低温沉积3D打印负载基质细胞衍生因子1的分级多孔软骨复合支架

背景：基于原位组织工程再生技术的飞速发展,促进体内干细胞募集策略为软骨损伤修复提供了新的方向。目的：通过低温沉积3D打印技术构建负载基质细胞衍生因子1的分级多孔细胞外基质支架。方法：采用化学法制备脱细胞软骨细胞外基质。制备脱细胞软骨细胞外基质匀浆,并加入基质细胞衍生因子1,作为生物墨水,采用低温沉积3D打印技术构建分级多孔细胞外基质支架,通过大体观及扫描电镜观察支架的微观结构,通过CCK-8、死活染色及鬼笔环肽骨架染色评价支架的生物相容性,检测支架的体外缓释性能,通过Transwell实验检测支架对骨髓间充质干细胞迁移的影响。结果与结论：(1)扫描电镜显示,打印的细胞外基质支架呈现分级多孔的结构,孔径分布均匀,纤维交错排列,孔与孔之间相互贯通;(2)CCK-8实验显示,细胞外基质支架无明显的细胞毒性;死活染色显示,骨髓间充质干细胞能够很好地在细胞外基质支架上生长;鬼笔环肽骨架染色显示,骨髓间充质干细胞在细胞外基质支架上能够很好地铺展开,呈梭形;(3)细胞外基质支架具有良好的缓释性能,在前7 d内较快速地释放基质细胞衍生因子1,累计释放率达约60%,1-4周释放细胞因子速度逐渐减缓,4-...     

长期培养对基质细胞衍生因子1/CXCR4介导间充质干细胞迁移的影响**◆

背景：人外源性的间充质干细胞能特异性地向损伤部位迁移,参与多种组织的损伤修复,然而其定向迁移的机制尚不清楚。 目的：观察基质细胞衍生因子1对骨髓间充质干细胞定向迁移的影响。 方法：体外培养不同个体的骨髓间充质干细胞,培养至第10代,检测细胞衰老状态。RT-PCR和细胞免疫荧光检测骨髓间充质干细胞CXCR4受体表达情况;体外迁移体系(Transwell)检测基质细胞衍生因子1对骨髓间充质干细胞迁移的影响。 结果与结论：骨髓间充质干细胞在体外长期增殖后生长逐渐缓慢,在第6,7代衰老细胞增多,其CXCR4受体表达减少。基质细胞衍生因子1对骨髓间充质干细胞的趋化作用呈剂量依赖性。 关键词：趋化作用;骨髓间充质干细胞;细胞衰老;基质细胞衍生因子1;CXCR4受体 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.01.013      

基质细胞衍生因子1对骨髓间充质干细胞迁移及皮肤创伤修复的影响

背景：基质细胞衍生因子1对骨髓间充质干细胞具有强烈的趋化作用,且基质细胞衍生因子1与骨髓间充质干细胞均能促进组织创伤愈合,然而有关两者与皮肤创伤愈合的研究文献报道较少。 目的：观察基质细胞衍生因子1在皮肤创伤修复过程中对骨髓间充质干细胞定向迁移及皮肤创面愈合的影响。 方法：选取30只SD大鼠随机分为5组,各组大鼠尾静脉注射PKH26标记的骨髓间充质干细胞,注射1周后于背部制作皮肤创伤模型,造模后于皮肤创伤处多点注射不同质量浓度的基质细胞衍生因子1(1,2,10,50 μg/L)。注射14 d后观察并记录大鼠皮肤愈合情况,免疫荧光染色观察创面组织骨髓间充质干细胞数量、分布情况,苏木精-伊红染色观察创面组织病理变化,Western blot检测创面组织Ⅰ型胶原及Ⅲ型胶原蛋白表达情况。 结果与结论：当基质细胞衍生因子1质量浓度为10 μg/L时,骨髓间充质干细胞在皮肤创面的数量最多,创伤修复效果最好。同样基质细胞衍生因子1能够调节Ⅰ型胶原及Ⅲ型胶原在创面的表达,基质细胞衍生因子1质量浓度为10 μg/L时,Ⅰ型胶原及Ⅲ型胶原表达最高。结果表明适宜质量浓度的基质细胞衍生因子1 (10 μg/L)能够更好地促进骨髓间充质干细胞迁移,从而促进皮肤创伤愈合。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：     

