脂肪组织来源种子细胞的获取和分化潜能

背景：组织工程中种子细胞以骨髓干细胞居多,但随着其来源有限,提取创伤大等一系列问题的限制,研究人员开始寻找其他的种子细胞。脂肪组织以其丰富的来源、提取方便等优势逐渐得到重视。以脂肪组织为来源的种子细胞可能将具有广阔的应用前景。目的：综述脂肪组织来源的种子细胞的研究进展。方法：由第一作者应用计算机检索2000/2010 PubMed数据库及重庆维普数据库有关脂肪干细胞获取和分化能力以及去分化脂肪细胞、诱导多能干细胞等在相关组织工程中应用前景方面的文献。结果与结论：脂肪组织因其丰富的来源,便捷的取材方法和较高的干细胞含量使其相比骨髓更适合作为组织工程中种子细胞的供体。目前研究较多的是脂肪干细胞,近年来随着＂去分化＂和基因转导技术的日益发展,去分化脂肪细胞和多潜能诱导干细胞的获取和生物学性能研究也有了较大的进展。作为种子细胞,3种细胞有着各自的优势和缺陷,但均可来源于脂肪组织,对其各自的获取方法和诱导分化潜能的研究比对,有助于人们在组织工程应用中对种子细胞的选择。     

脂肪间充质干细胞的基本生物学特性及其向成骨细胞分化的特征

背景最早研究的是骨髓来源的间充质干细胞.由于脂肪组织与骨髓同为中胚层起源的组织,那么能否从脂肪组织中获得间充质干细胞,而且也具有多分化潜能呢?目的研究脂肪间充质干细胞的基本生物学特性以及在特定培养条件下向成骨细胞分化,探讨其作为骨组织工程的种子细胞的可行性.设计以细胞为研究对象的随机对照实验.单位北京大学第三医院骨科.对象实验于2002-10/2004-01在北京大学第三医院骨科完成,实验对象为从Lewis大鼠脂肪组织中提取的间充质干细胞.方法取3周龄Lewis大鼠的腹股沟脂肪垫,消化法获得脂肪间充质干细胞,分别用脂肪诱导培养基和成骨诱导培养基诱导其向脂肪细胞与成骨细胞分化,组织化学染色、免疫细胞化学染色和Western blotting检测细胞分化的情况.主要观察指标脂肪间充质干细胞的形态学和生物学特性,以及成骨诱导后成骨细胞特异性标志.结果从成体大鼠脂肪组织中培养出脂肪间充质干细胞,体外培养呈成纤维细胞样,能大量稳定增殖传代.原代脂肪间充质干细胞能自发分化为脂肪细胞,传代细胞在胰岛素和地塞米松的作用下生成脂滴,过氧化物酶体增殖物激活受体?表达增强,向脂肪细胞分化;在地塞米松、抗坏血酸、?-甘油磷酸钠的诱导下,碱性磷酸酶活性检测显示诱导组与对照组差异有显著性意义(P＜0.01),yon Kossa染色出现钙结节,骨桥蛋白免疫细胞化学染色阳性,Western blotting检测到诱导后细胞骨桥蛋白的表达.结论从脂肪组织中可获得具有多分化潜能的间充质干细胞,经诱导后可分化为脂肪细胞和成骨细胞,有可能成为骨组织工程较理想的种子细胞之一.     

