模拟微重力培养骨髓间充质干细胞定向诱导复合改良纤维蛋白原支架修复免关节软骨缺损

背景：模拟微重力培养系统通过模拟细胞生存的体内微重力环境,使细胞承受较低的剪切力,提高细胞内外、细胞间物质传递效率,从而提高细胞分化质量。目的：观察微重力培养环境在构建组织工程模块修复关节软骨缺损中的作用。设计、时间及地点：体外实验采用自身对照;体内实验采用随机分组比较,于2007-12／2008-06在广东省构建与检测实验室及南方医院动物实验中心进行。材料：3周普通级龄新西兰兔1只用于骨髓间充质干细胞培养：3月龄新西兰兔48只用于体内验证实验。方法：以纤维蛋白胶粉、凝血酶、氯化钙、抑肽酶、氨甲环酸制备纤维蛋白原支架。体外培养新西兰大白兔骨髓间充质干细胞3周,使之吸附于改良纤维蛋白原支架上在微重力环境下三维立体培养3周。48只兔做软骨钻孔制备软骨缺损动物模型,每只兔4孔。实验分为4组,每组48孔,微重力培养组在孔内植入微重力培养下的软骨细胞组织模块;普通培养组在孔内植入普通培养下的软骨细胞组织模块;单纯支架组在孔内植入空白支架;空白组孔内不植入任何材料,分别于2,6,12周处死动物,取相应标本。主要观察指标：通过生长曲线、倒置相差显微镜、组织学检测微重力培养环境在三维立体培养对软骨细胞增殖及功能的影响,以及用组织工程学评分检测微重力环境下培养的软骨模块对缺损的修复效果。结果：模拟微重力培养条件下构建的模块体外培养3周,细胞数量明显增多,并分泌较多的细胞基质,包裹在软骨细胞周围。组织工程学评分显示微重力培养组修复软骨缺损的效果明显好于其他组。结论：模拟微重力培养环境对三维立体培养软骨细胞模块有比较良好的效果。     

骨髓间充质干细胞复合多肽凝胶及成软骨生成因子修复兔关节软骨缺损

背景：多肽水凝胶因为其具有良好的可塑型性,能够与损伤部位很好的无缝隙结合,所以采用该材料作为支架是骨、软骨组织工程中一种可行的探索。目的：骨髓间充质干细胞联合新型可注射多肽凝胶及成软骨生成因子修复兔关节软骨缺损,观察其修复效果。方法：首先分离培养兔骨髓间充质干细胞,兔左侧膝关节处制备直径5 mm,深3 mm的全层骨-软骨缺损模型;右侧造模后空置作为对照。实验分为3组,单纯自组装多肽凝胶移植组,自组装多肽凝胶+成软骨因子组和自组装多肽凝胶+成软骨因子+骨髓间充质干细胞组。采用的成软骨因子包括转化生长因子β1,地塞米松和胰岛素样生长因子1,三者混合后加入到自组装多肽凝胶或骨髓间充质干细胞中。于处理后12周时处死动物行大体及组织学观察、X射线摄片、免疫组织化学法进行组织学评分评估修复情况。结果与结论：单纯自组装多肽凝胶移植在12周后显示出非常好的修复效果,可见番红O染色,Ⅱ型胶原蛋白免疫组织化学染色强度以及组织学评分明显高于其他组(P <0.05)。自组装多肽凝胶+成软骨因子组修复效果较好,与自组装多肽凝胶组相似,但其修复区域蛋白聚糖表达比对照组明显升高(P <0.01)。自组装多肽凝胶+成软骨因子+骨髓间充质干细胞组修复效果不佳,12周未能完全修复缺损区域,与单纯自组装多肽凝胶组比较骨赘的形成有所增加。结果表明,单纯自组装多肽凝胶能够在原位修复骨软骨缺损并促进软骨修复,提示以自组装多肽凝胶支架移植有望提高目前修复软骨缺损的效果。     

