新型脊髓纳米组织工程支架的组织相容性

背景：纳米技术可改善脊髓组织工程生物材料的性能。 目的：分析新型脊髓纳米组织工程支架的组织相容性。 方法：以胶原为原料制备纤维定向排列及非定向排列的纳米纤维膜,培养及鉴定SD大鼠脊髓源性神经干细胞。将两种纳米纤维膜与SD乳鼠脊髓源性神经干细胞共培养,以正常培养的神经干细胞为对照,通过MTT实验检测纳米纤维膜的细胞相容性;以扫描电镜检测细胞在纳米纤维膜表面的黏附及增殖情况;将纳米纤维膜植入SD大鼠体内,通过组织学检查确定其降解情况及组织相容性;通过免疫组织化学实验确定神经干细胞在体内的存活及移动情况。 结果与结论：两种纳米纤维膜表面的神经干细胞黏附及增殖情况良好,MTT实验结果表明纳米纤维膜的细胞相容性佳,电镜结果表明细胞在纳米纤维膜表面黏附良好,增殖情况佳;在体内纳米纤维膜降解情况良好,组织相容性佳;BrdU标定的神经干细胞在SD大鼠体内存活并移动情况良好。结果表明新型纳米组织工程支架具有良好的细胞及组织相容性。     

神经干细胞联合胶原蛋白支架移植脊髓损伤大鼠脑细胞的凋亡

背景：目前的研究表明,从胚胎大鼠大脑皮质分离的神经干细胞在胶原蛋白凝胶中可增殖并分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。 目的：观察神经干细胞联合胶原蛋白支架移植对脊髓损伤后鼠大脑神经细胞凋亡的影响。 方法：取45只SD大鼠制作脊髓半切损伤模型,随机分为3组,造模1周后,细胞移植组大鼠运动皮质后部在脊髓损伤部位注入同种异体神经干细胞悬液,联合组在脊髓损伤部位注入同种异体神经干细胞结合胶原蛋白悬液,模型组不植入任何物质。 结果与结论：移植后1-8周,3组大鼠肢体运动功能均有不同程度恢复,且联合组移植后8周BBB运动评分明显高于其他两组(P < 0.05)。移植后1周苏木精-伊红染色显示3组均可见少量凋亡细胞及Bcl-2抗凋亡蛋白阳性细胞,大量Bax阳性细胞;随时间的推移,3组Bax凋亡蛋白阳性细胞、Bcl-2抗凋亡蛋白阳性细胞逐渐减少,并且移植后8周联合组、细胞移植组Bax阳性细胞明显低于模型组(P < 0.05),Bcl-2抗凋亡蛋白阳性细胞高于模型组(P < 0.05),此时3组均无凋亡细胞。表明神经干细胞联合胶原蛋白支架移植可抑制脊髓损伤后鼠大脑神经细胞的凋亡,促进脊髓神经功能的恢复。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;组织工程全文链接：     

纳米仿生复合支架的生物相容性

背景：纳米材料构建具有生物活性的组织工程骨,可以很好的模仿体内细胞外基质的结构,有利于细胞黏附、生长。 目的：评价新型仿生壳聚糖/胶原纳米纤维支架与SD大鼠骨髓基质干细胞的体外相容性。 方法：分离培养SD大鼠骨髓基质干细胞,流式细胞分析法对细胞表面抗原进行检测;相差显微镜观察细胞形态。聚电解质共凝聚技术制作仿生壳聚糖/胶原纳米纤维支架,取生长良好的P3代,与仿生壳聚糖/胶原纳米纤维支架体外联合诱导培养,通过细胞贴壁率、生长曲线、细胞活力、周期、细胞Ⅰ型胶原染色、扫描电镜观察综合评价材料与细胞的相容性。 结果与结论：骨髓基质干细胞可在体外分离扩增,表达CD29、CD44和CD106,不表达CD34和CD45,细胞形态为长梭形,仿生壳聚糖/胶原纳米纤维平均孔径为150 μm,与骨髓基质干细胞有较好的黏附性。提示骨髓基质干细胞可在体外长期、稳定培养;是理想的组织工程种子细胞;仿生壳聚糖/胶原纳米纤维与骨髓基质干细胞有良好的相容性,可用来做组织工程生物材料。     

