不同比例软骨细胞与间充质干细胞对构建组织工程软骨的影响

目的以不同比例将大鼠软骨细胞及骨髓间充质干细胞（bonemarrowstromalceu,BMSCs）依次体外及体内混合培养,探讨二者构建组织工程软骨的最佳比例。方法分别取1个月及1d龄SD大鼠的BMSCs及关节软骨,原代软骨细胞与第2代BMSCs混合比例为全软骨细胞组、3：1、1：1、1：3、全BMSCs组,共五组。以终浓度4×10^7／mI．种于聚乳酸一聚羟基乙酸支架上,体外培养4周后,植入裸鼠皮下继续培养,8周后对标本进行大体观察、组织学切片、Ⅱ型胶原免疫荧光染色及检测氨基糖胺多糖的含量。结果软骨细胞与BMSCs混合比例3：1组较其他各组所构建出的组织工程软骨体积大,厚度厚,有光泽;组织染色见软骨细胞增殖较旺盛,被大量细胞外基质包围,分布均匀,并可见软骨陷窝;Ⅱ型胶原免疫荧光染色见细胞内和细胞外基质发出的红色荧光较明亮;3：1组的组织块氨基糖胺多糖含量（470．38±29．78）μg高于其他各组（P〈O．05）。结论软骨细胞与BMSCs混合培养有助于节省软骨细胞,二者混合浓度比例以3：1最好。     

异体软骨细胞诱导骨髓基质细胞成软骨分化的量效关系

目的 探讨利用异体软骨细胞作为诱导因素,与骨髓基质细胞(BMSCs)共培养体外构建软骨复合物的可行性,以及两种细胞混合比例与构建软骨质量的量效关系.方法 体外分别培养扩增BMSCs与异体软骨细胞,软骨细胞与BMSCs的混合比例分别为1:9(A组)、2:8(B组)、3:7(C组)、100%软骨细胞(D组)、100%BMSCs(E组),以5.0×107/ml的细胞终浓度接种于聚羟基乙酸 (PGA)材料支架上培养,各组标本均于体外培养6周后取材,通过大体观察、糖胺聚糖(GAG)含量测定、组织学以及免疫组织化学等方法检测组织工程化软骨形成的情况.结果 各组细胞均与材料黏附良好,C、D两组标本基本保持原有的大小和形状,外观洁白、光滑类似软骨组织;组织学显示两组均有连续的软骨陷窝样结构形成,免疫组织化学显示有大量Ⅱ型胶原沉积.定量结果显示,C组的GAG含量达到D组的70%以上.其他各组培养物体积明显缩小,组织学及免疫组织化学显示软骨样组织形成不佳.结论 异体软骨细胞与BMSC共培养可以构建出较好的软骨组织,表明软骨细胞对BMSCs发挥诱导作用,但是软骨细胞必须达到一定的数量要求.     

软骨细胞与骨髓基质细胞共培养裸鼠体内构建软骨组织的实验研究

目的：探讨软骨细胞在裸鼠体内促进骨髓基质细胞（BMSCs）向软骨分化并形成软骨组织的可行性。方法：从SD大鼠中分别分离出BMSC和软骨细胞进行体外培养。收集软骨细胞培养上清液,作为BMSCs诱导液从第2代开始进行诱导分化,7天后取出标本,免疫组织化学检测软骨特异性Ⅱ型胶原表达,RT-PCR检测Ⅱ型胶原和aggrecan的mRNA表达。SD大鼠BMSCs与软骨细胞按一定比例（7：3）混匀,取5.0×107个混合细胞/ml的各组细胞悬液接种至壳聚糖生物材料,体外培养一周后植入裸鼠皮下,相同数量的单纯软骨细胞或BMSCs同样方法植入,分别作为阳性对照及阴性对照,1.5×107个软骨细胞同样植入作为低浓度软骨细胞对照。各组均8周后取材检测。结果：经诱导后的大鼠BMSCs的Ⅱ型胶原免疫组化检测阳性,RT-PCR检测Ⅱ型胶原和aggrecanmRNA呈阳性表达;混合细胞组及阳性对照组均形成了成熟的软骨,组织学可见成熟软骨陷窝、异染基质及Ⅱ型胶原表达;BMSCs组仅形成了纤维性组织;低浓度软骨细胞组在局部形成了少量软骨。结论：软骨细胞能在一定程度上提供软骨形成的微环境,诱导BMSCs在裸鼠体内向软骨组织分化并形成软骨组织。 还原     