胶原支架复合兔骨髓间充质干细胞体外模拟的微重力培养

背景:骨髓间充质干细胞向软骨细胞诱导的方法包括体外高密度微团培养、体外单层细胞培养、体外三维支架环境诱导、与软骨细胞体外共培养诱导和基因转染诱导培养等.目的:验证模拟微重力条件下诱导后的兔骨髓间充质干细胞在Ⅰ、Ⅱ型胶原支架上黏附、伸展和增殖情况.方法:对兔骨髓间充质干细胞体外进行原代和传代培养,按加入诱导条件不同分为2组:实验组(转化生长因子β1+ 胰岛素样生长因子1诱导)组、空白对照组.3周后分别作MTT比色试验、糖胺聚糖检测和免疫组织化学染色.将诱导后的实验组细胞分别种植于Ⅰ、Ⅱ型胶原支架,分为4组培养:复合Ⅱ型胶原支架静置培养、复合Ⅱ型胶原支架模拟微重力培养组、复合Ⅰ型胶原支架静置培养、复合Ⅰ型胶原支架模拟微重力培养组,1周后作苏木精-伊红、甲苯胺蓝染色.结果与结论:实验组MTT吸光度值和糖胺聚糖水平检测结果均大于空白对照组,且Ⅱ型胶原免疫组织化学检测阳性.苏木精-伊红、甲苯胺蓝染色显示,Ⅱ型胶原支架复合细胞的数量明显高于Ⅰ型胶原支架;模拟微重力培养条件下胶原支架复合细胞的数量明显高于静置培养组.结果说明微重力培养环境有利于高密度细胞的黏附、增殖,有利于细胞之间的信号传递,为维系细胞的生长和代谢提供适宜的微环境;作为诱导后骨髓间充质干细胞的支架材料Ⅱ型胶原支架优于Ⅰ型胶原.     

骨髓间充质干细胞定向诱导移植修复关节软骨

背景:骨髓间充质干细胞在不同诱导条件下具有向中胚层组织细胞如成骨细胞、成软骨细胞、肌细胞、脂肪细胞等分化的能力.目的:验证用组织工程方法诱导分化骨髓间充质干细胞修复兔关节软骨损伤的效果.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2005-05-03/2007-12-30在沈阳医学院临床中心实验室完成.材料:20只两三月龄的健康新西兰白兔,雌雄不限.方法:①诱导分化体外培养的兔骨髓间充质干细胞.实验组加入地塞米松、碱性成纤维细胞生长因子、维生素C培养1周,再将转化生长因子β替换碱性成纤维细胞生长因子培养3周;以不加诱导剂细胞做对照.②取20只兔.建立膝关节软骨缺损模型,随机分为3组.实验组10只膝关节内植入经诱导的骨髓间充质干细胞;对照组植入未经诱导的骨髓间充质干细胞:空白对照组植入生理盐水.分别于术后2,4,6,8周时处死实验组处死2只,对照组和空白对照组各处死1只进行各项指标检测.主要观察指标:①细胞形态学.②碱性磷酸酶活性的测定.③大体标本观察.④X射线观察.⑤组织切片观察.结果:①经诱导的骨髓间充质干细胞,细胞形态发生明显变化,逐渐由长梭形变为多角形,类似于软骨细胞样形态.②骨髓间充质干细胞经诱导4周后,其碱性磷酸酶活性明显增强(P＜0.05).③术后8周,实验组标本修复组织表面光滑,与周围软骨间界限模糊不清:X射线表现为关节间隙变宽,软骨下骨质囊变得到改善:组织切片观察显示与正常软骨细胞基本上一致.结论:自体间充质干细胞移植可修复关节软骨损伤.     

