不同条件下人骨髓基质细胞体外培养及诱导分化中的影响因素

目的:体外培养人骨髓基质细胞(humanmesenchymalstemcells,hM-SCs),传代、扩增、冻存复苏并诱导分化,为细胞移植及组织工程骨的构建奠定基础。方法:用酶消化-细胞单层培养法行细胞原代培养,传代扩增并冻存复苏,采用胰岛素和地塞米松进行诱导分化,碱性磷酸酶和钙化结节检测。结果:hMSCs可在体外培养,传代扩增并冻存复苏,并可诱导分化为成骨细胞。结论:可在体外分化为成骨细胞并钙化,可作为细胞移植及组织工程骨构建可靠的细胞来源。     

脉冲电磁场诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的研究

目的 观察脉冲电磁场(PEMFs)对人骨髓间充质干细胞(hMSCs)向成骨细胞分化的影响。方法 分离并培养hMSCs，取第3代细胞，分为对照组与处理组，处理组细胞接受频率12Hz、场强1．1mT的PEMFs刺激，每日8h；对照组细胞不接受PEMFs刺激。应用透射电镜观察2组细胞超微结构，采用碱性磷酸酶染色、骨钙素免疫组织化学染色、四环素荧光标记等方法进行观测。结果 细胞培养5～6d即可传代，经PEMFs连续刺激3d后，hMSCs细胞形态发生变化，3周后聚集成细胞钙化结节。透射电镜下观察显示：细胞比较成熟，内质网扩张，其碱性磷酸酶染色、骨钙素免疫组织化学染色和四环素荧光标记均为阳性。结论 hMSCs经特定频率和场强的PEMFs体外刺激后，可向成骨细胞分化，符合成骨细胞的形态学和生物学特性，为体外构建组织工程化骨提供自体种子细胞。     

人胚胎骨骨膜来源成骨细胞的分离培养与生物学特性

背景:胚胎骨来源成骨细胞因其低免疫原性和高增殖与成骨活性有可能成为适用于骨组织工程方法异体骨组织缺损修复的种子细胞.冻存复苏后的牛物学特点是台能进行进一步临床应用研究有待证实.目的:建立人胚胎骨骨膜来源成骨细胞的分离培养、保存方法,观察骨膜来源成骨细胞生物学特点.设计、时间及地点:细胞形态学与生物学特性实验研究,于2005-04/2006-05在天津市口腔医院细胞与组织工程实验室完成.材料:细胞来源为5月龄自然流产胎儿,产妇及家属知情同意,无菌条件下取长骨骨膜组织.方法:采用组织块法对成骨细胞进行原代培养,传代培养细胞液氮冻存3～6个月后,选择不同代次细胞复苏培养.主要观察指标:通过形态学、超微结构,细胞增殖曲线,钙结节Von kossa法染色以及细胞内碱性磷酸酶定量检测与钙钴法染色确定其增殖与成骨活性.结果:组织块法培养骨膜来源成骨细胞第6天即可获得原代细胞增殖,传代扩增细胞具有典型成骨细胞形态学和生物学活性.苏木精-伊红染色密集融合的成骨细胞与细胞外基质显示转化为脊样骨组织结构排列.经统计学分析定量榆测成骨细胞碱性磷酸酶活性与细胞密度有线性正相关关系.液氮冷冻保存后复苏培养复层成骨细胞钙钴法碱性磷酸酶染色阳性率在45%以上,超微结构显示为高分化功能活跃成骨细胞.结论:胚胎骨骨膜来源成骨细胞具有良好的增殖与成骨活性.深低温液氮冻存成骨细胞复苏后仍能连续传代增殖并具有良好的成骨代谢活性,能够体外借助细胞外基质形成骨样结构.     

人骨髓间充质干细胞的分离培养和向神经细胞分化的研究

目的　分离骨髓后培养人骨髓间充质干细胞 (hMSCs) ,进行体外传代扩增 ,并探索体外诱导分化为神经元样细胞的方法。方法　抽取人骨髓血 ,percoll paque液 (1 0 73g/ml)分离 ,DMEM/2 0 %FCS培养传代 ,至第 3～ 5代时加入巯基乙醇 (BME) ,观察hMSCs分化为神经元样细胞的形态学变化。结果　hMSCs在体外可以实现数目扩增 ,在特定诱导剂的作用下向神经元样细胞分化。结论　采用少量骨髓样本 ,经培养获得充足的细胞量 ,满足定向诱导和细胞移植的需要。     