新型纳米纤维支架的细胞生物相容性

背景：高孔隙率聚己内酯纳米纤维支架具有适合血管平滑肌细胞黏附、增殖的多级孔径结构,具有良好的细胞生物相容性。 目的：探讨高孔隙率聚己内酯静电纺丝纳米纤维支架的细胞相容性。 方法：根据支架的制作工艺不同分为传统支架组、新型纳米纤维支架组两组,另设单纯细胞组为对照组。采用组织块贴壁法体外原代培养兔主动脉平滑肌细胞并进行传代,用3~6代细胞作为实验用种子细胞。应用WST-1法测定平滑肌细胞黏附率、增殖力,光镜及扫描电镜观察细胞形态,评估支架的细胞生物相容性。 结果与结论：高孔隙率聚己内酯纳米纤维支架对细胞形态无明显影响,新型支架上的种子细胞黏附、增殖及代谢活性情况较传统支架好。提示,高孔隙率聚己内酯静电纺丝纳米纤维支架具有较高的细胞相容性。     

自组装纳米纤维凝胶培养基中神经干细胞的增殖与分化

背景：异亮氨酸-赖氨酸-缬氨酸-丙氨酸-缬氨酸具有良好的生物活性,在特定条件下可自组装成含IKVAV纳米纤维凝胶支架,是一种天然的脊髓基质仿生材料。 目的：进一步观察体外自组装异亮氨酸-赖氨酸-缬氨酸-丙氨酸-缬氨酸纳米纤维凝胶对骨髓源性神经干细胞增殖及向神经元分化的影响。 方法：取第2代新生SD大鼠骨髓源性神经干细胞与自组装异亮氨酸-赖氨酸-缬氨酸-丙氨酸-缬氨酸纳米纤维凝胶共培养作为实验组,设置神经干细胞单独培养为对照组、单独自组装异亮氨酸-赖氨酸-缬氨酸-丙氨酸-缬氨酸纳米纤维凝胶为空白对照组,CCK-8法及流式细胞仪检测培养1,3,5,7,10, 14 d的细胞增殖与神经干细胞向神经元分化的比例;MTT法检测自组装异亮氨酸-赖氨酸-缬氨酸-丙氨酸-缬氨酸纳米纤维凝胶对第2代新生SD大鼠骨髓源性神经干细胞的毒性。 结果与结论：实验组不同时间点细胞增殖率及向神经元分化的细胞比例均高于对照组(P < 0.05),两组细胞增殖均于第7天达峰值。MTT法检测结果显示自组装异亮氨酸-赖氨酸-缬氨酸-丙氨酸-缬氨酸纳米纤维凝胶无细胞毒性。表明异亮氨酸-赖氨酸-缬氨酸-丙氨酸-缬氨酸纳米纤维凝胶有较好的生物活性,可促进神经干细胞的增殖,提高神经干细胞向神经元分化的比例。     

神经干细胞的分化与定向诱导分化

传统观点认为成体哺乳运动中枢神经系统的神经元损伤后不能再生，但从1992年Reynoldsu和Richards从成鼠纹状体和海马中分离出神经干细胞(neural stem cell，NSC)之后，人们又从其他成体哺乳动物神经系统中又发现了神经干细胞，神经干细胞的研究已成为当今生命科学的热点之一。神经干细胞的分离、体外培养，到移植治疗神经系统疾病都     