软骨细胞诱导骨髓基质干细胞构建带内支撑的组织工程化软骨

目的 探讨以聚羟基乙酸(PGA)包裹特定形态的医用假体材料--多孔高密度聚乙烯(HDPE,商品名为MEDPOR)为支架,应用软骨细胞诱导骨髓基质干细胞(BMSCs),共培养构建特定形态的带内支撑组织工程化软骨医用假体的可能性.方法 以直径3 mm、长5 mm的圆柱形HDPE,外裹 1 mm厚PGA为支架,将体外分别培养的新生猪BMSCs和耳郭软骨细胞按7∶3混合,以10×10 7/ml细胞浓度接种于支架上,同时以相同浓度的单纯软骨细胞和单纯BMSCs分别接种,作为阳性对照组(PC组)和阴性对照组(NC组).经体外培养2周及在裸鼠皮下移植4、8周后取材 ,行大体观察、组织学、组织化学及免疫组化检测.结果 各组细胞均与材料黏附良好.实验组和阳性对照组均形成了大体形态良好的HDPE-软骨复合体,内支撑的HDPE与外层软骨结合紧密.组织学可见成熟的软骨陷窝结构,软骨渗入HDPE孔隙内部、异染基质及Ⅱ型胶原呈强阳性表达.结论 以HDPE为内支撑,外裹PGA的支架,接种混合细胞,可于皮下构建特定形态、组织学良好的HDPE-软骨复合体.     

软骨细胞与骨髓基质细胞共培养体外构建软骨组织的实验研究

目的 探讨利用软骨细胞提供的软骨微环境诱导骨髓基质细胞(BMSC)在体外构建软骨组织的可行性.方法 将分离出的猪骨髓基质细胞和软骨细胞进行体外培养,收集软骨细胞培养上清液,作为骨髓基质细胞诱导液从第2代开始进行诱导分化.7 d后取出标本,免疫组织化学检测软骨特异性Ⅱ型胶原表达,RT-PCR检测Ⅱ型胶原和aggrecan的mRNA表达.体外分离培养的骨髓基质细胞与软骨细胞,扩增后两者以8∶2比例混匀,以5.0×107/ml的终浓度接种于聚羟基乙酸/聚乳酸(PGA/PLA)支架,以相同浓度的单纯软骨细胞和单纯BMSC以及20%上述浓度(1.0×107/ml)的单纯软骨细胞作为对照组.标本于8周后取材,行大体观察、湿重、蛋白多糖(GAGs)含量测定、组织学及免疫组化等相关检测.结果 经诱导后的骨髓基质细胞的Ⅱ型胶原免疫组化检测阳性,RT-PCR检测Ⅱ型胶原和aggrecan mRNA呈阳性表达.混合细胞组及阳性对照组体外培养8周后形成了单一成熟的软骨组织,并保持了支架材料的大小和形状,两组新生软骨在外观及组织学特征上也基本相同,免疫组化结果 表明两组均大量表达软骨特异性细胞外基质Ⅱ型胶原,共培养组的平均湿重和蛋白多糖(GAGs)含量均达到阳性对照组的70%以上.而单纯骨髓基质细胞组仅在局部形成了极少量幼稚的软骨样组织,且材料支架明显皱缩变形.低软骨细胞浓度组虽新生软骨湿重量能达阳性对照组的30%,但材料支架明显皱缩变形,仅在局部形成了不连续的软骨组织,新生软骨量明显少于共培养各组及阳性对照组.结论 软骨细胞能在一定程度上提供软骨形成的微环境,有效地诱导BMSC向软骨细胞分化,并在体外形成组织工程化的软骨组织.