人脂肪间充质干细胞的分离培养与生物学特性

背景：脂肪来源间充质干细胞取材于吸脂手术所获得的脂肪抽吸物,可反复取材,原料来源充足.目的：建立一种体外分离培养人脂肪来源间充质干细胞的方法,并分析其生物学特性.方法：采用胶原酶消化法分离获取人脂肪来源间充质干细胞并进行体外培养,倒置相差显微镜下观察细胞形态;观察分析传代第3,7,10 代细胞生长曲线;采用流式细胞仪检测传代第5 代细胞表面标志表达.取传代第4代细胞行体外成骨细胞诱导和成脂诱导,采用碱性磷酸酶染色及油红O染色鉴定.冻存传代细胞,分别于 2,6 个月后复苏,锥虫蓝染色计数复苏后细胞存活率.结果与结论：原代细胞3 d 贴壁,6 d 后开始快速增长并形成集落,11 d左右达80%~90%融合,多呈纤维样;传代后细胞维持纤维样形态.传代细胞潜伏期24~48 h,对数增殖期三四天,对数增殖期后第五六天进入平台期.间充质干细胞表面CD34、CD14、HLA-DR 呈阴性表达,CD44、CD105、CD13呈阳性表达,HLA-ABC呈弱阳性表达.具有向脂肪细胞、成骨细胞分化的能力,冻存复苏后细胞存活率达 90% 以上,且与未冻存传代细胞具有相同的生长特性.     

脐带间充质干细胞促进骨愈合的体外实验及临床应用1例

背景：华通胶来源脐带间充质干细胞比成人间充质干细胞更原始,研究表明其端粒酶活性更高、培养倍增时间更短、分化的细胞谱系更广。目的：观察脐带间充质干细胞在体外分化为成骨细胞的能力及治疗骨折不愈合的效果。方法：从脐带Wharton胶获取细胞培养、扩增,取传代细胞行免疫表型测定和成骨细胞诱导分化,并以脐带间充质细胞移植治疗1例骨折感染外露后长期不愈病例。结果与结论：培养细胞形态类成纤维细胞,可长期稳定培养,传代细胞表达间充质干细胞免疫表型,成骨诱导分化的细胞茜素红染色胞浆中有大量的钙沉积,VonKossa染色有钙结节形成。患者采用脐带间充质干细胞混悬液外用4次,肉芽组织迅速增生填满窦道并上皮化,12d创面愈合。说明,脐带间充质干细胞具有高度自我更新能力和分化潜能,能够向成骨细胞分化,将其移植治疗骨不连可以显著改善局部微环境。     

冻存骨髓基质细胞复合材料体内成骨基质的合成能力（英文）

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5d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。     

人脂肪间充质干细胞的分离培养与生物学特性

背景:脂肪来源间充质干细胞取材于吸脂手术所获得的脂肪抽吸物,可反复取材,原料来源充足。目的:建立一种体外分离培养人脂肪来源间充质干细胞的方法,并分析其生物学特性。方法:采用胶原酶消化法分离获取人脂肪来源间充质干细胞并进行体外培养,倒置相差显微镜下观察细胞形态;观察分析传代第3,7,10代细胞生长曲线;采用流式细胞仪检测传代第5代细胞表面标志表达。取传代第4代细胞行体外成骨细胞诱导和成脂诱导,采用碱性磷酸酶染色及油红O染色鉴定。冻存传代细胞,分别于2,6个月后复苏,锥虫蓝染色计数复苏后细胞存活率。结果与结论:原代细胞3d贴壁,6d后开始快速增长并形成集落,11d左右达80%~90%融合,多呈纤维样;传代后细胞维持纤维样形态。传代细胞潜伏期24~48h,对数增殖期三四天,对数增殖期后第五六天进入平台期。间充质干细胞表面CD34、CD14、HLA-DR呈阴性表达,CD44、CD105、CD13呈阳性表达,HLA-ABC呈弱阳性表达。具有向脂肪细胞、成骨细胞分化的能力,冻存复苏后细胞存活率达90%以上,且与未冻存传代细胞具有相同的生长特性。     

