模型兔分别采用空白植入、髂后上棘自体松质骨移植、聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架移植和复合了骨髓间充质干细胞的聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架移植修复缺损部位。 结果与结论：至移植12周,移植复合了骨髓间充质干细胞的聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架的实验兔的缺损处有骨组织生成,支架材料降解,已完成缺损修复,其修复情况接近松质骨组;髂后上棘自体松质骨移植的实验兔的缺损修复完好,新形成的骨组织较规则;只植入聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架的实验兔有少量骨组织形成,材料部分降解;空白植入的实验兔缺损处无新生骨组织生成,主要由纤维结缔组织填充。说明新型的生物支架材料聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维三维多孔支架与来源于新西兰大白兔的骨髓间充质干细胞复合培养后,植入同种异体兔股骨髁缺损处,使骨缺损的修复速度加快,表现为较好的体内诱导成骨的作用。     

The effect of type II collagen on MSC osteogenic differentiation and bone defect repair

The function of type II collagen in cartilage is well documented and its importance for long bone development has been implicated. However, the involvement of type II collagen in bone marrow derived mesenchymal stem cell (BMSC) osteogenesis has not been well investigated. This study elucidated the pivotal role of type II collagen in BMSC osteogenesis and its potential application to bone healing. Type II collagen-coated surface was found to accelerate calcium deposition, and the interaction of osteogenic medium-induced BMSCs with type II collagen-coated surface was mainly mediated through integrin α2β1. Exogenous type II collagen directly activated FAK-JNK signaling and resulted in the phosphorylation of RUNX2. In a segmental defect model in rats, type II collagen-HA/TCP-implanted rats showed significant callus formation at the reunion site, and a higher SFI (sciatic function index) scoring as comparing to other groups were also observed at 7, 14, and 21 day post-surgery. Collectively, type II collagen serves as a better modulator during early osteogenic differentiation of BMSCs by facilitating RUNX2 activation through integrin α2β1-FAK-JNK signaling axis, and enhance bone defect repair through an endochondral ossification-like process. These results advance our understanding about the cartilaginous ECM-BMSC interaction, and provide perspective for bone defect repair strategies.     

冻存骨髓基质细胞复合材料体内成骨基质的合成能力

背景:课题组以往研究显示：体外培养条件下,冻存骨髓基质细胞复苏后仍保持较高的细胞存活率、细胞增殖及成骨分化能力。上述结果仍然需要进一步在体内环境下证实。 目的：观察经超低温冻存后的骨髓基质细胞和支架材料胶原膜BME-10X复合体植入裸鼠体内后Ⅰ型胶原的合成情况。 方法：体外分离培养Beagle犬骨髓基质细胞,冻存12个月后复苏,体外构建骨髓基质细胞和胶原膜材料复合体。分别经矿化诱导培养液、基础培养液培养5 d后,植入裸鼠体内,于术后第4周取出标本,进行大体观察、组织病理学和免疫组化分析,并应用图像分析系统对各组标本中的Ⅰ型胶原进行定量分析。以矿化诱导培养液培养的单纯胶原膜材料为对照组。 结果与结论：对照组在植入胶原膜后,胶原膜边界清晰,膜边缘及内部基本没有细胞生长,Ⅰ型胶原分布很少;在未诱导矿化组,术后第4周可见,胶原膜内有细胞长入,并有细小的条索状新生胶原形成,Ⅰ型胶原分布明显增多;在诱导矿化组,植入后也可见支架材料的分解降解和更多的细胞生长,大量新生的胶原形成类骨质样组织,与前两组对比,Ⅰ型胶原分布增多有显著性意义。结果表明冻存骨髓基质细胞复苏后进行体外培养扩增与诱导分化,并在体内环境下复合胶原支架材料,仍然具有较强成骨能力。     

同种异体和异种来源骨髓间充质干细胞诱导成软骨修复喉软骨缺损

BACKGROUND: Because chondrocytes have no regeneration ability, to select suitable seed cells is the primary problem to repair cartilage defects. OBJECTIVE: To investigate the effect of allogeneic versus heterologous bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) in repairing laryngeal cartilage defects after chondrogenic induction. METHODS: BMSCs from human and rabbits were isolated and cultured. Passage 3 cells were cultured in chondrogenic induction medium containing transforming transforming growth factor beta 1 and bone morphogenetic protein, and then were dropped onto a poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) scaffold. Thirty New Zealand rabbits were randomly assigned into three groups: blank control group, human BMSCs group, rabbit BMSCs group. Animal models of laryngeal cartilage defects were made in the three groups. After modeling, saline-soaked PLGA scaffold, PLAG scaffold with human BMSCs or with rabbit BMSCs were implanted respectively into the rabbits in the normal blank, human BMSCs and rabbit BMSCs groups. The expression of type II collagen in the larynx and its surrounding tissues was detected by immunohistochemistry at 4 and 8 weeks postoperatively. RESULTS AND CONCLUSION: The animals in each group breathed normally with no presence of wheezing, and their eating and activity were good. Moreover, there was no purulency or infection in the three groups. At 4 and 8 weeks after operation, the positive rates of type II collagen in the two BMSCs groups were significantly higher than that in the blank control group (P < 0.05). There was no significant difference between two BMSCs groups (P > 0.05). These results show that both allogeneic and heterologous BMSCs have good therapeutic effects on the repair of laryngeal cartilage defects in rabbits.      

