体外培养大鼠骨髓基质细胞分化为成骨细胞新方法的建立和鉴定

目的 改进成骨细胞骨髓培养法并进行鉴定。方法 建立分离和培养大鼠骨髓基质细胞(MSC)的新方法,并用活细胞形态学观察、HE染色、组织化学和放射免疫测定等技术进行观察和鉴定。结果 MSC呈典型的成纤维样细胞,细胞生长旺盛,增殖能力强。体外培养第40d后碱性磷酸酶、骨钙素量达到最高峰,维持至第60d左右开始下降。结论改进后的成骨细胞骨髓培养法具有分离时间缩短、污染机会减少、工作效率提高等优点．并且有助干MSC分化和增殖为具有良好功能特件的成骨细胞。     

骨组织工程的种子细胞—骨髓基质细胞的研究进展

骨髓基质细胞作为组织工程的种子细胞具有广阔前景。许多实验证实骨髓基质细胞具有充质干细胞特性,表现为较强的增殖能力和向多种间充质细胞分化的潜能。目前已建立了体外培养骨髓基质干细胞的方法,而且 正在摸索进一步纯化的方法和诱导分化的条件,已有利用其成骨特性体内移植实验,表明在适当的条件下,接种在组织工程材料上的骨髓基质细胞可以形成新骨。     

兔骨髓基质细胞诱导成骨细胞复合同种异体生物衍生骨实验研究

目的探讨体外培养的骨髓基质细胞与自体来源的生物衍生骨复合后的生长特性，为进一步研究骨髓基质细胞作为种子细胞，以及探索一种良好的支架材料提供实验依据。方法分离纯化兔骨髓基质细胞并诱导成成骨细胞后与同种异体来源的生物衍生骨复合后体外培养，并在相差显微镜和扫描电镜下观察其生长情况。结果骨髓基质细胞在生物衍生骨上贴附生长、增殖良好。结论骨髓基质细胞可作为骨组织工程的理想种子细胞，与生物衍生骨复合后可作为骨组织工程的载体。     

骨组织工程的种子细胞--骨髓基质细胞的研究进展

骨髓基质细胞作为骨组织工程的种子细胞具有广阔前景.许多实验证实骨髓基质细胞具有间充质干细胞特性,表现为较强的增殖能力和向多种间充质细胞分化的潜能.目前已建立了体外培养骨髓基质干细胞的方法,而且正在摸索进一步纯化的方法和诱导分化的条件.已有利用其成骨特性体内移植实验,表明在适当的条件下,接种在组织工程材料上的骨髓基质细胞可以形成新骨.     

重组骨脱细胞细外基复合Wistar大鼠成骨细胞体外培养的形态学观察

目的新型重组骨脱细胞细胞外基质(REAECM)的制备及其细胞相容性的初步检测,为骨组织工程寻找一种新型的细胞外支架提供实验依据。方法应用体外细胞培养技术,对鼠成骨细胞和REAECM体外进行联合培养1-4周,通过相差显微镜、光镜、电镜观察细胞在材料中的生长情况。结果成骨细胞可以在REAECM上发生良好的黏附、增殖,并且可以长入REAECM的孔隙内。结论REAECM可作为构建组织工程骨的一种较好的支架材料,具有网状孔隙结构;在体外和成骨细胞复合培养时表现出良好的细胞相容性,可以作为一种天然的骨组织替代材料。     

新型骨基质材料复合骨髓基质干细胞体外培养的形态学观察

目的：新型有机-无机复合类骨基质材料(New Bone-matrix Material，NBM)的研制及其细胞相容性的初步检测，为骨组织工程探寻一种新型复合类细胞外基质材料提供实验依据。方法：应用组织培养技术，对兔骨髓基质干细胞(Bone Marrow Stromal Cell，BMSC)和NBM体外联合培养进行相差显微镜观察和扫描电镜观察。结果：骨髓基质干细胞可以在NBM材料上发生良好的粘附、增殖，并能长入材料的孔隙内，分泌大量的细胞外基质成份。结论：NBM是一种新研制的有机-无饥复合类骨基质材料，具有网状孔隙结构；在体外与BMSC复合培养时表现出良好的细胞相容性，对细胞的粘附、增殖和功能表达未见明显影响。     