脂肪间充质干细胞的基本生物学特性及其向成骨细胞分化的特征

背景：最早研究的是骨髓来源的间充质干细胞。由于脂肪组织与骨髓同为中胚层起源的组织，那么能否从脂肪组织中获得间充质干细胞，而且也具有多分化潜能呢?目的：研究脂肪间充质干细胞的基本生物学特性以及在特定培养条件下向成骨细胞分化，探讨其作为骨组织工程的种子细胞的可行性。设计：以细胞为研究对象的随机对照实验。单位：北京大学第三医院骨科。对象：实验于2002—10／2004—01在北京大学第三医院骨科完成，实验对象为从Lewis大鼠脂肪组织中提取的间充质干细胞。方法：取3周龄Lewis大鼠的腹股沟脂肪垫，消化法获得脂肪间充质干细胞，分别用脂肪诱导培养基和成骨诱导培养基诱导其向脂肪细胞与成骨细胞分化，组织化学染色、免疫细胞化学染色和Western blotting检测细胞分化的情况。主要观察指标：脂肪间充质干细胞的形态学和生物学特性，以及成骨诱导后成骨细胞特异性标志。结果：从成体大鼠脂肪组织中培养出脂肪间充质干细胞，体外培养呈成纤维细胞样，能大量稳定增殖传代。原代脂肪间充质干细胞能自发分化为脂肪细胞，传代细胞在胰岛素和地塞米松的作用下生成脂滴，过氧化物酶体增殖物激活受体1表达增强，向脂肪细胞分化；在地塞米松、抗坏血酸、β-甘油磷酸钠的诱导下，碱性磷酸酶活性检测显示诱导组与对照组差异有显著性意义(P&;lt;0．01)，yon Kossa染色出现钙结节，骨桥蛋白免疫细胞化学染色阳性，Western blotting检测到诱导后细胞骨桥蛋白的表达。结论：从脂肪组织中可获得具有多分化潜能的间充质干细胞，经诱导后可分化为脂肪细胞和成骨细胞，有可能成为骨组织工程较理想的种子细胞之一。     

脂肪干细胞体外诱导分化为平滑肌细胞的研究进展

脂肪干细胞是从脂肪组织中提取得到的一种干细胞,具有向脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞、肌细胞等多种细胞分化的潜能。将脂肪干细胞在一定的条件下诱导分化成为有功能的平滑肌细胞,为组织工程技术提供了理想的种子细胞。现就脂肪干细胞在体外诱导分化成为平滑肌细胞的研究进展进行综述。     

脂肪干细胞的体外诱导与分化

背景:应用脂肪干细胞来作为组织工程的种子细胞是近年来组织工程研究中的一个活跃领域,大量的研究表明在不同的条件下脂肪干细胞可以向机体的不同组织分化.目的:对国内外脂肪干细胞体外诱导分化的现状及新进展作一综述.方法:应用计算机检索CNKI和PubMed数据库中2000-01/2010-10关于脂肪干细胞的文章,在标题和摘要中以"脂肪干细胞,体外分化潜能,种子细胞,转基因"或"Adipose-derived stem cells,cell differentiation in vitro,seeded cell,gene transfaction"为检索词进行检索.选择文章内容与脂肪干细胞体外分化有关者,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章.初检得到112篇文献,最终入选28篇文献进行综述.结果与结论:脂肪干细胞是存在于脂肪组织中的具有高度自我更新能力和多向分化潜能的干细胞群体.它具有多向系分化潜能,除可以分化为间充质来源的脂肪、骨、软骨以及骨骼肌、心肌等细胞,也可诱导分化为来源于外胚层的神经细胞以及具有功能性的血管内皮细胞.此外脂肪干细胞还具有造血支持作用以及可被腺病毒等高度转染等优点,可以作为基因转移良好的靶细胞.     