液氮冻存前后成骨细胞免疫原性的对比

背景：低温冻存可以降低组织和器官的抗原性，而对细胞的影响，存在较大争论。目的：探讨液氮冷冻对成骨细胞免疫原性的影响。设计：随机对照，配对设计实验。单位：实验于2003—07／2004-03在山东大学附属齐鲁医院实验中心完成。材料：4只新西兰大白兔，雌雄不限。3H—TdR由山东大学核医学教研室提供。方法：于兔胫骨骨膜取材，体外原代培养成骨细胞，传代鉴定后液氮冻存3个月，复苏。设新鲜培养细胞为未冻存组，冻存3个月后复苏细胞为冻存组。利用流式细胞仪，通过间接免疫荧光技术测定冻存前后成骨细胞主要组织相容性复合体（majorhistocompatibmty complex—I，MHC—I）抗原阳性率。同时建立成骨细胞、淋巴细胞混合培养模型，利用B液闪计数仪测定每分钟闪烁数，计算淋巴细胞刺激指数。主要观察指标：冻存前后成骨细胞MHC—I抗原阳性率及淋巴细胞刺激指数。结果：未冻存组成骨细胞MHC—I抗原阳性率和刺激指数明显高于冻存组，差异有显著性意义（P〈0．01）。结论：液氮冻存后成骨细胞免疫原性显著降低，低温液氮冷冻是一种理想的降低成骨细胞免疫原性的方法。     

大鼠骨髓基质干细胞的培养鉴定及向成骨细胞诱导分化的实验研究

目的研究体外培养大鼠骨髓基质于细胞的方法及其生长特点和成骨能力。方法通过贴壁培养法和密度梯度离心法分离成年大鼠骨髓基质干细胞，应用含维生素C、地塞米松、β-甘油磷酸钠的诱导分化培养液定向诱导传代细胞向成骨细胞分化，检测碱性磷酸酶活性和细胞矿化作用。结果原代培养基质干细胞首先形成细胞集落，14d时集落间接近融合；传代细胞体积变大，约5～7d传代一次。诱导条件下，细胞碱性磷酸酶活性明显增高，并出现了矿化结节。结论骨髓基质干细胞易于体外分离培养及扩增，成骨能力较强，可作为骨组织工程的种子细胞。     

成人骨髓间充质干细胞向成骨细胞定向诱导分化的实验研究

目的：研究体外培养的成人骨髓间充质干细胞（hMSCs）在特定的条件下定向诱导分化为成骨细胞,探讨其作为骨组织工程种子细胞的可行性.方法：从骨髓血中提取hMSCs,在含10%胎牛血清的高糖DMEM培养基中培养,以流式细胞仪检测hMSCs的表面抗原表达.传代后改用含地塞米松、β-甘油磷酸钠和维生素C的条件培养基培养,相差显微镜观察并绘制生长曲线.免疫组化检测Ⅰ型胶原、骨钙素.NAP法碱性磷酸酶染色、vonKossa法钙结节染色.结果：hMSCs增殖活跃,CD105、CD44表达阳性, CD14、CD34和CD45阴性.诱导培养后碱性磷酸酶、钙结节、Ⅰ型胶原和骨钙素染色阳性.结论：hMSCs取材方便,易诱导分化为成骨细胞,是研究骨组织工程的理想种子细胞.[     

分离培养方法及冻存技术对犬骨髓间充质干细胞生长和增殖的影响

背景：骨髓间充质干细胞在体外长期培养易发生自发分化，而失去多分化潜能，因此必须对培养的细胞及时冻存，需要时再进行复苏。目的：建立犬骨髓间充质干细胞体外分离、培养、增殖、冻存的方法。设计、时间及地点：对照观察细胞学实验，于2005-06／2008—06在浙江中医药大学附属第一医院骨伤研究所完成。材料：健康成年雄性Beagle犬用于骨髓间充质干细胞的提取。方法：采用密度梯度离心法结合贴壁培养法分离纯化骨髓间充质干细胞，并进行传代扩增培养。将第2代骨髓间充质干细胞与12．5％DMSO混匀置于冻存管中，采用慢冻快融法进行冻存和复苏：将冻存管置于-4℃冰箱2h，然后移入-30℃冰箱2h，再置于厚壁塑料泡沫盒中，扎紧密封，置-80℃冰箱过夜后，取出冻存管直接放入液氮中保存，或放入-80℃冰箱保存。复苏时将冻存管从液氮或80℃冰箱中取出，立即置37℃水浴并轻轻摇动，1-2min内迅速解冻。主要观察指标：复苏前后细胞成生长活性及形态变化。结果：分离的骨髓间充质干细胞为以均一的梭形的成纤维细胞样贴壁生长，贴壁及增殖能力强，传代细胞贴壁较快。经过液氮长期冻存后，将复苏后的骨髓间充质干细胞再培养，细胞形态及生长状态与冻存前无差异，均呈长梭形均匀分布生长，细胞生长增殖旺盛。结论：采用密度梯度离心法结合贴壁培养法町获得犬骨髓间充质干细胞，应用慢冻快融技术进行冻存和复苏，较好的保持了冻存细胞的活力和功能。     