Abstract：

Objective To investigate the feasibility of chondrogenesis in vitro with bone marrow stromal cells (BMSCs) induced by the co-cultured chondrocytes. Methods The BMSCs and chondrocytes were separated from pig and cultured. The supernatant of chondrocytes was used as the inducing solution for BMSCs from the 2nd generation. 7 days later, samples were taken and underwent immunohistochemistry and RT-PCR for detection of the expression of specific type Ⅱ cartilage collagen,type Ⅱ collagen and aggrecan mRNA. The cultured BMSCs and chondrocytes were mixed at a ratio of 8:2(BMSC: cartilage cell) and were inoculated into a polyglycolic acid/polylactic acid (PGA/PLA) scaffold at the final concentration of 5.0 × 107/ml. The cartilage cells and BMSCs were also inoculated seperately at the same concentration as the positive and negative control. Pure cartilage cells at 20% of the abovementioned concentration (1.0 × 107/ml) were used as the low concentration cartilage cell control group. Samples were collected 8 weeks later. General observations, wet weight, glycosaminoglycans (GAGs) determination and histological and immunohistochemistry examinations were performed. Results The expression of type Ⅱ collagen, type Ⅱ collagen and aggrecan mRNA were positive in induced BMSCs.In the co-cultured group and the positive control group, pure mature cartilage was formed after 8 weeks of culture in vitro, and the size and shape of the scaffold were maintained. The newly formed cartilage in the two groups were almost the same in appearance and histological properties. The immunohistochemistry results indicated that the cartilage cells of the two groups all expressed ample cartilage-specific type Ⅱ collagen. The average wet weight and GAG content in the co-cultured group reached more than 70% of those in positive control group. Only an extremely small amount of immature cartilage tissues was formed in local regions in pure BMSC group, and the scaffold was obviously shrunk and deformed. Although the wet weight of newly generated cartilage tissue in the low concentration cartilage cell group reached 30% of that in positive control group, the scaffold was obviously shrunken and deformed. Only regional and discontinuous cartilage tissues were formed, and the amount of newly formed cartilage was obviously less than that in the co-culture group and the positive control group. Conclusions Chondrocytes can provide a micro-environment for the formation of cartilage, and also effectively induce BMSC to differentiate into chondrocytes and form tissue-engineered cartilage in vitro.     

软骨细胞诱导骨髓基质干细胞构建带内支撑的组织工程化软骨

目的探讨以聚羟基乙酸(PGA)包裹特定形态的医用假体材料多孔高密度聚乙烯(HDPE,商品名为MEDPOR)为支架,应用软骨细胞诱导骨髓基质干细胞(BMSCs),共培养构建特定形态的带内支撑组织工程化软骨医用假体的可能性。方法以直径3mm、长5mm的圆柱形HDPE,外裹1mm厚PGA为支架,将体外分别培养的新生猪BMSCs和耳郭软骨细胞按7:3混合,以10×107/ml细胞浓度接种于支架上,同时以相同浓度的单纯软骨细胞和单纯BMSCs分别接种,作为阳性对照组(PC组)和阴性对照组(NC组)。经体外培养2周及在裸鼠皮下移植4、8周后取材,行大体观察、组织学、组织化学及免疫组化检测。结果各组细胞均与材料黏附良好。实验组和阳性对照组均形成了大体形态良好的HDPE-软骨复合体,内支撑的HDPE与外层软骨结合紧密。组织学可见成熟的软骨陷窝结构,软骨渗入HDPE孔隙内部、异染基质及Ⅱ型胶原呈强阳性表达。结论以HDPE为内支撑,外裹PGA的支架,接种混合细胞,可于皮下构建特定形态、组织学良好的HDPE-软骨复合体。     