脂肪间充质干细胞的研究进展

脂肪来源的间充质干细胞具有和骨髓来源的间充质干细胞相似的表型和多向分化能力,脂肪组织来源丰富,取材方便,在细胞治疗和组织工程方面具有广泛的临床应用前景。     

脂肪来源干细胞在脂肪组织工程中的应用

学术背景:移植的脂肪颗粒坏死后往往引起纤维囊性化和假性囊肿,此外在治疗中还存在液化、感染等并发症,阻碍了脂肪组织作为软组织填充物在临床上的应用.近年来利用干细胞体内诱导成脂肪组织备受关注,此项技术若能成功应用于临床将会解决传统移植成熟脂肪细胞的各种并发症.目的:深入认识脂肪干细胞在脂肪组织工程中的应用进展. 检索策略:由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed数据库1998-02/2007-02的相关文献,检索词"mesenchymal stem cell,adipose tissue-derived stem cell/adipose tissue-derived stromal cell,tissue engineering,review",并限定文章语言种类为English.共检索到180篇文献,对资料进行初审,纳入标准:①文章所述内容应与脂肪干细胞及其在脂肪组织工程中的应用密切相关.②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章.排除标准:①重复性研究.②Meta分析.文献评价:文献的来源主要是通过对脂肪干细胞在脂肪组织工程中的应用方面内容进行汇总分析.所选用的30篇文献中,6篇为综述,其余均为临床或基础实验研究.资料综合:①脂肪干细胞在形态上与间充质干细胞相似,表达CD44证明其来源于干细胞,可在无血清条件下进行体外培养.在表型上,表达CD29,CD44,CD49,CD71,CD90,CD105,SH2,SH3,不表达CD31,CD34,CD45,CD106.②脂肪干细胞向脂肪分化经历以下过程:多能干细胞→脂肪母细胞→前脂肪细胞→不成熟脂肪细胞→成熟脂肪细胞.过氧化物酶增殖物活化受体和C/EBP家族是控制脂肪细胞分化的中心环节,二者共同协调作用导致脂肪酸连接蛋白、磷酸烯醇式丙酮酸激酶、葡萄糖转运体4和胰岛素受体等基因的表达,这些基因的表达正是脂肪细胞成熟的标志.③种子细胞最终移入体内还需要合适的载体,这种载体必须具有生物相容性,并可生物降解,易于生长因子等促细胞分化和组织形成的分子物质连接和输送,易于生产和使用.组织工程化脂肪应用于治疗主要有二种方案,即体外将种子细胞接种于支架上进行脂肪细胞培养,然后用于移植;另一种将种子细胞与可降解生物材料复合物直接移植到体内进行体内诱导目标组织形成.目前关于生物载体的研究相对较少,在构建工程化脂肪组织过程中,透明质酸及藻酸盐凝胶可作为生物活性基质,但尚有许多问题亟待解决,如对组织特异性生物活性材料的开发.结论:随着分子生物学和细胞生物学的迅速发展,脂肪干细胞将成为现代组织工程学研究的理想种子细胞,从而代替骨组织来源的间充质干细胞,最终用于以细胞为基础的临床治疗提供前提和保障.     

脂肪间充质干细胞的研究进展

脂肪来源的问充质干细胞具有和骨髓来源的间充质干细胞相似的表型和多向分化能力，脂肪组织来源丰富，取材方便，在细胞治疗和组织工程方面具有广泛的临床应用前景。     

人脐带间充质干细胞的生物学特性与研究进展

间充质干细胞是来源于发育早期中胚层的具有高度自我更新能力和多向分化潜能的多能干细胞,可在体外培养扩增,并能在特定条件下分化为神经细胞、成骨细胞、软骨细胞、肌肉细胞、脂肪细胞等,在细胞替代治疗及组织工程再生医学等方面具有极大的应用价值.脐带组织来源的间充质干细胞与骨髓、脂肪、脐带血来源的间充质干细胞相比,具有不可比拟的优势:来源广泛、采集方便、无伦理法律限制、扩增迅速、免疫原性低、支持造血、多向分化等,在细胞治疗、基因治疗、组织工程、再生医学等方面有着广阔的应用前景.     