微重力三维动态诱导骨髓间充质干细胞复合可注射型支架材料Pluronic F-127修复关节软骨缺损

目的:利用三维动态诱导的同种异体非软骨来源种植细胞,复合可注射型支架材料聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物Pluronic F-127修复关节软骨缺损。方法:实验于2005-06/2006-03在哈尔滨医科大学附属第一医院动物实验中心完成。①选取2个月龄新西兰大白兔27只,3只用于骨髓间充质干细胞的分离,剩余24只随机数字表法分为诱导细胞复合支架组、单纯支架组、空白对照组,8只(16膝)/组。可注射型支架材料Pluronic F-127为白色粉沫状,无味,其水溶液在低温4℃呈液态,37℃形成固态凝胶(sigma公司,产品批号P2443)。②兔麻醉后穿刺抽取胫骨骨髓,分离培养骨髓间充质干细胞,取3代细胞进行实验。③收集细胞,离心成团,分4组不同诱导条件。三维动态培养组:10g/L藻酸钠溶液洗涤并重新悬浮细胞,细胞浓度为5×1010L-1,滴入200mmol/L氯化钙溶液,立即形成藻酸钙凝胶微球,细胞被悬浮固定于球内部,静止5min,取出凝胶微球,置于旋转式细胞培养系统,微重力条件下动态诱导。二维动态培养组:细胞直接接种于旋转式细胞培养系统,微重力条件下动态诱导。三维静态培养组:藻酸钙凝胶微球悬浮细胞接种于培养瓶静态培养。二维静态培养组:细胞直接接种于平面培养瓶静态培养。各组细胞诱导培养2周,制备切片,分别行甲苯胺蓝染色及Ⅰ、Ⅱ型胶原免疫组织化学染色。柠檬酸钠溶液溶解藻酸钙凝胶微球,测定各组胶原和蛋白多糖含量。④各组兔的双膝均制备膝关节全层软骨缺损模型。诱导细胞复合支架组选取诱导分化最佳的骨髓间充质干细胞与25%可注射型支架材料Pluronic F-127在低温下混匀,重悬,细胞终浓度为5×1010L-1,注入股骨内髁软骨缺损区。单纯支架组只将25%Pluronic F-127注入股骨内髁软骨缺损区。空白对照组关节软骨缺损区不作任何处理。各组分别于术后4,8,12,24周取材,大体及镜下观察关节软骨表面缺损修复情况,同时进行组织学评分。结果:24只兔全部进入结果分析。①骨髓间充质干细胞体外诱导培养及鉴定结果:藻酸钠接触钙离子迅速形成透明凝胶微球,有光泽,凝胶微球中的细胞呈球形,核仁清晰,与正常软骨细胞立体结构相似。培养过程中各组细胞甲苯胺兰染色均呈阳性,并表达Ⅱ型胶原,但无明显Ⅰ型胶原表达。②不同体外诱导分化条件下细胞生化指标的表达:三维、二维动态培养组的胶原和蛋白多糖含量均明显高于三维、二维静态培养组,且以三维动态培养组效果最佳[(0.078±0.002),(0.048±0.002),(0.035±0.001)A,P<0.05;(0.111±0.003),(0.069±0.003),(0.058±0.002)A,P<0.05]。③关节软骨缺损修复情况:诱导细胞复合支架组术后12周修复软骨表面光滑,质地坚硬,为透明软骨组织结构,与周围软骨结合紧密,至24周仍保持透明软骨形态;而单纯支架组、空白对照组均未被修复。术后4,8,12,24周,诱导细胞复合支架组关节软骨组织学评分均优于单纯支架组、空白对照组(P<0.05),且术后时间越长,修复效果越佳。结论:微重力条件下三维动态诱导骨髓间充质干细胞可提高分化质量,获得的种植细胞复合可注射型支架材料修复关节软骨缺损能够取得稳定的长期修复效果。     