脐带间充质干细胞促进骨愈合的体外实验及临床应用1例

背景:华通胶来源脐带间充质干细胞比成人间充质干细胞更原始,研究表明其端粒酶活性更高、培养倍增时间更短、分化的细胞谱系更广.目的:观察脐带间充质干细胞在体外分化为成骨细胞的能力及治疗骨折不愈合的效果.方法:从脐带Wharton胶获取细胞培养、扩增,取传代细胞行免疫表型测定和成骨细胞诱导分化,并以脐带间充质细胞移植治疗1例骨折感染外露后长期不愈病例.结果与结论:培养细胞形态类成纤维细胞,可长期稳定培养,传代细胞表达间充质干细胞免疫表型,成骨诱导分化的细胞茜素红染色胞浆中有大量的钙沉积,Von Kossa染色有钙结节形成.患者采用脐带间充质干细胞混悬液外用4次,肉芽组织迅速增生填满窦道并上皮化,12 d创面愈合.说明,脐带间充质干细胞具有高度自我更新能力和分化潜能,能够向成骨细胞分化,将其移植治疗骨不连可以显著改善局部微环境.     

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.     

成人骨髓源成骨细胞体外培养条件下的生物学特性

背景：骨髓基质干细胞作为种子细胞构建组织工程化骨组织，具有广泛的应用前景，可作为首选的骨组织工程种子细胞来源。尽管目前对于动物骨髓基质干细胞向成骨细胞诱导分化的研究已不断深入，但对于成人骨髓基质干细胞大量诱导分化为成骨细胞的研究尚处于探索阶段。目的：研究成人骨髓基质干细胞在体外培养条件下的生物学特性及成骨能力，探讨简便易行的成人成骨细胞体外培养方法，为骨组织工程选择理想的种子细胞来源。设计：采用完全随机实验对照单盲设计进行横断面研究。地点和对象：实验在解放军第一军医大学南方医院全军创伤骨科中心完成，对象为健康成年志愿者骨髓组织。干预：抽取骨髓组织，在100mL／L胎牛血清的DMEM培养基中，置于37℃，50mL／L CO2湿化空气孵箱中培养，传代后改用含地塞米松、β-甘油磷酸钠和维生素C的条件培养基培养，用倒置相差显微镜、光镜(HE染色)、扫描与透射电镜观察细胞的形态特征和增殖分化情况，并测定培养细胞的生长曲线(MTT法)、碱性磷酸酶活性和钙结节形成能力。主要观察指标：形态学观察和生物学特性检测。结果：原代和传代培养的细胞具有活跃的增殖能力，诱导培养2周后，细胞呈多角形或梭形，具有多个突起可互相联结，透射电镜下观察细胞核较为幼稚，细胞器丰富。诱导分化后的细胞可分泌碱性磷酸酶，改良钙钴法染色阳性率可达74．2％，并可形成钙结节，具有与典型的成骨细胞相似的形态特征及生物学功能。结论：成人骨髓基质干细胞取材安全方便，易于诱导分化为成骨细胞；本实验方法可作为骨组织工程种子细胞培养的常规方法。     

体外构建人工仿生骨膜

背景：小肠黏膜下层既具有良好的生物相容性和降解性,又富含多种生长因子,能明显促进细胞的黏附、增殖及分化,在国外已被广泛应用于骨与软骨、血管、皮肤、膀胱、平滑肌及胰岛等组织的修复,且已表现出良好的组织工程化细胞支架性能。 目的：探讨兔骨髓间充质干细胞经体外诱导成成骨细胞与猪小肠黏膜下层复合构建组织工程骨膜的可行性。方法：采用贴壁筛选法分离2周龄健康新西兰大白兔骨髓间充质干细胞,并进行体外扩增培养、诱导分化及鉴定。将经成骨诱导分化的骨髓间充质干细胞与猪小肠黏膜下层复合构建组织工程骨膜,观察细胞在生物材料上的附着、生长、增殖情况。 结果与结论：接种5 d后,细胞散在附着于小肠黏膜下层材料上,细胞形态呈圆形,细胞之间无连接;10 d后细胞之间形成桥粒连接,成骨细胞伸出突起,与小肠黏膜下层贴附;15 d后细胞增殖,分泌基质,在小肠黏膜下层表面形成多层细胞组成的复层膜样结构。表明将骨髓间充质干细胞诱导成成骨细胞后与猪小肠黏膜下层复合可构建组织工程骨膜,有可能成为理想的组织工程支架材料。     