小鼠脂肪来源干细胞向成骨及软骨细胞的诱导分化

背景：脂肪干细胞常从脂肪组织中分离获取,脂肪组织在全身均有分布,极易大量获得,取材时对供区损伤小。目的：进一步验证小鼠脂肪来源干细胞的体外分离、培养方法,并在特定条件下诱导其向成骨细胞和软骨细胞分化,探讨其作为组织工程种子细胞的可行性。方法：取昆明种雄性小鼠附睾处脂肪,I型胶原酶消化法和差速贴壁法获取、纯化脂肪干细胞并进行细胞表型鉴定。采用成骨诱导培养基诱导脂肪干细胞,进行钙钴法碱性磷酸酶染色和茜素红钙结节染色检测细胞分化情况;采用软骨诱导培养基诱导脂肪干细胞,进行甲苯胺蓝染色,番红O染色,Ⅱ型胶原免疫组织化学检测细胞分化情况。结果与结论：脂肪干细胞呈梭形贴壁生长,原代7-9d可达90％融合,传至第3代后细胞形态趋向一致,传代的脂肪干细胞生长曲线呈“S”形。细胞特异性抗原测定CD29、CD44表达阳性,而CD34、CD45呈阴性表达。成骨诱导分化后细胞碱性磷酸酶染色和茜素红染色呈阳性。软骨诱导分化后细胞番红O染色、Ⅱ型胶原免疫组织化学染色和甲苯胺蓝染色呈阳性。证实从脂肪组织中可分离到具有分化潜能的干细胞,可在体外稳定增殖传代,经诱导后可分化为成骨细胞、软骨细胞,其具有来源广泛,取材方便等优点,可成为组织工程理想的种子细胞。     

骨髓间充质干细胞在组织工程研究中的应用进展

背景：骨髓间充质干细胞作为良好的种子细胞在组织工程中发挥着重要的作用。目的：描述骨髓间充质干细胞在在骨、软骨、肝、肌腱及心脏组织工程应用的实验现状,阐明骨髓间充质干细胞在组织工程中发挥的作用。方法：以检索词＂bonemarrowmesenchymalstemcells,mesenchymalstemcells,tissueengineering＂,应用计算机检索NCBI、PubMed数据库2000-01/2010-10关于骨髓间充质干细胞应用于组织工程方面文章,并限定文章语言种类为English,排除重复性研究和缺乏原创性的研究。结果与结论：共纳入33篇文献进行归纳分析。骨髓间充质干细胞增殖活跃、且具有多向分化潜能,在特定的条件下可以分化为成骨细胞、软骨细胞、肝细胞、肌腱细胞及心肌细胞。因此,骨髓间充质干细胞可作为良好的种子细胞应用于组织工程,治疗临床相关疾病。结果证实骨髓间充质干细胞在组织工程中有很高的应用价值,希望在相关疾病的治疗上能应用组织工程解决存在的难题。     

骨髓间充质干细胞在软骨组织工程中的应用

骨髓基质干细胞应用于软骨组织工程已近20年,这方面的研究也成为干细胞领域的研究热点.本文通过检索文献对骨髓间充质干细胞在软骨组织工程中应用的情况、取得的最新进展及面临的主要问题作一综述.随着分子生物学、生物材料学、计算机及纳米生物技术的发展,以骨髓间充质干细胞为种子细胞复合生物材料支架构建的组织工程软骨在修复关节软骨缺损中将具有广阔的应用前景.     

骨髓间充质干细胞向纤维软骨细胞表型的诱导分化

背景:半月板损伤后自行修复能力有限,组织工程技术为半月板损伤后修复开辟了一条新的途径.骨髓间充质干细胞具有多向分化潜能,有可能成为半月板组织工程理想的种子细胞.目的:观察体外培养的猪骨髓间充质干细胞在诱导培养液作用下向纤维软骨细胞表型分化的可行性.方法:采用全骨髓培养法分离培养猪骨髓间充质干细胞.取第3代的骨髓间充质干细胞,实验组以2.0×10~4/cm~2细胞密度接种于24孔板,在含有转化生长因子β1、胰岛素样生长因子Ⅰ、地塞米松及抗坏血酸的DMEM-LG完全培养液中诱导分化,对照组以2.0×10~4/cm~2细胞密度接种于24孔板,加入不含诱导因子的DMEM-LG完全培养液.在诱导第7,14,21天分别行甲苯胺蓝染色、免疫细胞化学染色检测其分化结果.结果与结论:①第2代骨髓间充质干细胞的群体倍增时间最短约为2 d,第4代以后相对延长,为5～9 d.②诱导后的骨髓间充质干细胞由梭形向多角形、多边形转变.③实验组可见胞浆呈明显的紫蓝色,尤其细胞密集生长的区域蓝染较深,染色强度随诱导时间延长而增强.对照组的骨髓间充质干细胞只有核蓝染.④实验组和对照组Ⅰ型胶原免疫细胞化学染色均阳性,各期染色无明显差异.对照组未见Ⅱ型胶原表达,实验组诱导14 d后可见Ⅱ型胶原能稳定的表达.提示骨髓间充质干细胞在体外诱导培养下可分泌纤维软骨细胞特征性细胞外基质,作为半月板组织工程种子细胞来源可行.     

