脂肪间充质干细胞分化为内皮细胞并体外构建组织工程心脏瓣膜

背景：组织工程心脏瓣膜是利用组织工程技术将种子细胞种植于瓣膜支架上所构建的一种人工瓣膜,目前国内外研究主要集中于种子细胞来源及支架选择上。 目的：探讨人脂肪间充质干细胞体外向内皮细胞诱导分化后的细胞作为种子细胞,脱细胞猪主动脉瓣膜作为支架体外构建组织工程心脏瓣膜的可行性。 方法：利用吸脂术采集脂肪组织,分离、培养脂肪间充质干细胞,流式细胞仪鉴定细胞表型;免疫细胞化学方法及RT-PCR检测细胞分化标志物;应用Triton X-100联合胰蛋白酶的方法制备脱细胞猪主动脉瓣支架,将体外培养扩增的诱导分化后的内皮细胞种植于支架上构建组织工程心脏瓣膜,光镜及电镜下观察组织工程心脏瓣膜的组织学结构。 结果与结论：脂肪组织分离培养的脂肪间充质干细胞向内皮细胞诱导分化后表达CD31、CD34、CD144、Ⅷ因子和内皮型一氧化氮合成酶等内皮细胞特异性抗原;脱细胞猪主动脉瓣膜支架脱细胞完全,弹力纤维及胶原纤维保持完整;构建的组织工程心脏瓣膜可见支架上排列连续的单细胞层。提示脂肪间充质干细胞在体外向内皮细胞诱导分化后已初步具有内皮细胞功能,在脱细胞猪主动脉瓣膜支架上生长良好,可以在体外初步构建组织工程心脏瓣膜。     

组织工程心脏瓣膜研究进展

目前组织工程心脏瓣膜研究已在支架的选材、种子细胞的选择、种子细胞的种植与瓣膜构建方法三个方面取得进展，并已构建出三种代表性组织工程心脏瓣膜。对它们各自的特点进行综述。     

组织工程心脏瓣膜的研究进展

组织工程心脏瓣膜(tissue engineering heart valve,TEHV)理论上能克服机械瓣及生物瓣的不足,具有广阔的发展前景.目前组织工程心脏瓣膜的研究主要集中在瓣膜支架材料的选取及制备、种子细胞的选择和种子细胞的种植及培养等三方面.本文将分别就这三方面研究进展进行介绍,分析目前存在的问题,并对其应用进行展望.     

组织工程心脏瓣膜研究进展

目前组织工程心脏瓣膜研究已在支架的选材、种子细胞的选择、种子细胞的种植与瓣膜构建方法三个方面取得进展,并已构建出三种代表性组织工程心脏瓣膜。对它们各自的特点进行综述。     

组织工程心脏瓣膜的构建：现状与前景

背景：目前临床上应用的心脏生物瓣和机械瓣都存在一些缺陷和不足,而组织工程心脏瓣膜有可能避免这些问题的出现,成为瓣膜替代物的理想选择。 目的：探讨构建组织工程心脏瓣膜的实验研究进展。 方法：应用数据库检索的方法分析关于组织工程心脏瓣膜的实验研究文献,组织工程心脏瓣膜的三大要素为种子细胞、支架材料和细胞种植。 结果与结论：心脏瓣膜修复和置换是目前治疗心脏瓣膜性疾病的主要外科手段。目前,主要用于构建组织工程心脏瓣膜的种子细胞有血管内皮细胞、内皮祖细胞以及骨髓间充质干细胞等。经脱细胞处理的支架具有良好的生物力学性能和组织相容性,细胞种植后支架表面会形成一层连续的细胞层,其构建的组织工程心脏瓣膜是可行的。组织工程心脏瓣膜有着良好的应用前景,但目前还有很多问题需要解决,还处于研究的初级阶段。 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;组织工程全文链接：     