重组SHH腺病毒纤维蛋白 缓释支架对神经干细胞增殖与分化的影响

目的研究包含重组SHH腺病毒纤维蛋白缓释支架对神经干细胞(NSCs)增殖与分化的影响。方法实验分组:FG-SHH组(将NSCs种植于重组SHH腺病毒-支架组)和对照组(controls)[以培养板、重组SHH腺病毒转染组(SHH)、纤维蛋白胶支架组(FG)为对照组];体外分离培养并鉴定NSCs,构建重组SHH腺病毒纤维蛋白缓释支架,用免疫荧光和免疫印迹方法测定转染效率; MMT法检测细胞增殖活力;免疫荧光和免疫印迹法检测上述各组细胞表达神经细胞相关蛋白:β微管蛋白(β-tubulinⅢ)、髓磷脂碱性蛋白(MBP)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达状态。结果体外培养的NSCs高表达nestin;转染重组SHH腺病毒后NSCs可稳定表达SHH;FG-SHH支架促NSCs增殖能力较强,并且FG-SHH组β-tubulinⅢ及MBP阳性细胞率和蛋白表达水平均高于对照组(P0.05),FG-SHH组GFAP的阳性细胞率和蛋白表达水平低于对照组(P0.05)。结论重组SHH腺病毒纤维蛋白缓释支架可以促进NSCs的增殖及其向神经元和少突胶质细胞分化,并抑制星形胶质细胞分化。     

缺氧对离体培养神经干细胞增殖、分化及凋亡的影响

为探讨缺氧对体外培养的神经干细胞生长、分化及凋亡的影响,本研究采用显微解剖、机械吹打、无血清悬浮培养方法分离培养神经干细胞,用巢蛋白(nestin)免疫荧光染色对其进行鉴定。三气培养箱予以缺氧干预,分为5%缺氧组、10%缺氧组和正常对照组,每组又依缺氧干预时间的不同,分为6、12、24、48、72、96和120h组。通地绘制细胞生长曲线(MTT法)和计数克降形成率检测缺氧对神经干细胞增殖的影响。缺氧培养后,再用含10%胎牛血清的培养基进行分化培养,用免疫荧光技术检测缺氧对神经干细胞分化、凋亡及形态变化的影响。结果显示:缺氧干预后神经干细胞的增殖率明显下降,细包凋亡数增加,分化的神经元和胶质细胞的突起变短变粗,数量减少,但神经元和胶质细胞的分化比例未见明显变化。结果提示:缺氧可严重影响神经干细胞的存活和正常分化、且影响程序与缺氧剂量有量效关系。     

SiRNA沉默Sox-9基因调控骨骺干细胞的增殖及凋亡

背景：目前有研究表明,很多细胞生长因子可促进骨骺干细胞的增殖和分化,并且这种调控作用与Sox-9有密切的关系。 目的：观察小分子干扰RNA沉默Sox-9基因及对大鼠骨骺干细胞增殖、凋亡的影响。 方法：采用酶消化法分离、免疫磁珠法纯化及免疫组织化学SABC法鉴定得到大鼠骨骺干细胞,首先进行预转染Sox-9 siRNA,判断转染效率,实验分2组：对照组常规培养,实验组采用Sox-9 siRNA转染。 结果与结论：实验成功分离、纯化了原代骨骺干细胞,生长状态稳定、贴壁牢固,光学显微镜下细胞多呈梭形。免疫组织化学染色和免疫荧光鉴定显示,Sox-9 siRNA转染的大鼠骨骺干细胞可稳定表达相对特异性标志物成纤维细胞生长因子受体3。RT-PCR,MTT,流式细胞仪检测检结果提示,与对照组相比,实验组Sox-9 mRNA表达及细胞存活率降低(P < 0.05),凋亡率增加(P < 0.05)。结果证实,siRNA沉默Sox-9基因可调控大鼠骨骺干细胞的增殖和凋亡。     