骨形态发生蛋白12诱导骨髓间充质干细胞构建组织工程肌腱

背景：以往肌腱损伤的修复方法有端端吻合、自体肌腱移植、同种异体肌腱或人工肌腱移植等,但均有其各自缺点。 目的：探讨以家兔骨髓间充质干细胞为种子细胞,骨形态发生蛋白12诱导,聚羟基乙酸复合材料作为支架材料,预构组织工程化肌腱重建家兔跟腱缺损的可能性。 方法：家兔抽取股骨近端骨髓,分离所得细胞传代至第2代,加入10 μg/L骨形态发生蛋白12诱导分化,并与Ⅰ型胶原溶液按一定比例移植于预张的聚羟基乙酸缝线上预制组织工程化肌腱备用。将家兔制备成跟腱缺损模型,分别采用不同方法修复跟腱缺损：组织工程化肌腱修复,Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸缝线修复,丝线行端端修复。修复12周对各组肌腱行形态学、力学及组织病理学观察。 结果与结论：修复12周家兔肌腱组织病理切片：组织工程化肌腱组可见大量梭形纤维母细胞顺应力学方向排列均匀分布于胶原中,纤维细胞明显增多,胶原致密;Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸缝线组可见部分纤维组织增生伴少许肉芽组织形成,胶原纤维呈松散网丝状,细胞排列紊乱分布不均;丝线组可见纤维组织旁见大量肉芽组织形成。修复12周家兔肌腱生物力学强度：骨形态发生蛋白12+聚羟基乙酸重建肌腱的力学强度明显优于Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸组,与丝线缝合组差异无显著性意义;但骨形态发生蛋白12+聚羟基乙酸重建肌腱的力学强度低于正常肌腱。提示以自体骨髓间充质干细胞作为种子细胞,骨形态发生蛋白12诱导,以聚羟基乙酸为支架,可望构建组织工程化肌腱。构建的组织工程肌腱具有一定的生物力学特性,能用于修复跟腱缺损。     

鹿茸多肽诱导骨髓间充质干细胞体外向软骨表型的分化

背景：实验证实鹿茸多肽可以促进体外培养软骨细胞的增殖和细胞外基质糖胺多糖、Ⅱ型胶原、Aggrecan蛋白的表达。 目的：通过对体外培养的兔骨髓间充质干细胞在特定培养液作用下向软骨细胞表型分化的研究,探讨鹿茸多肽对其软骨分化的影响。 方法：将第3代兔骨髓间充质干细胞随机分为空白对照组、诱导组、鹿茸多肽组,分别采用普通培养液、诱导培养液、含10 mg/L鹿茸多肽的诱导培养液于离心管内进行培养;并取兔的关节软骨细胞作为关节软骨组。分别于1,2,3周后取材,通过组织学、生物化学和RT-PCR技术,对离心管内构建的软骨组织进行形态学和细胞功能状态的观察。 结果与结论：空白对照组培养2周后,细胞团块逐渐崩解,无法进行苏木精-伊红染色。诱导组、鹿茸多肽组细胞团块除有轻度收缩外,呈白色半透明状;苏木精-伊红染色发现部分细胞为圆形或卵圆形,表层细胞密度大;诱导组、鹿茸多肽组糖胺多糖含量及Ⅱ型胶原mRNA表达随培养时间延长而增多,各时间点诱导组、鹿茸多肽组含量均高于空白对照组(P < 0.05);各时间点鹿茸多肽组糖胺多糖含量及Ⅱ型胶原mRNA表达均高于诱导组,但低于关节软骨组 (P< 0.05)。提示骨髓间充质干细胞在特定培养条件下能向软骨细胞表型分化,且鹿茸多肽对其定向软骨分化有明显促进作用。虽然在体外可以构建出软骨组织,但其与关节软骨质量相比仍有很大差距。     

脱细胞随机肌腱支架促进骨髓间充质干细胞骨向分化

目的:探究随机肌腱细胞外基质(ECM)支架对骨髓间充质干细胞(BMSCs)活力和分化的影响。方法:从Sprague-Dawley大鼠股骨和胫骨中提取BMSCs,体外培养,观察细胞形态,并利用流式细胞术鉴定细胞干性。采用1%Triton X-100和DNase/RNase混合液对鼠尾肌腱进行脱细胞处理,利用HE染色和DNA含量测定考察肌腱组织中细胞核残余情况。制备胶原纤维随机排列的肌腱ECM支架,培养BMSCs,以孔板中生长的细胞为对照组,利用Live/Dead染色和CCK8法考察细胞的活力和形态;利用RT-qPCR检测肌腱标志物I型胶原蛋白(Col I)、肌腱特异转录因子scleraxis(SCX)及成骨标志物碱性磷酸酶(ALP)和Runt相关转录因子2(RUNX2)的表达水平。结果:HE染色结果显示,经过脱细胞处理后肌腱组织内无细胞残余,且DNA含量从(481.7±15.8)μg/g显著性降至(31.0±3.8)μg/g(P<0.05),脱细胞处理成功。7 d时,种植在支架上的BMSCs的活力较对照组显著增强(P<0.05);14 d时,种植在支架上的BMSCs肌腱标志物Col I和SCX的表达量较对照组显著下调,而成骨标志物ALP和RUNX2的表达量较对照组显著上调(P<0.05)。结论:脱细胞随机肌腱ECM支架能增强BMSCs活力,并诱导其向成骨细胞分化。     