自体骨膜复合骨髓间充质干细胞移植修复免关节软骨缺损

背景:自体骨髓间充质干细胞及骨膜移植等方法可促进关节软骨缺损的修复,但其各自的成软骨能力有限,治疗效果欠佳.目的:观察自体骨膜复合向软骨细胞诱导的骨髓间充质干细胞移植修复软骨缺损的疗效.设计、时间及地点:随机分组对照动物实验,于2005-08/2007-03在山西医科大学第二医院骨科实验室完成.材料:6～8月龄新西兰白兔18只,按随机数字表法分为3组,即骨膜复合骨髓间充质干细胞组、单纯骨膜组及空白对照组,每组6只12个膝关节标本.方法:骨膜复合骨髓间充质干细胞组采用胰酶消化法采集骨髓间充质干细胞进行贴壁培养,加入转化生长因子β1向软骨细胞进行诱导分化,同时进行PKH-26细胞膜免疫荧光标记.在全部兔双侧股骨内侧髁造成直径3 mm,深度3 mm的全层软骨缺损,骨膜复合骨髓间充质干细胞组、单纯骨膜组取同侧胫骨上段内侧骨膜,骨膜生发层朝向骨髓腔覆盖软骨缺损,骨膜复合骨髓间充质干细胞组先期缝合3针,向缺损区注入1×109L-1骨髓间充质干细胞细胞悬液20μL,植入细胞后缝合最后1针.单纯骨膜组只进行单纯骨膜覆盖缺损处理;空白对照组只钻孔不作任何处理.主要观察指标:术后6,12周时,对缺损部位进行大体观察、组织学观察、Wakitani评分以及Ⅱ型胶原免疫组化及原位杂交检测.结果:所有缝合骨膜未发现脱落,骨膜复合骨髓间充质干细胞组6周时,软骨缺损已由透明软骨样修复组织填充,12周时修复组织进一步改建,且修复组织中细胞主要为带有PKH-26荧光标记的植入细胞.单纯骨膜组缺损区修复组织为乳白色,表面光滑稍微凹陷,与周围正常软骨组织之间界限清晰;空白对照组缺损区多数比较凹陷,或缺损部位形状不规则,周围软骨组织断裂.术后6,12周时,骨膜复合骨髓间充质干细胞组Wakitani组织学评分均优于单纯骨膜组和空白对照组(P＜0.05),单纯骨膜组的评分优于空白对照组(p＜0.05).同时,骨膜复合骨髓间充质干细胞组修复组织内细胞周围基质Ⅱ型胶原免疫组化及原位杂交染色阳性,证实修复组织内的细胞为植入细胞.结论:自体骨膜复合向软骨细胞诱导的骨髓间充质干细胞移植可形成透明软骨样修复组织修复关节软骨缺损.     

纳米晶羟基磷灰石胶原复合骨髓间充质干细胞修复骨缺损

背景:临床上对大范围骨缺损还没有很有效的治疗手段,而纳米晶羟基磷灰石胶原复合材料与天然骨骼的结构类似,具有较好的生物相容性,可能为修复骨缺损提供新的途径.目的:观察纳米晶羟基磷灰石胶原材料复合骨髓间充质干细胞在修复骨缺损中的作用.方法:分离培养人骨髓间充质干细胞,与纳米晶羟基磷灰石胶原材料于体外联合培养;通过大体观察、组织学分析及电镜观察了解成骨情况,进一步临床应用于修复骨缺损.结果与结论:人骨髓间充质干细胞在体外可以大量扩增,复合细胞的材料植入骨缺损处后,X射线摄片动态观察可见骨缺损处连接良好.说明骨髓间充质干细胞具有成骨细胞作用,纳米晶羟基磷灰石胶原材料是一种很好的构建组织工程骨的支架材料.     

骨髓间充质干细胞与磷酸钙骨水泥复合物修复兔关节软骨缺损

背景:前期实验已成功将骨髓间充质干细胞接种于磷酸钙骨水泥支架,并证实其具有良好的机械强度和生物相容性。目的:观察新西兰大白兔骨髓间充质干细胞体外培养后与磷酸钙骨水泥复合修复关节软骨缺损的可行性。方法:选取18只新西兰兔用电钻制成股骨滑车部5 mm的骨-软骨缺损模型,随机选择15只兔于骨缺损处左侧植入单纯磷酸钙骨水泥材料作为对照组,于右侧植入骨髓间充质干细胞与磷酸钙骨水泥复合物作为实验组,另3只兔不植入任何材料作为空白组。分别于4,8,16周各时间点处死兔取材,进行X射线摄片、组织形态学观察及生物力学检测。结果与结论:术后4,8,16周各组骨缺损均有不同程度的骨再生,实验组新骨形成的速度和数量均优于其他组,组织学观察到实验组的成骨细胞及骨小梁出现均早于其他组。术后16周实验组骨标本抗弯曲能力的最大负荷、最大应力和破坏能量均明显高于对照组(P<0.05)。结果表明骨髓间充质干细胞复合磷酸钙骨水泥材料修复骨缺损可促进骨组织再生,恢复骨的刚度和强度,有望作为一种新型人工骨材料。     