新生小鼠海马神经干细胞体外培养条件下的增殖与分化

背景：神经干细胞移植可用于中枢神经损伤的临床治疗。 目的：观察新生小鼠海马神经干细胞在体外培养条件下的增殖和分化。 方法：从新生昆明小鼠海马取材,采用机械分离法对原代细胞进行无血清培养,采用机械法复合酶消化法对原代细胞进行传代,以体积分数为10%胎牛血清诱导分化。免疫荧光行巢蛋白、β-微管蛋白Ⅲ和胶质纤维酸性蛋白染色,对培养的细胞进行鉴定。CCK-8法检测神经干细胞增殖能力。 结果与结论：从新生小鼠海马分离得到的细胞具有连续传代形成克隆球的能力,克隆球呈巢蛋白免疫反应阳性;加入胎牛血清可诱导分化为β-微管蛋白Ⅲ和胶质纤维酸性蛋白阳性细胞。提示实验成功建立了体外培养新生小鼠海马组织分离和培养神经干细胞的方法,培养的神经干细胞在体外培养条件下保持着自我增殖和分化的潜能。     

载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒抑制人肝癌细胞HepG2的作用

背景：临床上应用的紫杉醇注射剂毒性大,过敏反应发生率高。 目的：研制载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒,观察其对人肝癌细胞HepG2的抑制及诱导细胞凋亡的作用。 方法：采用MTT法检测0,3.125,6.25,12.5,25,50,100 mg/L载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒子或紫杉醇作用后人肝癌细胞HepG2的生长;观察25 mg/L载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒子或紫杉醇作用后人肝癌细胞HepG2的形态变化,并观察0,12.5,25,50 mg/L载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒子作用后细胞的凋亡情况。 结果与结论：在3.125-100 mg/L质量浓度范围内,载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒子与紫杉醇均能明显抑制HepG2细胞的生长,且载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒子显示出明显的缓释作用,随着作用时间的增加其抑制率显著增加,72 h时抑制效果最好,但紫杉醇此现象不明显。载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒子或紫杉醇作用后,细胞出现典型的凋亡形态,且随着载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒子作用时间的增加这一现象更加典型;12.5,25,50 mg/L载紫杉醇聚乳酸聚乙醇酸共聚物纳米粒子可明显诱导细胞凋亡,且有明显的量效和时效关系,质量浓度越高、时间越长效果越明显。     

人胚胎纹状体来源神经干细胞的体外培养

背景：目前神经干细胞多由动物获得,不适合人类临床移植治疗。 目的：探索体外环境下人胚胎纹状体来源神经干细胞的培养方法,同时观察其生物学特性。 方法：取经水囊引产的孕8-16周人胚胎纹状体,体外用无血清DMEM培养基进行培养,待细胞形成神经球后进行传代,并应用含体积分数10%胎牛血清的DMEM/ F12培养液进行诱导分化。 结果与结论：体外培养的人胚胎纹状体来源神经干细胞生长迅速,表达神经干细胞标志物nestin。克隆形成实验显示细胞克隆形成率为6.0%-7.0%;BrdU掺入实验显示细胞增殖率为37.9%。免疫荧光染色显示经诱导分化的细胞表达神经元标志物Ⅲ型β微管蛋白、星形胶质细胞标志物胶质纤维酸性蛋白及神经干细胞标志物nestin,但不表达少突胶质细胞标志物髓鞘碱性蛋白。可见人胚胎纹状体来源神经干细胞在体外无血清条件下可保持其生物学特点,具有自我更新能力,经胎牛血清诱导后可向神经元及星形胶质细胞分化。     