大鼠骨髓基质干细胞的成骨诱导及鉴定

目的：研究大鼠骨髓基质干细胞（BMSCs）在体外培养、诱导后的形态学改变及生物活性．探讨BMSCs作为骨组织工程种子细胞的可能性和可行性。方法：通过改良的骨髓培养法分离成年大鼠BMSCs，经条件培养液诱导培养后，进行形态学观察和碱性磷酸酶（ALP）、骨钙素（OCN）的测定。结果：经过体外成骨诱导的BMSCs表现出增殖、聚集、结节和矿化期的阶段性形态特征，同时在诱导2周后表达ALP活性，在结节期和矿化期OCN表达呈阳性。结论：体外成骨定向诱导的BMSCs具有典型的成骨细胞的形态和功能性特征，可以作为骨组织工程的种子细胞。     

组织工程膀胱构建中生物支架材料及其性能评价

背景:利用肠道进行膀胱的修复和重建仍是进行膀胱替代的金标准.但是.由于肠道处在泌尿系的环境中,可能会引起代谢紊乱、感染、结石形成甚至恶变等一系列并发症.目的:总结评价组织工程膀胱构建中生物支架材料的性能,以寻找合理的膀胱替代物.方法:以"组织工程,膀胱,支架,间充质干细胞"为中文关键词,"tissue engineering,Bladder,Mesenchymal stem cells"为英文关键词,采用计算机检索1993-01/2009-10相关文章.纳入与有关种子细胞与组织工程膀胱相关及与膀胱生物支架材料相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以29篇文献为主,重点对一下5个问题进行了讨论:①如何稳定可靠迅速地获取充足的有活力的细胞源?②膀胱生物支架材料方面的选择?③修复重建膀胱的组织工程技术选择?④伦理学问题.⑤如何促进体外构建的膀胱组织植入体内后的快速血管化?结果与结论:采用自体间充质干细胞作为种子细胞应用于膀胱组织工程,不仅取材方便、具有低免疫原性,而且还可能分化为构建膀胱组织所必须的移行上皮细胞和平滑肌细胞以及血管内皮细胞、神经细胞从而改善再生组织的血供和神经功能,并能避免移植物纤维化挛缩,显示其独特的优越性,具有广阔的发展前景.但是,组织工程膀胱用于临床的有效性尚有待进一步评估,如组织工程膀胱与自体膀胱组织的愈合、结构和功能的重塑、血管化及神经支配的建立、伦理问题等重大难题都需要进一步研究.     

脂质体介导骨保护素基因转染大鼠骨髓基质干细胞及其表达

背景:基因修饰骨组织工程种子细胞,可提高对骨缺损的修复能力.目的:构建含有骨保护素的真核表达载体并检测转染骨髓基质干细胞后的表达.方法:取4周龄SD大鼠胫骨和股骨行骨髓基质干细胞的分离和培养,分为载体组、空载体组、对照组.空载体组转染plRES2-EGFP载体,载体组转染plRES2-EGFP-OPG.结果与结论:转染后激光扫描共聚焦显微镜观察可见骨髓基质干细胞内绿色荧光蛋白表达;RT-PCR检测结果可见质粒载体组在1 200 bp有明显条带,空载体组及对照组未见表达;免疫细胞化学检测骨髓基质干细胞内骨保护素蛋白呈阳性;MTT法检测各组细胞增殖活力无明显改变(P > 0.05).证实应用plRES2-EGFP-骨保护素质粒转染大鼠骨髓基质干细胞,可获得外源性骨保护素的基因及蛋白表达.     