脱细胞支架复合兔骨髓间充质干细胞构建组织工程血管

背景:目前临床使用的小口径(<6 mm)人工血管因生物相容性差、远期通畅率低,效果并不理想.因此,学术界一直致力于寻找具有正常血管生物学功能的血管代用品,组织工程血管的构建与功能研究已成为目前热门研究课题.目的:将兔骨髓间充质干细胞与脱细-胞血管支架动态复合培养体外构建组织工程血管,通过体内移植实验,探讨该组织工程血管的组织相容性及通畅率.设计、时间及地点:随机对照实验,细胞学、组织病理学观察,于2006-01/2008-06在南京大学医学院附属鼓楼医院实验室完成.材料:通过去污剂-酶消化法制备兔腹主动脉脱细胞支架;采用密度梯度离心法结合贴壁分离培养法,分离扩增兔骨髓间充质干细胞,将扩增后的干细胞静态种植于脱细胞支架后置于生物反应器中动态培养构建组织工程血管.方法:60只兔随机均分为3组,剪取一段腹主动脉长约1.0 cm,再将移植血管以8/0聚丙烯线间断外翻吻合到腹主动脉上.组织工程血管组:受体为对应抽取骨髓干细胞的实验兔,以组织工程血管为移植血管;脱细胞血管支架组:以脱细胞处理的同种异体腹主动脉为移植血管;同种异体血管组:以同种异体新鲜腹主动脉作为移植血管.主要观察指标:对培养的骨髓间充质干细胞进行免疫组化鉴定;血管移植后3个月行数字减影血管造影、病理切片、扫描电镜等观察移植效果.结果:兔骨髓间充质干细胞在体外培养8 d后形成漩涡状排列,免疫组化结果符合间充质干细胞表型特征:将间充质干细胞与脱细胞支架置于生物反应器培养12 d后,种子细胞在血管腔内黏附生长;血管移植3个月后,组织工程血管组、脱细胞血管支架组通畅率分别为90%,80%,均优于同种异体血管组(25%).移植3个月后苏木精一伊红染色及扫描电镜结果显示,组织工程血管组形成清晰的内、中、外膜3层结构,形态接近正常动脉,内皮细胞覆盖完整;脱细胞血管支架组血管内表面内皮细胞覆盖不完整,伴有附擘血栓形成,内膜轻度增生,伴炎性细胞浸润:同种异体血管组内膜极度增厚、坏死,管腔明显狭窄,伴不同程度的血栓机化.结论:将兔骨髓间充质干细胞复合脱细胞血管支架上,可获得一种具有良好生物相容性和通畅率的生物人工血管.     

柚皮甙诱导骨髓间充质干细胞修复兔股骨头坏死

背景:自体骨髓间充质干细胞体外诱导培养后的多方向分化潜能,体内植入能否修复股骨头坏死成为临床骨科的一个研究热点。目的:柚皮甙诱导的骨髓间充质干细胞修复兔股骨头坏死头的作用。方法:柚皮甙诱导兔骨髓间充质干细胞向成骨方向分化,用自制同种异体松质骨载体负载,制备兔股骨头坏死模型,造模后第3周将12只成年新西兰大白兔随机数字表法分为2组,实验组左侧置入空白载体,对照组左侧不植入任何物品;两组右侧均置入复合有诱导后骨髓间充质干细胞的载体。结果与结论:植入后8周植入物表面有大量骨痂形成,与骨端连接紧密,少部形成连续性骨桥。12周部分充填区广布相对较成熟的骨小梁,但较正常骨小梁粗、排列不够规则,可见缺损区完全被新骨代替,提示柚皮甙诱导的骨髓间充质干细胞可修复兔股骨头坏死。     