组织工程心脏瓣膜及干细胞应用前景

组织工程心脏瓣膜是一种具有活力、能够自我修复和增生的人工瓣膜。理想的组织工程心脏瓣膜由于具有优良的血流动力学特征,低或甚至无免疫反应,不需要长期抗凝治疗以及耐用性好等特性,能够很好地克服目前临床上使用的机械瓣和生物瓣的缺点。综述了近年来国外组织工程心脏瓣膜在生物材料、培养环境和种子细胞等方面的新进展,并展望了干细胞作为种子细胞的应用前景。     

组织工程心瓣膜种子细胞的研究进展

种子细胞是近年来组织工程研究的热点。寻找适宜的种子细胞是构建组织工程心瓣膜（tissue engineering heart valves,TEHV）必须解决的一个关键问题。现有种子细胞虽各有优点,但也存在诸多不足。本文就近年来种子细胞研究的现状及存在的问题做一综述,以利于TEHV种子细胞的深入研究。     

组织工程心脏瓣膜细胞生物学研究进展

由于现有的机械瓣和生物瓣仍存在种种不足,如不具备生长性、需抗凝、易感染、不能生长和自我修复等。组织工程心脏瓣膜是一新兴的研究领域,涉及多门学科。构建组织工程心脏瓣膜应包括支架的制作、细胞的种植、瓣膜的体外培养和最终移植入人体。其中种植的细胞是组织工程心脏瓣膜的基本要素。就组织工程心脏瓣膜的细胞生物学研究进展做一综述。     

骨髓基质干细胞在软骨组织工程中的应用

骨关节炎等损坏关节软骨的疾病严重影响人们的正常生活。骨髓基质干细胞具有较强的自我更新能力和多向分化潜能，在特定的诱导条件下分化为软骨细胞，为组织工程软骨修复软骨缺损带来希望。就骨髓基质干细胞分离、诱导分化为软骨细胞的方法、载体材料及目前存在的问题加以综述。     

人脂肪基质干细胞复合藻酸钙体外构建工程软骨的实验研究

目的 观察人脂肪基质干细胞(hADSC)复合藻酸钙凝胶体外构建工程软骨的可行性.方法 取临床整形外科超声乳化的成人脂肪组织溶液,经消化、分离、培养得到hADSC,经成软骨诱导培养后与藻酸钠凝胶复合,使细胞终浓度为5×10<'6>/mL,然后滴入浓度200mmol/L CaCl<,2>溶液中,固化15min形成藻酸钙凝珠...     

大鼠骨髓间充质干细胞体外向血管平滑肌样细胞的诱导分化

背景：有研究表明,血管外膜成纤维细胞被激活早期参与动脉粥样硬化及血管再狭窄的形成,另有研究表明,骨髓间充质干细胞有部分黏附分化参与血管重塑,实验拟从血管外膜成纤维细胞与骨髓间充质干细胞之间相互作用的角度,来探讨动脉硬化及血管损伤后再狭窄过程中的可能机制。 目的：观察骨髓间充质干细胞与血管外膜成纤维细胞直接接触培养后,骨髓间充质干细胞形态改变及表达血管平滑肌肌动蛋白的情况。 方法：将骨髓间充质干细胞(DAPI标记细胞核)与外膜成纤维细胞按一定的比例混合培养7 d,细胞单独培养作对照,显微镜下观察细胞形态变化,免疫荧光检测骨髓间充质干细胞平滑肌肌动蛋白表达的情况。 结果与结论：骨髓间充质干细胞与血管外膜成纤维细胞共培养后,可见骨髓间充质干细胞的细胞核蓝染(DAPI标记细胞核)、胞浆红染(平滑肌肌动蛋白阳性)的双标细胞出现,且随培养时间的延长,骨髓间充质干细胞的平滑肌肌动蛋白表达阳性率明显增高。结果可见与血管外膜成纤维细胞直接接触有诱导骨髓间充质干细胞向血管平滑肌样细胞分化的趋势。     