转化生长因子β1对骨髓干细胞分化类髓核细胞的影响

背景：转化生长因子β1是骨髓间充质干细胞分化为类髓核细胞的首选生长因子,适当浓度能诱导骨髓间充质干细胞的增殖和分化。 目的：观察不同质量浓度转化生长因子β1对大鼠骨髓间充质干细胞体外向类髓核细胞分化的影响,优化骨髓间充质干细胞体外培养条件。 方法：取成年大鼠股骨骨髓,体外培养、纯化。取第3代成年大鼠骨髓间充质干细胞,实验组用加入不同质量浓度转化生长因子β1(0,1,10,20 μg/L)的HG-DMEM无血清培养液诱导3,7,14,21 d;对照组普通状态下用含体积分数为10%胎牛血清的HG-DMEM培养液自然分化。 结果与结论：10 μg/L转化生长因子β1诱导液诱导的骨髓间充质干细胞蛋白聚糖与Ⅱ型胶原蛋白水平明显高于其他实验组和对照组(P < 0.01)。各实验组14 d时蛋白聚糖的表达均较3,7,21 d时高(P < 0.01)。对照组各时间点蛋白聚糖Aggrecan及Ⅱ型胶原表达均呈阴性。提示10 μg/L的转化生长因子β1能提高大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导分化类髓核的数量,从而使骨髓间充质干细胞发挥更高的治疗效率。     

Effect of different magnitudes of continuous tensile stress on osteogenic differentiation of rat bone marrow stromal cells

背景：研究证实力学刺激是影响骨改建的重要因素,可促进骨髓基质干细胞骨向分化;但不同幅度力学刺激对骨髓基质干细胞分化的影响尚不明确。 目的：观察持续张应力对大鼠骨髓基质干细胞成骨分化的影响。 方法：全血贴壁培养法获取大鼠骨髓基质干细胞。采用Flexercell-4000细胞体外应力加载系统对骨髓基质干细胞施加5%,10%,15%幅度的持续张应力,对照组则不加力培养,频率1 Hz,持续时间48 h。分别在加力后1,6,12,24,48 h检测成骨标记物碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原、骨钙素mRNA及成骨特异性转录因子Runx2的mRNA及蛋白表达。 结果与结论：5%和10%持续张应力作用下,骨髓基质干细胞的成骨标记基因碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原、骨钙素mRNA的表达较对照组升高(P < 0.05),10%张力组升高的时间均较5%张力组早、幅度较高。15%持续在加力6 h时可促进骨髓基质干细胞碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原mRNA的表达(P < 0.05)、随后表达下降,加力48 h后上述指标均低于对照组(P < 0.05),骨钙素mRNA的表达加力6 h后均低于对照组(P < 0.05)。5%张力组仅加力24 h后骨髓基质干细胞Runx2蛋白表达高于对照组(P < 0.05),10%,15%张力组加力6 h后Runx2蛋白表达均高于对照组(P < 0.05)。结果证实,5%,10%,15%持续张应力均可更有效地促进骨髓基质干细胞的骨向分化,10%持续张力的促进效应更显著。     

骨基质明胶复合自体外周血干细胞修复骨缺损的安全性评价

背景：动物实验证实骨基质明胶移植后免疫排斥反应小,可在早期促进软骨及骨形成。 目的：观察骨基质明胶吸附自体外周血干细胞修复骨缺损的可行性。 方法：将节段性骨缺损病例患者按照自愿原则分2组治疗,一组将自体外周血干细胞/骨基质明胶充分嵌合于骨断端,另一组仅将骨基质明胶嵌合于骨断端,并行牢固内外固定。术后拍摄骨缺损部位正、侧位X射线片。 结果与结论：自体外周血干细胞/骨基质明胶组骨折端可见大量新生不规则骨纤维组织、软骨及纤维骨痂填充,可见骨细胞、骨组织和骨小梁,已形成骨髓腔。骨基质明胶组骨折端可见大量纤维组织、少量新生不规则骨纤维组织及骨骼肌组织,伴有多核巨细胞和少量炎性细胞,缺损区边缘带有骨痂组织。自体外周血干细胞/骨基质明胶组术后愈合时间较骨基质明胶组缩短(P < 0.05);治疗期间患者未见明显不良反应。说明自体外周血干细胞/骨基质明胶具有良好的生物相容性和可吸收性,在骨缺损愈合过程中起骨引导和骨诱导作用,效果优于单纯骨基质明胶移植。