基质细胞衍生因子1趋化神经干细胞迁移的体外效应

背景：神经干细胞的迁移在神经系统的发育和损伤修复中起着至关重要的作用,近来研究表明趋化因子参与神经干细胞的迁移,但关于其迁移机制目前尚不清楚。 目的：观察体外条件下基质细胞衍生因子1对胎鼠海马神经干细胞的趋化迁移作用。 方法：通过无血清法体外分离、培养及鉴定胎鼠海马神经干细胞;细胞免疫荧光及RT-PCR检测其CXCR4是否表达;观察不同浓度基质细胞衍生因子1对神经干细胞的趋化迁移作用,中和CXCR4受体以验证基质细胞衍生因子1趋化迁移作用的特异性。 结果与结论：胎鼠海马来源神经干细胞表达趋化因子受体CXCR4,呈阳性。RT-PCR琼脂糖凝胶电泳后出现643 bp特异性扩增条带。体外条件下基质细胞衍生因子1趋化迁移随浓度而增强,500 μg/L为最佳趋化浓度。加入抗CXCR4多克隆抗体中和后,神经干细胞迁移较基质细胞衍生因子1组明显减少,与对照组比较,差异无显著性意义(P > 0.05),提示抗CXCR4多克隆抗体可阻断趋化迁移作用。     

基质细胞衍生因子1α预处理大鼠骨髓间充质干细胞的迁移

背景：骨髓间充质干细胞移植过程中只有少量细胞能定向迁移到损伤组织,因此如何提高细胞定向迁移的数量是干细胞移植的关键因素。 目的：观察基质细胞衍生因子1α预处理对大鼠骨髓间充质干细胞定向迁移的影响。 方法：体外分离培养骨髓间充质干细胞,予以传代。使用Transwell体外迁移体系,观察不同浓度的基质细胞衍生因子1α趋化骨髓间充质干细胞定向迁移,选取最佳浓度值趋化细胞。在基质细胞衍生因子1α预处理、CXCR 4型受体阻断剂AMD3100和Akt通路阻断剂LY294002的干预下观察骨髓间充质干细胞的趋化迁移情况,检测基质细胞衍生因子1α预处理对骨髓间充质干细胞中CXCR 4型受体 mRNA、蛋白水平及AKT磷酸化的影响。 结果与结论：0.2 mg/L的基质细胞衍生因子1α孵育细胞10 h具有最佳趋化细胞迁移效应。骨髓间充质干细胞的定向趋化迁移作用随着基质细胞衍生因子1α预处理细胞浓度的增加而增强,预处理时间为6 h;而AMD3100和LY294002可阻断基质细胞衍生因子1α预处理的促迁移作用;基质细胞衍生因子1α预处理可上调骨髓间充质干细胞CXCR 4型受体的表达并促进Akt蛋白磷酸化。提示基质细胞衍生因子1α预处理可通过增加骨髓间充质干细胞表面的CXCR 4型受体数量,从而增强基质细胞衍生因子1α/CXCR4型受体介导的骨髓间充质干细胞定向迁移,该预处理效应可能与Akt信号途径有关。     

基质细胞衍生因子对骨髓干细胞迁移分化的影响

骨髓干细胞具有很强的可塑性，可向多种组织细胞横向分化，是细胞移植的最好种子之一。体内外许多试验证实，某些细胞因子可以影响移植细胞的微环境，进而影响骨髓干细胞的动员、迁移及分化。基质细胞衍生因子属于趋化因子中CXC亚家族，特异性引起表达CXCR4的骨髓干细胞趋化反应，就基质细胞衍生因子对骨髓干细胞动员、迁移及分化的影响作一综述。     