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。     

腺病毒介导的人骨形态发生蛋白2基因转染骨髓间充质干细胞

背景：骨髓间充质干细胞作为骨、软骨创伤缺损及退变修复的种子细胞越来越受到关注。 目的：分析人骨形态发生蛋白2基因转染对白色封闭群大鼠(SD大鼠)骨髓间充质干细胞的影响。 方法：分离纯化SD大鼠骨髓间充质干细胞并体外扩增,通过腺病毒载体介导人骨形态发生蛋白2基因转染骨髓间充质干细胞,分别通过荧光显微镜观察荧光表达情况及蛋白质水平来测定转染后人骨形态发生蛋白2的表达,碱性磷酸酶定量测定鉴定成骨活性及MTT法评估人骨形态发生蛋白2转染对骨髓间充质干细胞的影响。 结果与结论：从SD大鼠骨髓提取物中分离培养的细胞形态为梭形,呈铺路石状、漩涡状生长,经流式细胞仪检测及多项分化能力鉴定符合骨髓间充质干细胞的特征;经转染人骨形态发生蛋白2基因后,骨髓间充质干细胞表达人骨形态发生蛋白2、碱性磷酸酶;MTT法检测转染人骨形态发生蛋白2基因后,骨髓间充质干细胞增殖能力明显增强(P < 0.05)。说明人骨形态发生蛋白2基因转染骨髓间充质干细胞后可以持续、高效表达人骨形态发生蛋白2和碱性磷酸酶,在体外明显促进骨髓间充质干细胞的增殖。     

骨髓基质细胞-成骨细胞复合培养体系的建立

背景：在骨修复和重建过程中,成骨细胞和骨髓基质细胞是主要功能细胞,二者存在着密切的功能联系。 目的：通过骨髓基质细胞-成骨细胞共育体系的建立,观察共育体系中两种细胞之间的功能影响及生物学特点。 方法：原代分离人骨髓基质细胞和人成骨细胞,将2种细胞置于Transwell共育环境中共同培养,建立人骨髓基质细胞-成骨细胞共育体系。分别采用MTT、丫啶橙染色、碱性磷酸酶活性检测等方法初步评价共育体系中两种细胞增殖、凋亡及功能改变情况。 结果与结论：在复合培养体系中,骨髓基质细胞-成骨细胞共育体系能够促进成骨细胞的增殖与碱性磷酸酶的活性,同时抑制骨髓基质细胞的凋亡,促进骨髓基质细胞的趋化聚集。结果提示在复合培养体系中, 骨髓基质细胞能够加速成骨细胞的增殖及成骨活性,另外成骨细胞也可减少骨髓基质细胞的凋亡,并加强其成骨性分化的作用。两者之间具有较为紧密的影响和功能联系。     

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。     

热休克汗腺细胞诱导人骨髓间充质干细胞的表型转化

背景：未休克汗腺细胞与骨髓间充质干细胞的共培养和休克汗腺细胞与骨髓间充质干细胞的直接共培养均对骨髓间充质干细胞的表型改变无影响。 目的：在体外建立热休克汗腺细胞模型和骨髓间充质干细胞与汗腺细胞间接共培养体系;分析共培养前后骨髓间充质干细胞的形态学、细胞表型的变化情况,探讨骨髓间充质干细胞向汗腺细胞分化的可行性。 方法：体外分别分离培养、扩增并鉴定骨髓间充质干细胞和汗腺细胞,建立汗腺细胞体外热休克模型,继续孵育3-5 d,收集上清液作为条件培养基对骨髓间充质干细胞分化诱导,对比共培养5,10 d骨髓间充质干细胞形态学变化;应用免疫组织化学和流式细胞仪法检测对比共培养10 d后骨髓间充质干细胞细胞表型的改变。 结果与结论：①骨髓间充质干细胞表面标志 CD29、CD44、CD105阳性,汗腺细胞表面标志CK7、CK8、CK18、CK19、CEA阳性。②骨髓间充质干细胞诱导分化后细胞表型的改变：被诱导的细胞中CEA、CK7、CK8和CK19 染色阳性,而对照组没有检测到CEA、CK7、CK8和CK19染色阳性的细胞;流式细胞仪检测CEA、CK7、CK8和CK19的阳性率分别是60.67%,53.34%,54.11%和58.62%。说明实验成功诱导骨髓间充质干细胞,并获得汗腺细胞表型;通过建立适当的体外汗腺诱导培养体系,中胚层的骨髓间充质干细胞可以通过跨胚层分化途径转变为汗腺细胞。     