人骨髓间充质干细胞原位冷冻保存方法的改进

本研究的目的是分离纯化、大量扩增人骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells，MSC)。在细胞原住冻存后通过鉴定其生物学特性有无变化。以探讨这种原位冻存方法的可行性。采用常规方法体外分离培养并扩增骨髓MSC，将培养扩增的细胞用含10％二甲亚砜、30％胎牛血清、DMEM—LG的细胞冻存体系，以不同的细胞贴壁密度在细胞培养瓶内原住冻存于-70℃冰箱内。冻存后第4，8和12周在38℃至40℃的水浴中复苏冻存的贴壁细胞，通过细胞周期分析并检测其多向分化功能以鉴定该方法的可行性。结果表明，MSC不经消化，直接在培养瓶内原住冻存于-70℃低温冰箱，3个月内细胞生物学特性没有明显改变，细胞仍具有向成骨、脂肪和成软骨细胞多向分化的能力。结论：体外培养的骨髓MSC原住贴壁冻存于-70℃。至少在12周内不影响其生物学功能，此种短期冷冻保存是一种可行的方法。     

不同年龄供体间充质干细胞在骨组织工程中的应用

目前临床上对不同年龄阶段人骨髓间充质干细胞(human mcsenchymal stem cells，hMSCs)的体外培养增殖能力以及分化情况尚无确切的参数和统一的标准。随着hMSCs的纯化、体外扩增和诱导分化技术的发展，使其临床应用成为可能。但不是所有患者都能提供足够和有生长活力的种子细胞，hMSCs的质、量受年龄、性别、培养条件、疾病等因素的影响，不同年龄的MSCs体外增殖、分化特点有很大差异。因此，掌握不同年龄阶段的hMSCs的生物学特点、所培养的自体hMSCs是否能满足修复患者骨缺损的需要、确定不同年龄阶段人骨髓间充质干细胞体外增殖、分化的各种参数，为临床上组织工程骨修复骨缺损对种子细胞的需要提供依据。     

改良法培养骨髓基质干细胞向成骨细胞分化的实验研究

目的:研究大鼠骨髓基质干细胞的生长特点和在诱导条件下的成骨能力。方法:通过改良的骨髓培养法分离成年大鼠骨髓基质干细胞,应用含地塞米松、β-甘油磷酸钠和维生素C的诱导分化培养液定向诱导传代细胞向成骨细胞分化,并检测骨钙素的分泌、碱性磷酸酶的活性和细胞矿化作用。结果:原代培养基质干细胞首先形成细胞集落,12d时集落间接近融合;传代细胞体积变大,约5～7d传代一次。诱导条件下,细胞碱性磷酸酶活性明显增高,并出现了矿化结节。结论:骨髓基质干细胞易于分离培养及体外扩增,成骨能力肯定,可作为骨组织工程的种子细胞     

人骨髓间质干细胞向成骨细胞分化的形态学研究

目的：研究人骨髓间质干细胞(hMSCs)体外培养并向成骨细胞表型转化过程中的形态学改变。方法：在成骨特定诱导培养液中培hMSCs。在相差显微镜和电子显微镜下观察细胞形态，苏木精-伊红染色观察形态，组织化学法检测碱性磷酸酶(ATP)、Ca结节染色．免疫组化检测Ⅰ型胶原(COL Ⅰ)、骨钙素(OC)表达。结果：诱导培养的hMSCs形态由成纤维样梭形向多边形转变，透射电镜观察见大量扩张的粗面内质网、高尔基体、线粒体和钙盐沉积，扫描电镜见细胞表面有大量钙盐颗粒。诱导培养后7，14，2ld可见ALP染色、COL Ⅰ免疫组化染色阳性，诱导培养后14，21d可见OC免疫组化染色、Ca结节染色阳性。结论：hMSCs在特定培养液诱导下可表现为典型的成骨细胞形态，可作为骨组织工程的种子细胞。