全骨髓贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞及其生物学特性

背景:培养出生长状态良好、数量足够多的大鼠骨髓间充质干细胞是其作为种子细胞在组织工程等领域广泛应用的重要前提.目的:寻求快捷有效的大鼠骨髓间充质干细胞体外培养条件,观察培养的间充质干细胞生物学特性.方法:全骨髓法体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,贴壁筛选法进行纯化,倒置相差显微镜下观察细胞形态及生长特征,免疫荧光分析细胞骨架,MTT法绘制细胞生长曲线,流式细胞仪检测其表面标记.结果与结论:分离培养的细胞呈长梭形或多边形;细胞生长曲线呈S形;微丝免疫荧光染色结果显示,培养的骨髓间充质干细胞具有良好的细胞骨架系统.第3代骨髓间充质干细胞CD29、CD44、CD71、CD90均呈阳性表达,而CD13、CD34、CD45、CD133呈阴性.提示,经全骨髓贴壁法体外分离培养的细胞在形态学和细胞表面标志物表达方面具有干细胞生物学特性,经鉴定为骨髓间充质干细胞,其第3代活性最佳,可用于后续实验.     

不同分离方法及培养条件对兔骨髓间充质干细胞生物活性的影响

背景:骨髓间充质干细胞常被用作骨组织工程的种子细胞和基因治疗的载体细胞,如何获得纯度较高活性较好的骨髓间充质干细胞是很多研究者关心的问题.目的:观察不同分离方法及培养条件对兔骨髓间充质干细胞生物活性的影响.方法:分别用密度梯度离心法、全骨髓培养法和红细胞裂解液法提取兔骨髓间充质干细胞,48 h后观察各组获得的细胞量,记录各组首次传代时间,相差显微镜观察细胞的形态,流式细胞仪鉴定其CD44抗原表达.分别用DMEM-LG、MEM-HG和DMEM/F12 3种培养基培养第3代细胞和第7代老化细胞,MTT法和计数板计数法比较不同时间点3种培养基培养细胞的生长情况,相差显微镜观察老化细胞的形态变化.结果与结论:3种分离方法均能得到较均一的梭形或者多角形贴壁细胞,胞核大胞浆丰富,CD44抗原表达阳性.其中红细胞裂解液法获得的贴壁细胞的量较其他方法多,首次传代时间短(P＜0.05).用DMEM/F12培养的细胞活力更好,细胞生长更迅速,并且经过DMEM/F12培养一段时间后,部分静止期细胞开始分裂增殖.提示红细胞裂解液法能够提高骨髓间充质干细胞的贴壁效率,是一种方便、有效的提取方法;DMEM/F12更能够促进细胞的增殖,较适合于培养骨髓间充质干细胞.     

CD271磁珠体外诱导人胚胎干细胞分化为成骨细胞的可行性

背景:来源于人胚胎干细胞的成骨细胞研究结果引人关注,但是能够产生大量有效的成骨细胞且不含有其他杂细胞的诱导方法仍然没有建立起来.目的:探讨利用CD271磁珠从体外诱导分化的人胚胎干细胞中分选出成骨细胞的可行性.方法:人胚胎干细胞株SYSU-2形成拟胚体6 d,贴壁分化14 d后,通过CD271磁珠分选技术获得CD271阳性细胞,进一步检测CD271阳性细胞核型,表面抗原表达及分化潜能.结果与结论:CD271阳性细胞与骨髓来源的间充质干细胞形态相似,为长梭形,并可在体外保持稳定核型至14代左右.同时,这种细胞也具有与骨髓来源的间充质干细胞相似的表面抗原标记(CD45阴性和CD73,CD105,CD166阳性).分化潜能鉴定证明CD271阳性细胞只能诱导形成成骨细胞.这对于研究成骨发育的机制和为骨组织工程提供足量安全有效的种子细胞都有着重要意义.