联合应用生长因子促骨髓间充质干细胞向韧带样细胞分化

背景：利用生长因子诱导骨髓间充质干细胞定向分化成韧带样细胞并促其分泌胶原蛋白是构建组织工程化韧带的关键。生长因子碱性成纤维细胞生长因子和转化生长因子β1在细胞定向分化过程中都起着十分重要的作用。 目的：采用转化生长因子β1和碱性成纤维细胞生长因子诱导体外培养的兔骨髓间质干细胞,转化为韧带样细胞,并研究此种韧带样细胞的生物特性。 方法：自幼兔四肢骨抽取骨髓分离纯化骨髓间充质干细胞并培养、增殖。采用10 μg/L转化生长因子β1和25 μg/L碱性成纤维细胞生长因子对骨髓间质干细胞进行诱导分化,分为空白组、转化生长因子β1组、碱性成纤维细胞生长因子组、转化生长因子β1+碱性成纤维细胞生长因子组。观察生长因子对骨髓间质干细胞生长、形态的影响,使用MTT法绘制细胞生长曲线,使用天狼腥红染色法定量对比骨髓间质干细胞分泌胶原蛋白量。把转化生长因子β1+碱性成纤维细胞生长因子联合诱导的骨髓间质干细胞使用BrdU荧光染色标记,然后移植到脱细胞真皮基质上,观察细胞增殖分布情况,并与空白组对照。 结果与结论：转化生长因子β1+碱性成纤维细胞生长因子联合组,细胞形态优于空白组及单一因子组,细胞增殖率、胶原分泌量也较高。脱细胞真皮基质上,转化生长因子β1+碱性成纤维细胞生长因子组细胞增殖分布情况明显优于空白组。提示联合使用生长因子转化生长因子β1和碱性成纤维细胞生长因子刺激兔骨髓间质干细胞,能够促使兔骨髓间质干细胞定向转化为韧带样细胞,对组织工程前交叉韧带的构建具有积极意义。     

骨髓间充质干细胞向软骨细胞的分化

背景：以骨髓间充质干细胞构建组织工程气管尚缺乏理想的特异性表面标志物,对其鉴定主要依赖细胞形态学、细胞表型及诱导分化的功能进行分析。 目的：体外分离培养、鉴定兔骨髓间充质干细胞,观察在特定条件下向气管软骨细胞分化的潜能。 方法：无菌环境取兔骨髓,经全骨髓贴壁筛选法分离培养细胞至第2代,流式细胞术鉴定第1、第2代细胞表面抗原CD44、CD45的表达。无菌环境取气管,经酶消化法分离培养气管软骨细胞,甲苯胺蓝染色鉴定软骨细胞蛋白聚糖的合成。在使用转化生长因子β1的基础上,将骨髓间充质干细胞与气管软骨细胞通过Transwell小室非接触式共培养,倒置显微镜观察细胞形态,甲苯胺蓝染色鉴定蛋白聚糖的合成,荧光实时定量PCR鉴定Ⅱ型胶原和蛋白聚糖 mRNA的表达。 结果与结论：分离、培养的细胞呈长梭形、不规则形聚集生长,传代后细胞生长速度明显增快,呈鱼群状聚集生长。第1代有96.97%的细胞表达CD44、13.72%的细胞表达CD45,第2代有99.11%的细胞表达CD44、8.54%的细胞表达CD45。气管软骨细胞甲苯胺蓝染色阳性。在诱导后,骨髓间充质干细胞形态逐渐由长梭形变为三角形或不规则形,表达软骨细胞特异性Ⅱ型胶原和蛋白聚糖 mRNA基因,甲苯胺蓝染色示阳性。结果表明全骨髓贴壁筛选法可成功分离培养骨髓间充质干细胞,第2代纯度较高,且在特定诱导条件下具有分化为气管软骨细胞的潜能。     