血管内皮细胞对骨髓基质细胞促成骨作用的研究

在骨组织工程研究中 ,因营养血管长入材料非常缓慢而影响材料深部的成骨作用一直是困扰科研人员的难题之一。骨髓基质细胞能分泌血管内皮生长因子 (VEGF) ,内皮细胞可以产生骨形态发生蛋白 (BMP) ,因此我们设想将骨髓基质细胞和内皮细胞联合种植在生物材料上构建组织工程化骨 ,则可能在促进成骨的同时 ,又促进局部血管生成 ,满足成骨过程的营养需要。在本实验中我们比较了内皮细胞培养液作用下的骨髓基质细胞、经诱导的骨髓基质细胞和未处理的骨髓基质细胞之间碱性磷酸酶 (AL P)活性和骨钙素 (OCN)分泌量的差别 ,结果表明内皮细胞培养液作用下的骨髓基质细胞和经诱导的骨髓基质细胞之间碱性磷酸酶活性和骨钙素分泌量无统计学差异 ,但均明显高于未处理的骨髓基质细胞 (P<0 .0 1) ,说明内皮细胞培养液中的分泌因子对骨髓基质细胞具有促成骨作用 ,可以达到和成骨诱导液相同的效果。     

骨髓基质干细胞复合煅烧骨的皮下成骨

背景：研究证明骨髓基质干细胞与煅烧骨支架材料结合后可形成组织工程化骨,但在动物体内的生物相容性及皮下诱导成骨的能力国内报道较少。 目的：观察骨髓基质细胞复合异种煅烧骨植入BALB/c裸鼠背部皮下的成骨性能及煅烧骨材料作为组织工程骨支架材料的可行性。 方法：选用经脱脂及脱蛋白处理后高温煅烧形成的骨支架材料与梯度密度离心法分离培养至第3代的羊骨髓基质干细胞构建细胞-煅烧骨复合物植入BALB/c裸鼠背部皮下,选同期对侧背部皮下植入单纯煅烧骨为对照组。 结果与结论：煅烧后的松质骨块为白垩色,表面呈蜂窝状多孔结构,保留了天然松质骨的多孔状空间结构。骨小梁结构完整,孔隙相互连通。骨髓基质干细胞接种到煅烧骨后24 h可见大量细胞黏附于支架上,7 d后细胞分泌大量细胞外基质,细胞与基质分界不清,细胞能在材料上良好地黏附、增殖与生长,细胞活性未受到支架材料的影响。植入4周后,两组均可见煅烧骨边缘出现少量残片,细胞-煅烧骨复合物组煅烧骨孔隙周边可发现骨细胞,对照组煅烧骨表面可见纤维结缔组织包绕。植入后8周,两组均可见到煅烧骨部分降解为片状类骨质,周围有成纤维细胞包绕,排列紧密,形态多样,细胞-煅烧骨复合物组煅烧骨孔隙内可见煅烧骨表面有排列成行的成骨细胞,孔隙间有散在淋巴细胞浸润。对照组标本可见孔隙内有大量结缔组织长入,未见明显成骨迹象。结果说明,经高温煅烧后的松质骨材料,具有良好的生物相容性和生物安全性,可作为骨髓基质干细胞的良好载体,复合后植入体内能够诱导新生骨组织形成,可作为骨缺损组织工程修复的支架材料。     