微骨折与自体骨髓间充质干细胞外基质支架修复猪膝关节软骨缺损

背景：微骨折术方法简单,操作方便,是治疗关节软骨缺损有效的方法之一,但仍然存在再生软骨为纤维软骨、再生软骨退化等问题。现在学者们主要致力于使用各种方法改良微骨折修复软骨缺损的效果。 目的：探索微骨折处理软骨缺损区域后植入自体骨髓间充质干细胞外基质支架治疗猪膝关节软骨缺损的疗效。 方法：分离并原代培养猪骨髓间充质干细胞,收集其分泌的细胞外基质膜,采用交联、冻干技术将收集的基质膜制备成三维多孔支架。选取小型成年猪,制备双膝股骨髁、股骨滑车部全层软骨缺损模型,深2 mm,直径6 mm;采用自体左右对照模式,右膝作为对照组,使用单纯微骨折治疗软骨缺损,左膝作为实验组,采用微骨折处理软骨缺损区域后,植入预先制备的支架。术后6个月使用番红固绿染色、Masson 染色等评价软骨再生情况,使用Wakitani评分整体评估再生软骨,并测定再生组织糖胺聚糖、DNA含量。 结果与结论：术后6个月,实验组股骨滑车和股骨髁处均可见软骨修复,表面光滑,对照组股骨滑车修复组织表面较平整,股骨髁未见明显修复。实验组股骨滑车和股骨髁再生软骨经番红固绿染色、Masson染色均显示软骨层基质含量丰富,软骨下骨骨小梁密集,对照组软骨层染色不明显,软骨下骨修复欠佳。实验组Wakitani评分、糖胺聚糖含量高于对照组,DNA含量低于对照组（P＆lt;0.05）。结果可见微骨折结合自体骨髓间充质干细胞外基质支架修复软骨效果良好,股骨滑车和股骨髁治疗效果无显著差异。     

组织工程化软骨细胞和骨髓间充质干细胞用于修复同种异体关节软骨缺损

背景:关节软骨几乎没有自身修复的能力,目前临床大多采用自体或异体软骨移植修复、软骨膜或骨膜移植修复、软骨细胞移植修复。由于自体软骨来源有限,异体软骨又存在慢性免疫排斥反应,最终可能导致预后不佳;软骨膜或骨膜移植修复的软骨易于退化,导致修复效果不佳。目的:总结组织工程化软骨细胞、骨髓间充质干细胞及两者共培养对同种异体软骨缺损修复作用的研究现状。方法:应用计算机检索PubMed数据库及中国期刊网全文数据库1994-01/2012-01有关组织工程化软骨细胞和骨髓间充质干细胞用于修复同种异体关节软骨缺损方面的文章,英文检索词为"cartilage defect,allograft,chondrocyte,mesenchymal stem cells,bone marrow mesenchymal stem cells",中文检索词为"软骨缺损,同种异体移植,软骨细胞,骨髓间充质干细胞"。排除重复性及非中英文语种研究,共保留35篇文献进行综述。结果与结论:随着体外细胞培养方法的不断改进,现已能够把软骨细胞从坚韧的软骨中分离出来,并获得大量高纯度的软骨细胞并繁殖出新生软骨细胞。软骨细胞培养增殖能力低,传代培养容易引起老化和去分化;而成体骨髓中骨髓间充质干细胞含量少,随传代次数的增多成软骨潜能明显降低。骨髓间充质干细胞和软骨细胞共培养,两种细胞相互促进增殖和分化,作为种子细胞可减少软骨细胞增殖传代次数并节省软骨细胞数量,与组织工程支架材料复合能有效修复关节软骨缺损。     