转化生长因子β3和骨形态发生蛋白2基因共转染骨髓干细胞

背景：骨形态发生蛋白2及转化生长因子β是骨再生中重要的因子,提高其表达可促进骨髓间充质干细胞的成骨分化。 目的：构建携带转化生长因子β3和骨形态发生蛋白2基因的慢病毒载体,观察其在骨髓间充质干细胞中的表达情况。 方法：应用重组慢病毒技术构建同时携带转化生长因子β3、骨形态发生蛋白2和绿色荧光蛋白基因的重组慢病毒表达载体,并用其转染体外培养的第3代兔骨髓间充质干细胞,以转染携带转化生长因子β3或骨形态发生蛋白2单一基因的慢病毒或单独慢病毒的骨髓间充质干细胞作为对照。转染后1周分别提取各组细胞的总RNA和蛋白进行检测。 结果与结论：荧光显微镜下见转染转化生长因子β3和(或)骨形态发生蛋白2基因3 d的骨髓间充质干细胞发绿色荧光,转染效率达90%以上。RT-PCR和Western blot结果显示,转染转化生长因子β3和骨形态发生蛋白2基因的骨髓间充质干细胞转化生长因子β3和骨形态发生蛋白2 mRNA和蛋白的表达均高于单一基因转染组及空白对照组。可见应用慢病毒可成功将转化生长因子β3和骨形态发生蛋白2基因转染至骨髓间充质干细胞并实现其高效表达,且两种基因具有协同促表达作用。     

MRI活体示踪心肌梗死大鼠骨髓间充质干细胞的移植

背景：干细胞移植的疗效和安全性评估均需要对体内干细胞的存活、分布、迁徙、增殖及分化进行连续监测。 目的：观察MRI示踪超顺磁性氧化铁标记的骨髓间充质干细胞在缺血心肌组织的分布、迁徙情况。 方法：直接贴壁法分离和培养大鼠骨髓间充质干细胞,获得的细胞进行免疫鉴定。以新型超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞,体外MRI成像确定其体内示踪的可行性。标记后锥虫蓝拒染试验、MTT比色试验分别检测标记细胞的活力、增殖情况。60只SD大鼠随机分为3组,制备大鼠心肌梗死模型2周后再次开胸移植含标记骨髓间充质干细胞的PBS混合液、含未标记骨髓间充质干细胞的PBS混合液和等量PBS。于移植后第1天、第3周行MRI检查,动态观察移植细胞的分布、迁徙,并根据MRI图像定位选择性行CD90免疫组化检查。 结果与结论：骨髓间充质干细胞标记后,普鲁士蓝染色见胞浆内蓝色铁颗粒,标记效率为99%,标记细胞与未标记细胞间锥虫蓝拒染率、MTT吸光度差异无显著性意义。体外MRI可检测到标记细胞,并在T2WI及T2W/FFE序列上呈低信号。细胞移植1 d后,在T2WI及T2W/FFE序列上可见标记细胞在梗死心肌边缘呈类圆形低信号;移植3周后,移植区域信号边界模糊,范围扩大,对比度降低。CD90免疫组化检测证实移植细胞可由梗死边缘向梗死区域迁徙。结果可见新型超顺磁性氧化铁可成功对大鼠骨髓间充质干细胞进行标记,细胞标记后可被MRI检测。