兔肩袖腱骨愈合过程中基质细胞衍生因子1的表达及作用机制

背景：近年在腱骨损伤领域部分学者将基质细胞衍生因子1搭载在组织工程支架上用以促进腱骨愈合,取得了较好的成效,但在基质细胞衍生因子1促进腱骨愈合机制及自然愈合过程中其是否参与修复,目前尚未明确。目的：研究兔肩袖全层冈上肌断裂后腱骨愈合过程中基质细胞衍生因子1表达,及其在腱骨损伤时对干细胞的迁移作用和最佳体外促迁移浓度。方法：随机取成年新西兰大白兔18只建立肩袖损伤模型,另取3只为空白对照。于造模后3,5,7,14,21,28 d各处死3只并处死空白组兔,取腱骨连接处组织保存在-80℃冰箱。应用ELISA反应检测损伤后各时间点愈合处基质细胞衍生因子1表达。取幼兔股骨骨髓间充质干细胞分离培养鉴定,通过transwell实验验证基质细胞衍生因子1对干细胞的促迁移作用效果及体外促迁移最佳浓度,将培养到P3代的干细胞与Brdu共培养后注入兔耳缘静脉,通过免疫组化染色验证干细胞是否迁移至损伤处。结果与结论：(1)基质细胞衍生因子1在肩袖腱骨愈合过程呈双峰表达,于伤后3 d明显增高(P <0.01)随后下降,于伤后5 d达最低,后再次升高于伤后14 d达峰值(P <0.01),然后下降;(...     

基质细胞衍生因子-1过表达质粒修饰BMSCs联合丝素/胶原蛋白支架在膝关节软骨缺损动物模型中的修复作用

目的 探究基质细胞衍生因子-1(SDF-1)过表达质粒修饰骨髓间充质干细胞(BMSCs)联合丝素/胶原蛋白支架在膝关节软骨缺损动物模型中的修复作用.方法 利用蚕丝和胶原蛋白为原材料,构建丝素/胶原蛋白支架,利用SEM显微镜观察其内部结构,并检测支架强度.以新西兰大白兔为研究对象,提取和培养兔源性BMSCs,并且构建SD...     

基质细胞衍生因子-1α预处理对大鼠骨髓间充质干细胞体外存活及旁分泌的影响

目的 探讨基质细胞衍生因子-1α(SDF-1α)预处理对过氧化氢(H2O2)导致的大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)损伤的保护作用及对其旁分泌的影响.方法 体外培养MSCs随机分为:正常对照组、H2O2损伤组、0.02及0.2 mg/L SDF-1α预处理损伤组.用MTT法,Hoechst染色,Western blot及ELISA方法分别检测预处理对细胞的增殖、凋亡、细胞因子蛋白表达及旁分泌的影响.结果 H2O2损伤组与正常对照组相比,细胞释放LDH及凋亡率明显增高,细胞增殖明显减少,血管内皮生长因子(VEGF)及碱性成纤维生长因子(bFGF)在细胞中的蛋白表达及活性明显降低.SDF-1α预处理MSCs后,能明显逆转H2O2对细胞的损伤,并增加VEGF及bFGF的蛋白表达及活性.结论 SDF -1α预处理能有效减轻MSCs的损伤及凋亡,促进细胞的存活并增强细胞的旁分泌效应.     