成人骨髓基质干细胞体外成骨细胞分化诱导

建立成人骨髓基质干细胞分离、扩增,以及诱导和分化为成骨细胞的体外培养方法,为骨组织工程选择理想的种子细胞来源.抽取健康成人骨髓组织,用Percoll分离液分离出骨髓中的单个核细胞,在含体积分数为10%小牛血清的高糖DMEM培养液中,置于37℃、含体积分数为5%的CO2湿化空气孵箱中培养,通过传代培养扩增骨髓基质干细胞,传三代时改用含地塞米松、β-甘油磷酸和维生素C的条件培养基培养,用倒置显微镜、HE染色观察增殖和分化情况,并测定碱性磷酸酶活性和钙结节形成能力.采用本法在体外培养的成骨细胞生长良好,表现出与典型的成骨细胞相似的形态特征和生物学特性.本研究所建立的成人骨髓基质干细胞分离、扩增,以及诱导和分化为成骨细胞的体外培养方法稳定和实用,可作为骨组织工程种子细胞来源的常规方法之一.     

骨髓基质干细胞与癫痫细胞凋亡的相关性

BACKGROUND:There is a close relationship between epilepsy and apoptosis. The appearance of epilepsy can lead to the loss of neurons in the hippocampus, triggering a series of programmed cell death.OBJECTIVE:To investigate the effect of bone marrow stromal stem cell transplantation on apoptosis in epilepsy.METHODS:After modeled to be of epilepsy 45, Sprague-Dawley model rats were randomly divided into three groups, followed by given no intervention (moldel group), normal saline (normal saline group) or bone marrow stromal stem cell transplantation (transplantation group). At 1, 2 and 4 weeks after modeling, the number of Bax-positive cells, Bcl-2-positive cells and Bax/Bcl-2 were detected by immunohistochemistry.RESULTS AND CONCLUSION:The number of Bax-positive cells, Bcl-2-positive cells and Bax/Bcl-2 presented no obvious changes in the normal saline group at different time points. However, the number of Bax-positive cells and Bax/Bcl-2 in the transplantation group was significantly decreased, while the number of Bcl-2-positive cells significantly increased compared with the other two groups at 1, 2 and 4 weeks after modeling (P < 0.05). Moreover, the above indicators varied significantly in the transplantation group at different time points after modeling (P < 0.05). These results show that bone marrow stromal stem cell transplantation can affect the apoptosis and effectively reduce the apoptosis in rats with epilepsy by up-regulating the number of Bax-positive cells and down-regulating the number of Bcl-2-positive cells.     

Isolation,culture and osteogenic induction of rabbit bone marrow mesenchymal stem cells

背景：骨髓间充质干细胞具有多向分化潜能,且可大量体外扩增培养,是重要的组织工程种子细胞。但尚无统一的体外培养及定向诱导方法。 目的：探讨体外定向诱导兔骨髓间充质干细胞分化为成骨细胞的可行性。 方法：应用密度梯度离心法从兔四肢骨中分离纯化间充质干细胞,应用密度为1.073 g/mL的Percoll分离液,3 000 r/min×30 min离心,区别于相关报道的Ficoll分离液,2 000-2 500 r/min×(20-30) min离心以及全骨髓培养法体外扩增至第3代,分别在普通培养基(对照组)和成骨诱导培养基(实验组)中培养。 结果与结论：成功获得大量高纯度骨髓间充质干细胞。经成骨诱导后,实验组骨钙素含量明显高于对照组(P < 0.05)。实验组碱性磷酸酶和钙结节染色阳性,对照组均阴性。结果表明使用密度梯度离心法可成功建立兔骨髓间充质干细胞的分离培养体系,骨髓间充质干细胞可定向诱导为成骨细胞。     