软骨源形态发生蛋白基因转染自体骨髓间充质细胞修复关节软骨缺损

背景:以支架或干细胞在一定程度上能够修复软骨缺损,但是研究中发现较大块的缺损修复效果还达不到令人满意的程度.基因转染后的干细胞能够不断的释放生长因子有可能够为软骨缺损研究带来突破.目的:进一步验证软骨源形态发生蛋白转染的骨髓间充质干细胞是否会促进体内兔软骨修复.方法:从兔骨髓内分离获得骨髓间充质干细胞,脂质体感染的方法将软骨源形态发生蛋白基因转染到骨髓间充质干细胞中.实验组移植转染后的细胞;单纯骨髓间充质干细胞组移植未转染的骨髓间充质干细胞;空白对照组缺损区不移植细胞.术后行组织学检测及组织学评分分析修复情况.结果与结论:体内修复过程中,软骨源形态发生蛋白转染的骨髓间充质干细胞促进了软骨再生.透明软骨填充了软骨缺损区,并且深部区域显示了软骨下成骨.透明软骨的重建区域优于单纯骨髓间充质干细胞移植组.组织学评分实验组高于骨髓间充质干细胞对照组和空白组.提示转染软骨源形态发生蛋白基因的骨髓间充质干细胞能够促进和提高关节软骨的改建和修复.     

透明质酸钠复合外周血间充质干细胞修复软骨缺损

背景：近几年外周血来源的间充质干细胞被重视,但并未见应用其修复软骨缺损的报道。目的：将动员后外周血来源的间充质干细胞与透明质酸钠复合后注入关节腔内,探讨修复关节软骨缺损的可行性。方法：联合应用干细胞因子及粒细胞集落刺激因子动员2月龄兔,取外周血后分离间充质干细胞,进行原代及传代细胞培养。以透明质酸钠为细胞载体材料,将它与第3代间充质干细胞混合制成细胞混悬液。于3月龄兔双膝关节股骨内外髁负重区制造软骨缺损区,随机选取10只以左膝为实验组,术后1周关节腔内注射含透明质酸钠的细胞悬液0.5mL,右膝为透明质酸钠对照组,注射透明质酸钠0.5mL,其余5只作为生理盐水对照组,每周1次,连续3次。治疗后12周时处死取材,观察缺损处修复情况、新生组织类型及有无免疫反应。结果与结论：①兔外周血中分离培养的间充质干细胞与骨髓来源的形态相似,能够进行原代培养。②膝关节内注射外周血间充质干细胞与透明质酸钠的混悬液后未见红肿等现象发生,关节活动良好。③治疗后12周时,实验组部分缺损区基本被软骨样组织填满,表面较平整光滑。但部分边界尚可见,浅层纤维化较明显。实验组的修复效果明显优于透明质酸钠对照组及生理盐水对照组。说明动员后外周血间充质干细胞与透明质酸钠的混悬液短期内对关节软骨缺损具有一定的修复作用。     

透明质酸钠复合外周血间充质干细胞修复软骨缺损

背景:近几年外周血来源的间充质干细胞被重视,但并未见应用其修复软骨缺损的报道.目的:将动员后外周血来源的间充质干细胞与透明质酸钠复合后注入关节腔内,探讨修复关节软骨缺损的可行性.方法:联合应用干细胞因子及粒细胞集落刺激因子动员2月龄兔,取外周血后分离间充质干细胞,进行原代及传代细胞培养.以透明质酸钠为细胞载体材料,将它与第3代间充质干细胞混合制成细胞混悬液.于3月龄兔双膝关节股骨内外髁负重区制造软骨缺损区,随机选取10只以左膝为实验组,术后1周关节腔内注射含透明质酸钠的细胞悬液0.5 mL,右膝为透明质酸钠对照组,注射透明质酸钠0.5 mL,其余5只作为生理盐水对照组,每周1次,连续3次.治疗后12周时处死取材,观察缺损处修复情况、新生组织类型及有无免疫反应.结果与结论:①兔外周血中分离培养的间充质干细胞与骨髓来源的形态相似,能够进行原代培养.②膝关节内注射外周血间充质干细胞与透明质酸钠的混悬液后未见红肿等现象发生,关节活动良好.③治疗后12周时,实验组部分缺损区基本被软骨样组织填满,表面较平整光滑.但部分边界尚可见,浅层纤维化较明显.实验组的修复效果明显优于透明质酸钠对照组及生理盐水对照组.说明动员后外周血间充质干细胞与透明质酸钠的混悬液短期内对关节软骨缺损具有一定的修复作用.     