类金刚石/酪蛋白磷酸肽复合薄膜修饰钛合金表面成骨细胞的增殖

背景：钛合金表面沉积类金刚石薄膜可提高其摩擦和抗腐蚀性能,但缺乏生物活性,在其表面接枝生物蛋白分子是一种新的生物化学改性途径。 目的：观察成骨细胞在类金刚石/酪蛋白磷酸肽复合薄膜修饰钛合金表面的增殖与黏附。 方法：采用非平衡磁控溅射和多步组装方法在钛合金表面制备类金刚石/酪蛋白磷酸肽复合薄膜。将对数生长期的成骨细胞悬液接种于类金刚石/酪蛋白磷酸肽复合薄膜修饰的钛合金与纯钛合金试件上。 结果与结论：类金刚石/酪蛋白磷酸肽复合薄膜修饰钛合金组细胞增殖率和黏附数量高于纯钛合金组(P < 0.05)。扫描电镜显示,类金刚石/酪蛋白磷酸肽复合薄膜修饰钛合金组成骨细胞胞体显著增大,表面粗糙,边界模糊不清,细胞呈充分的铺展状态;纯钛合金组成骨细胞胞体光滑,边界线条锐利清晰,伸展不良。表明类金刚石/酪蛋白磷酸肽复合薄膜可促进钛合金表面成骨细胞的增殖与黏附。     

体外构建组织工程骨-软骨复合组织

背景：设计一体化、具有过渡结构的双层支架材料,复合软骨细胞、骨髓间充质细胞,有利于新生的骨与软骨组织之间形成良好界面。 目的：模仿自然骨-软骨基质构建复合支架,以软骨细胞和骨髓间充质干细胞为种子细胞,体外观察复合组织的成软骨及成骨能力。 方法：制备明胶-硫酸软骨素-透明质酸及明胶-陶瓷化骨多孔复合支架,构建自然骨-软骨基质复合支架,复合兔软骨细胞与骨髓间充质干细胞,分未成骨诱导与成骨诱导两组培养,并进行MTT、糖胺多糖含量、碱性磷酸酶活性检测,以及苏木精-伊红染色检测。 结果与结论：未成骨诱导与成骨诱导两组骨髓间充质干细胞增殖及糖胺多糖含量差异无显著性意义。未成骨诱导组碱性磷酸酶活性缓慢上升,成骨诱导组诱导后碱性磷酸酶活性迅速上升,14 d时达到稳定状态。两组苏木精-伊红染色结果无明显区别,均已形成含有双层组织的类似骨-软骨样组织,其间可见未降解支架形态,但由于基质形成不完善及支架未完全降解,此种结构不成熟,细胞分布不均匀,支架内部可见散在无细胞区域。证实采用两种细胞与双层结构的支架经体外分层复合能够形成组织工程骨软骨复合组织。     

人胰岛素样生长因子1基因转染脂肪源性干细胞的效应

背景：人胰岛素样生长因子1基因对脂肪源性干细胞的增殖和分化也可能会产生有效作用。 目的：验证人胰岛素样生长因子1基因转染对体外培养的脂肪源性干细胞的效应。 方法：构建含人胰岛素样生长因子1基因的双顺反子真核表达载体pIRES2-EGFP-hIGF-1,利用阳离子脂质体Lipofectamine 2000介导转染体外培养的人脂肪源性干细胞。观察基因转染后细胞增殖及形态的变化,倒置荧光显微镜观测标记基因增强绿色荧光蛋白的表达并计算转染效率,酶联免疫吸附试验检测培养上清中人胰岛素样生长因子1的浓度,免疫组织化学染色及RT-PCR检测人胰岛素样生长因子1的表达,流式细胞仪检测转染前后细胞周期的变化。 结果与结论：测序及酶切证实真核表达载体pIRES2-EGFP-hIGF-1构建正确。体外培养的脂肪源性干细胞为多种形态并存,转染后6 h检测到有EGFP的表达,至60 h达到高峰,转染效率为(16±3)%。细胞上清中人胰岛素样生长因子1的浓度在60 h达到22.65 μg/L。免疫组织化学染色及RT-PCR均检测到人胰岛素样生长因子1的表达。转染后的细胞分裂增殖加快,细胞群体倍增时间缩短,S期细胞比例增多。证实人胰岛素样生长因子1基因可有效转染脂肪源性干细胞并表达人胰岛素样生长因子1蛋白质,同时可促进细胞增殖。     