利用人骨髓基质干细胞构建组织工程心脏瓣膜的体外实验

BACKGROUND:Nowadays, mechanical or biological valve recipients used in the clinic are still at the risk of infection, hemorrhage, thrombosis and reoperation owing to valve stenosis. Tissue-engineered heart valve with biological activity can overcome the disadvantages above. While, the optimal choice of scaffolds and seeding cells remains disputable. OBJECTIVE:To explore the feasibility to construct tissue-engineered heart valve with acellularized porcine aortic valve scaffold and human bone marrow stromal stem cells in vitro. METHODS:The porcine aortic valves were decellularized with the detergent and enzymatic extraction process to remove the cellular components. Human bone marrow stromal stem cells were aspirated from sternum of the patients with simple congenital heart malformation, and then the cells were seeded on the acellularized porcine aortic valve scaffold and cultured for 5 days. RESULTS AND CONCLUSION:Flow cytometry identified that the characteristics of surface antigen of the inoculated seed cells were in line with those of human bone marrow stromal stem cells. Light microscopy and electron microscopy confirmed that the cellular components in the porcine aortic valves could be removed to obtain the complete acellular fiber mesh stent. There was no significant difference in biomechanical property between before and after acellularization. The human bone marrow stromal stem cells implanted on the acellularized porcine aortic valve scaffold could form a continuous cell layer on the surfaces of the scaffold. The inoculated bone marrow stromal stem cells could be differentiated into fibroblasts. The implantation of human bone marrow stromal stem cells on the acellularized porcine aortic valve scaffold can construct the tissue-engineered heart valve.     

钠离子通道阻断剂抑制骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的分化

背景：研究发现人和动物的多种间充质干细胞均存在河豚毒素敏感性钠离子通道,但钠离子通道是否会影响间充质干细胞向心肌细胞分化尚无共识。 目的：观察钠离子通道特异性阻断剂河豚毒素对骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化的影响。 方法：利用Percoll’s密度梯度离心法结合差速贴壁法分离大鼠骨髓间充质干细胞,用主动脉逆行生物酶灌流法分离大鼠成体心肌细胞。将DAPI标记的大鼠骨髓间充质干细胞与成体心肌细胞混合培养,应用0,10,100 μmol/L的河豚毒素进行干预,1周后观察骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的分化情况。 结果与结论：免疫荧光细胞化学染色显示,大鼠骨髓间充质干细胞和成体心肌细胞混合培养1周后,骨髓间充质干细胞显著表达心肌特异性蛋白结蛋白和肌球蛋白,而10,100 μmol/L的河豚毒素均可完全抑制结蛋白和肌球蛋白在骨髓间充质干细胞中的表达。提示钠离子通道是骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化的必要条件。     

骨髓间充质干细胞分泌基质细胞衍生因子1保护心肌细胞

背景：有研究显示表达CXCR4的干细胞能够沿着基质细胞衍生因子1的浓度梯度迁移到心肌梗死部位再生心肌和血管而改善心脏的功能。 目的：探索间充质干细胞通过其分泌的基质细胞衍生因子1对心肌细胞的保护作用。 方法：收集培养2 d的间充质干细胞条件培养基。在缺氧条件,利用基质细胞衍生因子1受体CXCR4阻断剂AMD3100或PI3-K/Akt途径阻断剂LY294002预处理H9C2细胞后,利用AnnexinV/PI双标法流式细胞术分析间充质干细胞条件培养基作用下H9C2细胞凋亡的变化;Western blotting分析H9C2细胞磷酸化Akt蛋白的表达;RT-PCR分析间充质干细胞基质细胞衍生因子1的表达。 结果与结论：RT-PCR结果显示间充质干细胞表达基质细胞衍生因子1,Western blotting结果显示间充质干细胞条件培养基增加了H9C2细胞磷酸化Akt蛋白的水平。AnnexinV/PI分析发现间充质干细胞条件培养基明显降低了H9C2细胞缺氧复氧后的凋亡,且这种抗凋亡作用能被CXCR4阻断剂AMD3100或PI3-K/Akt途径阻断剂LY294002所阻断。说明间充质干细胞通过其分泌的基质细胞衍生因子1通过激活PI3-K/Akt途径保护H9C2细胞,增加H9C2细胞的幸存能力。     