SDF-1/CXCR4轴通过调控间充质干细胞定向分化修复缺氧缺血性脑损伤

目的:探讨基质细胞衍生因子-1(stromalcell-derivedfactor-1,SDF-1)/CXC趋化因子受体4(CXCchemokinereceptor4,CXCR4)轴调控间充质干细胞定向分化、修复缺氧缺血性脑损伤的作用。方法:大鼠间充质干细胞(ratmesenchymalstemcells,rMSCs)经缺氧培养不同时点(0h、6h、12h、24h、48h、72h)或SDF-1α(10μg/L)孵育后,采用RT-PCR、Westernblotting和流式细胞术检测其表面CXCR4表达的变化;建立大鼠缺氧缺血性脑损伤模型,运用RT-PCR和Westernblotting检测造模后不同时点(1d、3d、5d、7d、14d、21d)大鼠脑部海马组织中SDF-1αmRNA转录和蛋白表达的改变情况;用AMD3100(CXCR4拮抗剂)拮抗rMSCs表面CXCR4后,免疫细胞化学和Westernblotting检测rMSCs诱导向神经细胞分化中神经元特异性烯醇化酶(neuron-specificenolase,NSE)和胶质纤维酸性蛋白(glialfibrillaryacidicprotein,GFAP)等神经细胞特异性标志物的阳性率及表达变化情况。结果:低氧培养6h及12h的rMSCsCXCR4mRNA及蛋白表达水平均较常氧培养组明显增加(P<0.01),10μg/LSDF-1α孵育后rMSCs的CXCR4表达水平明显增加(P<0.01);缺氧缺血性脑损伤模型的大鼠脑内SDF-1α蛋白表达显著增加(P<0.01);5mg/LAMD3100处理后的rMSCs在向神经细胞诱导分化中NSE和GFAP蛋白的表达明显减少。结论:微小剂量的SDF-1α可诱导低氧培养的rMSCs表面CXCR4的表达,而在缺氧缺血性脑损伤模型的大鼠脑内SDF-1α表达增加,从而使SDF-1/CXCR4轴的生物学效应得以增强;CXCR4拮抗的rMSCs在分化中神经细胞特异性标志物NSE和GFAP的表达降低,表明SDF-1/CXCR4轴在rMSCs定向神经分化修复缺血缺氧脑损伤中具有重要的调控作用。     

低氧诱导肺动脉内皮细胞间质细胞衍生因子-1的表达及其调控机制

肺血管重塑（PVR）是低氧性肺动脉高压持续且难以逆转的主要原因,其主要病变表现为肺动脉壁细胞增多,但其来源和机制仍不清楚。研究表明骨髓和外周血中存在血管壁细胞的祖细胞,并且参与了PVR的形成。间质细胞衍生因子-1（SDF-1）是特异性介导干细胞归巢至骨髓,介导祖细胞归巢至损伤或缺血组织的关键因子。SDF-1表达在这些部位的血管内皮细胞,而低氧是这些部位的微环境特征,也是诱导SDF-1表达的主要原因。低氧诱导因子-1α（HIF-1α）是特异性介导细胞低氧反应的关键因子,直接调控脐静脉内皮细胞SDF-1基因的表达㈨。我们旨在探讨低氧对肺动脉内皮细胞SDF-1表达的影响及HIF-1α对其表达的调控作用。     

RNA干扰抑制基质细胞衍生因子-1基因的表达

目的通过RNA干扰来抑制骨髓基质细胞衍生因子-1(SDF-1)的表达。方法利用脂质体介导人SDF-1特异性小片段双链RNA(siRNA)的表达质粒转染培养的人骨髓基质细胞,G418筛选阳性克隆。RT-PCR和ELISA法检测培养细胞SDF-1 mRNA和上清液SDF-1蛋白。以转染随机变更siRNA碱基序列的表达质粒和未转染的来源相同的骨髓基质细胞作为对照。结果较未转染和转染随机变更siRNA碱基序列表达质粒的骨髓基质细胞,转染SDF-1特异性siRNA表达质粒的骨髓基质细胞SDF-1 mRNA和SDF-1蛋白明显降低。结论用SDF-1特异性siRNA的表达质粒转染骨髓基质细胞,抑制了SDF-1基因表达。     

基质细胞衍化因子-1对人内皮祖细胞迁移的影响

目的 探讨基质细胞衍化因子-1对内皮祖细胞迁移的影响.方法 用流式细胞仪、RT-PCR、内皮功能实验鉴定内皮祖细胞,检测其CXCR4受体表达和迁移功能.结果 培养单个核细胞7 d,CD34阳性率为36.3%±23.8%,CD133为19.7%±10.3%,双阳性率为18.6%±10.7%,表达KDR基因,>90%的细胞吸收DiI-ac LDL和FITC-UEA-1.CXCR4表达率为74.8%,对照组、基质细胞衍化因子-1浓度为10、20和50μg/L时,细胞迁移数分别为3.5、7.4、24.9和28.0个.各组浓度的细胞迁移数均显著高于对照组(P<0.01),20μg/L组显著高于10μg/L组、50μg/L组显著高于10μg/L组(P<0.01),50μg/L组显著高于20μg/L组(P<0.05).结论 (1)从外周血途径分离、培养和扩增获得内皮祖细胞,表达CXCR4受体;(2)内皮祖细胞可在基质细胞衍化因子-1的趋化作用下迁移,且与其浓度呈正相关.     