椎间盘骨水泥颗粒对人髓核细胞增殖的影响并非无足轻重

背景：椎体成形和椎体后凸成形治疗骨质疏松性椎体骨折过程中,常发生椎间盘骨水泥渗漏,但有关骨水泥进入椎间盘后对椎间盘细胞的影响尚不明确。 目的：观察骨水泥颗粒对人髓核细胞增殖能力的影响。 方法：采用体积分数0.001%,0.01%,0.1%,0.5%,1.0%的磷酸钙骨水泥颗粒或聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥颗粒处理人正常髓核细胞,以常规培养的人正常髓核细胞为对照,以CCK-8法检测各组细胞增殖活性。 结果与结论：不同体积分数的磷酸钙骨水泥颗粒对人正常髓核细胞增殖无影响。体积分数0.001%,0.01%的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥颗粒对人正常髓核细胞增殖无显著影响;体积分数0.1%,0.5%,1.0%的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥颗粒明显抑制人正常髓核细胞的增殖,与对照组比较差异有显著性意义(P < 0.05),且该效应具有时间依赖性和剂量依赖性：在处理3,6 d时,对人正常髓核细胞增殖的抑制效应随颗粒体积分数的增加而逐渐增强;当颗粒体积分数为0.1%,0.5%和1.0%时,对人正常髓核细胞增殖抑制的效果随着时间的延长逐渐加强。     

β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料的成骨检测

背景：在聚乳酸-聚羟基乙酸中加入β-磷酸三钙可调控其降解速率和强度。 目的：观察β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料修复兔股骨髁骨缺损的效果。 方法：制作兔右股骨髁直径5 mm、长10 mm的圆柱形骨缺损模型,随机分3组,其中两组分别于骨缺损处植入β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸材料和β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料,空白对照组不植入任何材料。通过影像学、大体标本、组织学检查评价骨缺损修复效果。 结果与结论：术后12周时,β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸材料组和β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料组骨缺损都得到修复,两组新骨占缺损区面积差异无显著性意义(P > 0.05),空白对照组骨缺损未修复。表明β-磷酸三钙/聚乳酸-聚羟基乙酸/异烟肼/左氧氟沙星缓释材料可以很好修复兔股骨髁缺损。     

乙酰化可降低聚酰胺-胺的细胞毒性

背景：聚酰胺-胺型树枝状高分子纳米材料已被广泛应用于药物载体的研究,但由于整代聚酰胺-胺表面有大量带正电荷的氨基,具有一定的细胞毒性。 目的：观察乙酰化对聚酰胺-胺细胞毒性的影响。 方法：①细胞增殖检测：采用MTT法检测在含0,0.125,0.25,0.5,1,2,4 μmol/L乙酰化聚酰胺-胺的培养液中人胚肾293T细胞的增殖。②细胞形态：倒置荧光显微镜观察在含4 μmol/L乙酰化聚酰胺-胺的培养液中人胚肾293T细胞的形态。③细胞周期：流式细胞术检测在含0,5,10,15,20 mg/L乙酰化聚酰胺-胺的培养液中人胚肾293T细胞的细胞周期。 结果与结论：聚酰胺-胺对293T细胞具有一定的细胞毒性,在4 μmol/L浓度下48 h的细胞存活率仅为52%,而乙酰化可显著降低聚酰胺-胺的细胞毒性(P < 0.01); 聚酰胺-胺孵育的细胞发生团缩,伸展性变差,而乙酰化聚酰胺-胺孵育的293T细胞与正常培养细胞基本一致,具有良好的伸展性;乙酰化聚酰胺-胺对细胞周期无影响,而聚酰胺-胺在20 mg/L较高质量浓度时可使细胞S期产生阻滞。表明乙酰化可以降低聚酰胺-胺的细胞毒性。