构建可分解草酸的成人骨髓间充质干细胞系

背景：高草酸尿是结石形成的危险因素之一,利用基因工程和干细胞技术构建具有高代谢草酸能力的细胞系,将成为防治草酸钙结石的有效手段。 目的：将产甲酸草酸杆菌的草酸分解基因Frc和Oxc共转染至正常成人骨髓间充质干细胞,构建可分解草酸的成人骨髓间充质干细胞系,使之获得分解草酸的功能。 方法：PCR法扩增出Frc和Oxc基因的编码序列,构建真核表达载体pLEGFP-N1-myc-Frc和pBaBE-puro-flag-Oxc,将其共转染至正常成人骨髓间充质干细胞,以转染空载体及未进行转染的正常成人骨髓间充质干细胞作为对照。采用Western blot检测目的基因表达情况;离子色谱法测定转基因后细胞培养液中草酸浓度。 结果与结论：酶切鉴定和测序结果显示实验成功扩增了Frc和Oxc基因,并构建了pLEGFP-N1-myc-Frc和pBaBE-puro-flag-Oxc载体。将其转染至正常成人骨髓间充质干细胞后,Western blot检测结果显示其可稳定表达目的蛋白myc-甲酰辅酶A转移酶和flag-草酰辅酶A脱羧酶;离子色谱仪检测结果显示,随着培养时间的延长,转染目的基因的人骨髓间充质干细胞培养液中草酸浓度逐渐下降。而转染空载体及未进行转染的正常成人骨髓间充质干细胞无目的蛋白表达,也无分解草酸能力。说明实验成功构建了可分解草酸的成人骨髓间充质干细胞系,该细胞系可稳定表达草酸分解蛋白Frc和Oxc,并具有草酸分解能力。     

建立小鼠成骨与破骨细胞相互作用的共育新体系

背景：众所周知,骨重建是骨组织中重要的生物学反应过程,其中成骨细胞与破骨细胞发挥了关键作用。但目前,关于骨重建中成骨与破骨细胞间信号传递的深层机制还不清楚。 目的：利用transwell技术,在体外建立一种成骨与破骨细胞的新型共育体系,为深入研究骨重建中成骨与破骨细胞的相互作用提供成熟的实验模型。 方法：采用MC3T3-E1成骨样细胞株与RAW264.7破骨前体细胞株,进行体外成骨与破骨细胞的诱导分化,并利用Transwell共培养板(0.4 µm聚酯膜)建立成骨与破骨细胞的共育体系。共培养6 d后,通过测定细胞活性和碱性磷酸酶(ALP)活力分析成骨细胞的增殖和分化活性,利用抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色、甲苯胺蓝(TB)染色、TRAP活性测定及扫描电镜技术观察破骨细胞的分化及骨吸收功能。 结果与结论：共培养体系中成骨样细胞的无限增殖能力减弱,而分化活性明显增强,同时破骨前体细胞被诱导分化为成熟的破骨细胞,并具有一定的骨吸收功能。因此,该共培养体系可用于骨重建中成骨与破骨细胞间信号通路的深层研究。     

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。     

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。     

骨髓基质细胞对共培养条件下的脊髓源性神经干细胞分化为胆碱能神经元的诱导

目的：研究骨髓基质细胞对共培养条件下脊髓源性神经干细胞分化为胆碱能神经元的情况。方法：从孕龄13 d的胚胎大鼠脊髓组织中分离神经干细胞,采用含EGF及bFGF的无血清限定性培养基培养,并通过与骨髓基质细胞进行共培养,观察脊髓源神经干细胞向胆碱能神经元分化的情况,用细胞免疫荧光染色鉴定分化结果。结果：从胚胎脊髓中分离得到大量的神经干细胞,通过限定性培养基培养可获得干细胞球,与骨髓基质细胞共培养可被诱导分化,用细胞免疫荧光染色鉴定,可见有胆碱能神经元生成。结论：胚胎大鼠脊髓源神经干细胞在添加EGF与bFGF的限定性培养基中可以增殖并保持稳定的性状,在与骨髓基质细胞共培养时,可以被诱导分化为胆碱能神经元。