关节软骨损伤后体外培养软骨细胞的功能变化

背景：关节软骨损伤可以影响软骨细胞功能,诱发创伤性骨关节炎。 目的：观察关节软骨损伤后体外培养的软骨细胞功能的变化。 方法：通过酶消化法分离培养高能量、低能量撞击后和正常兔膝关节透明软骨细胞,观察创伤能量对软骨细胞生存能力的影响;检测软骨细胞合成蛋白多糖和Ⅱ型胶原能力,检测细胞中白细胞介素1β和核转录因子κB mRNA表达水平,检测细胞合成白细胞介素1β和基质金属蛋白酶1的表达。 结果与结论：高能量和低能量关节软骨损伤后,软骨细胞的存活率下降,原代细胞的贴壁细胞数量减少,贴壁时间延长,生长曲线下移,细胞甲苯胺蓝染色异染反应减弱,Ⅱ型胶原免疫组化染色强度减弱,软骨细胞中白细胞介素1β和核转录因子κB mRNA表达水平上升,细胞培养液中白细胞介素1β和基质金属蛋白酶1的质量浓度升高,其中高能量组效果更为显著(P < 0.05)。说明关节软骨损伤后软骨细胞的功能受到影响,受损程度与创伤强度及炎性细胞因子的表达相关。     

Rapid inactivation of stromal cell-derived factor-1 by cathepsin G associated with lymphocytes

The CXC chemokine stromal cell-derived factor (SDF)-1 is produced constitutively in different tissues. It is the only known ligand for CXCR4, which is widely expressed in leukocytes and in some tissue cells, and acts as coreceptor for X4 HIV strains. Because of the general interest in the mechanisms that regulate the activity of constitutively expressed chemokines, we have studied the inactivation of SDF-1 in cells that bear CXCR4. Here we show that B lymphocytes, NK cells and, to a lesser extent, T lymphocytes inactivate SDF-1 by N-terminal processing. Inactivation is due to cathepsin G which is associated with the membrane of lymphocytes and rapidly cleaves off five N-terminal residues by acting on the Leu(5)-Ser(6) bond yielding SDF-1(6-67). Processing was observed with intact cells, cell membrane preparations and soluble cathepsin G obtained by extraction of the membranes with Triton X-100. Cathepsin G is released by neutrophils and monocytes and binds on the surface of lymphocytes by an apparently saturable process. Analysis of the product obtained, the time course and the sensitivity to inhibitors shows that cathepsin G is the only protease involved. Conversion of SDF-1 to SDF-1(6-67) was complete within minutes to 1-2 h depending on the enzyme source, and was abrogated by inhibitors of serine proteases and chymostatin. Diprotin A, an inhibitor of dipeptidyl peptidase IV, was without effect. Owing to its availability on the surface of SDF-1-responsive cells and its rapid effect, cathepsin G is likely to play a significant role in down-regulating SDF-1 activity.     

趋化因子基质细胞衍生因子1(SDF-1)及其受体CXCR4

趋化因子及其受体在免疫和炎症反应、造血以及HIV感染等方面发挥重要作用,其中基质细胞衍生因子-1SDF-1及其受体CXCR4由于在造血干细胞迁移、归巢以及HIV感染中的作用而受到关注,并对其作用机制进行了探讨,现就SDF-1及其受体CXCR4的有关内容作一综述。     