兔骨髓间充质干细胞/壳聚糖-胶原支架复合体构建软骨组织工程支架

背景:软骨组织工程的核心是利用少量的细胞经体外培养、扩增后,在一定环境下附着在三维多孔支架上,再将细胞/支架复合体移植到体内形成新的组织.目的:拟构建兔骨髓间充质干细胞/壳聚糖-胶原支架复合体,探讨该支架作为软骨组织工程支架的可行性.设计、时间及地点:细胞-支架学体外观察,于2008-03/2009-02在武警医学院生物化学教研室完成.材料:日本大耳白兔6只用于分离培养骨髓间充质干细胞.医用壳聚糖粉末为山东奥康生物科技有限公司产品.Ⅰ型胶原为Sigma公司产品.方法:取3%的壳聚糖和2%的胶原混合的醋酸溶液,倒入72孔板内,-20℃预冷冻10 h,冻干机冷冻抽干24 h制作成壳聚糖-胶原支架.取第3代兔骨髓间充质干细胞,以1×109L-1密度接种于支架内,构建细胞/支架复合体.主要观察指标:傅里叶红外光谱、扫描电镜、液体置换法测定支架的理化性质,观察三维培养后细胞在支架上的生长情况.结果:壳聚糖-胶原支架孔径为160～380 μm,平均为270 μm,孔相通性好,支架孔隙率为(86.00±5.12)%.傅里叶红外光谱仪测定数据表明复合支架组成物有典型的壳聚糖、胶原峰,未发现有聚乙二醇峰.细胞/支架共培养24,48,72 h后,骨髓间充质干细胞可渗入支架多孔结构内,并黏附在支架上成簇生长,部分细胞已与支架融合.结论:壳聚糖-胶原支架基本符合软骨组织工程支架要求,能够作为种子细胞的承载体.     

关节软骨重建与间充质干细胞

目的:间充质干细胞是软骨组织工程中理想的种子细胞,但干细胞向软骨细胞分化的机制尚不十分清楚,真正的临床应用仍面临许多问题。就干细胞的来源,定向诱导分化,以及体内外构建组织工程化软骨等方面的研究进行综述,为以间充质干细胞为基础的关节软骨重建提供参考。资料来源:应用计算机检索1991-01/2004-06Ovid全文数据库和Medline数据库相关文章,限定文章语言种类为English。检索词“tissueengineering,stemcells,cartilage,articular”,以及维普系列数据库及http://www.wanfangdata.com.cn,并限定文章语言种类为中文,检索词“组织工程,关节软骨,间充质干细胞”。资料选择:纳入条件:①所选文献主要是间充质干细胞为种子细胞的软骨组织工程方面的实验性研究及临床研究。②遵循随机对照的原则。③对研究中是否采用盲法无严格的限制。排除条件:①对单纯论述间充质干细胞或组织工程化软骨方面的文献以及个案报道文献。②综述文献。资料提炼:共收集到30篇相关文献,17篇符合上述标准。资料综合:在体内外,不同来源的间充质干细胞可以经诱导,分化成软骨组织。诱导物为转化生长因子超家族成员,在三维立体条件下,高细胞密度(1×109L-1)以及适宜的培养时间,机械刺激有利于软骨的形成,并且在临床应用上取得满意的结果,修复组织的组织学及关节镜评分均优于无细胞移植的对照组。结论:间充质干细胞在体内外可以诱导形成关节软骨,有望应用于临床上关节软骨损伤的重建。