归巢因子基质细胞衍生因子1/CXCR4在角膜上的分布

背景：基质细胞衍生因子1/CXCR4在介导骨髓移植等组织器官的干细胞归巢中起着重要的作用。对于角膜干细胞移植的归巢和目前角膜上基质细胞衍生因子1/CXCR4的具体分布及含量较为少见。 目的：荧光定量PCR检测大鼠角膜组织中基质细胞衍生因子1/CXCR4基因mRNA的表达水平。 方法：取完整正常大鼠角膜组织,细分为角膜中央区,角膜旁中央及角膜缘区,用荧光定量PCR法(染料法)检测相应部位基质细胞衍生因子1/CXCR4基因mRNA的表达水平。 结果与结论：角膜中央区基质细胞衍生因子1及CXCR4基因mRNA的表达水平分别为0.213±0.015,0.189± 0.02;角膜旁中央区基质细胞衍生因子1及CXCR4基因mRNA的表达水平分别为0.529±0.077,0.285± 0.015;角膜缘区基质细胞衍生因子1及CXCR4基因mRNA的表达水平分别为0.666±0.069,0.258±0.067。结果表明,在大鼠角膜组织中,角膜中央区,周边区及边缘区相应基质细胞衍生因子1及CXCR4的基因mRNA的表达水平均存在着显著性的差异,这种差异性对于角膜缘干细胞缺乏症干细胞移植治疗中细胞的归巢及移行起着重要的作用。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

Expression of stromal cell-derived factor-1 and of its receptor CXCR4 in liver regeneration from oval cells in rat

Stromal cell-derived factor-1 is a chemokine that plays a major role during embryogenesis. Since stromal cell-derived factor-1 and its unique receptor CXCR4 are involved in the differentiation of progenitor cells, we studied the expression of this chemokine and of its receptor in hepatic regeneration from precursor oval cells. Hepatic regeneration was induced by treating rats with 2-acetylaminofluorene, and followed by partial hepatectomy. Oval cell accumulation, which predominated in periportal regions, reached a maximum at days 9 to 14 after hepatectomy and declined thereafter. Oval cells strongly expressed stromal cell-derived factor-1 protein and mRNA. CXCR4 mRNA hepatic level paralleled the number of oval cells and in situ hybridization showed CXCR4 mRNA expression by these cells. Treatment of rats with fucoidan, a sulfated polysaccharide which binds to stromal cell-derived factor-1 and blocks its biological effects, markedly decreased oval cell accumulation in five of the seven treated rats. In conclusion, our data demonstrate an expression of stromal cell-derived factor-1 and of its receptor CXCR4 in oval cells during hepatic regeneration and strongly suggest that stromal cell-derived factor-1 stimulates the proliferation of these precursor cells through an autocrine/paracrine pathway.     

角膜缘干细胞缺乏是否可导致归巢因子基质细胞衍生因子1水平变化

BACKGROUND:How to promote homing of scarce limbal stem cells is the key to improving transplantation efficiency. And stromal cell-derived factor-1 plays an important role in the repair of retinal pigment epithelial cells injury. OBJECTIVE:To observe changes of stromal cell-derived factor-1 levels in rat and mouse limbal stem cell deficiency models in order to confirm whether these changes will induce peripheral blood stem cells homing into the cornea. METHODS:Eye models of limbal stem cell deficiency were prepared in rats and mice by cutting method, then peripheral blood samples were continuously drawn to detect the mass concentration of stromal cell-derived factor-1 by enzyme-linked immunosorbent assay within 1 month after modeling. RESULTS AND CONCLUSION:In the rat peripheral blood, the mass concentration of stromal cell-derived factor-1 started to increase at 24 hours after modeling and firstly peaked at the 3rd day; then it tended to decrease and reached a second peak lower than the first one at the 25th day; subsequently, it returned to the normal level. In the meanwhile, the mass concentration of stromal cell-derived factor-1 in the mouse peripheral blood, increased at 12 hours after modeling, peaked at the 3rd day, subsequently decreased until another peak lower than the former one presented at the 20th day, and finally it returned to the normal level. In conclusion, the level of stromal cell-derived factor-1 in the peripheral blood is significantly associated with limbal stem cells deficiency, which may play an important role in corneal injury repair.