软骨细胞诱导骨髓基质细胞体内软骨形成

目的探讨软骨细胞在体内非软骨形成部位促进骨髓基质细胞(BMSCs)向软骨分化并形成软骨的可行性。方法猪BMSCs与软骨细胞按一定比例(6∶4或7∶3)混匀,取2.5×107个混合细胞悬浮于0.5ml30%Pluronic溶液后注射到裸鼠皮下(n=6)。相同数量的单纯软骨细胞或BMSCs同样方法注射,分别作为阳性对照及阴性对照,0.75×107个软骨细胞同样注射作为低浓度软骨细胞对照。各组均8周后取材检测。结果混合细胞组及阳性对照组均形成了成熟的软骨。组织学可见成熟软骨陷窝、异染基质及Ⅱ型胶原表达。两组新生软骨糖胺多糖(GAG)含量差异无统计学意义(P>0.05),两混合组平均湿重分别为(320±48)mg和(294±37)mg,均达到阳性对照组70%以上。BMSCs组仅形成了纤维性组织,低浓度软骨细胞组在局部形成了少量软骨,但新生软骨平均湿重低于阳性对照的30%。结论上述结果提示软骨细胞能诱导BMSCs在体内非软骨形成部位向软骨分化并形成软骨组织。     

软骨细胞与成纤维细胞共培养体外构建软骨的初步研究

目的 软骨微环境对软骨形成具有重要作用.本实验探讨软骨细胞与成纤维细胞共培养体外构建软骨的可行性.方法 分别培养猪软骨细胞与人成纤维细胞,将两种细胞按3:7(软骨细胞:成纤维细胞)比例混匀,以5.0×107/ml终浓度接种于聚羟基乙酸支架(PGA,直径9mm,高2mm)作为共培养组,相同终浓度单纯软骨细胞和单纯成纤维细胞分别接种于相同支架作为阳性对照及阴性对照.每组各接种3例标本,每例接种细胞悬液200μl.全部标本均体外培养12周后取材,通过大体观察、组织学及免疫组化等检测对构建软骨进行评价.结果 各组细胞均与材料支架粘附良好.体外培养12周后,阳性对照组(软骨细胞组)及共培养组均形成成熟的软骨样组织,组织学及免疫组化显示有成熟的软骨陷窝样结构及Ⅱ型胶原表达.软骨细胞组在体外培养过程中能基本保持复合物初始的大小和形状,形成的软骨在组织学上也教为均匀一致.共培养组在培养过程中稍有缩小,在复合物的周边区域形成了均质的软骨样组织,但在近中心区域存在一定量的纤维性组织.阴性对照组(单纯成纤维细胞组)在体外培养过程中逐渐皱缩变形,未形成软骨样组织.结论 软骨微环境在体外软骨分化及软骨形成中具有重要作用,软骨细胞与成纤维细胞体外共培养能形成软骨样组织.     

软骨细胞诱导骨髓基质细胞构建软骨的体内外比较

目的 应用软骨细胞诱导骨髓基质细胞(Bone Marrow Stromal Cells,BMSCs)体外构建软骨,比较其体内植入前后软骨相关生物学特性的差异,探讨共培养构建软骨临床应用的可行性.方法 体外分别培养扩增猪关节软骨细胞和BMSCs,两者按2:8比例混合(软骨细胞:BMSC),以5.0×107/ml的细胞终浓度接种于聚乳酸包埋的聚羟基乙酸支架,体外培养8周后部分标本植入裸鼠皮下,再经体内8周后取材.通过大体观察、糖胺聚糖含量(GAG)测定、生物力学测试、组织学,以及免疫组化等方法对体内植入前后标本的软骨相关生物学特性进行比较.结果 体外培养8周时,所有标本均形成了软骨样组织,但质地较软,组织结构相对较为松散.体内植入8周后,共培养构建软骨能维持良好的软骨外观,而且GAG含量及弹性模量均明显高于体外标本(p＜0.01),组织学及免疫组化显示体内标本的组织结构致密,基质及Ⅱ型胶原显色程度均明显强于体外标本.结论 软骨细胞诱导BMSCs构建的软骨在体内皮下环境中能维持良好的软骨特性,而且植入体内后能继续向成熟软骨发育.     

残耳软骨细胞与脂肪干细胞共培养体内构建软骨的实验研究

目的验证残耳软骨细胞与脂肪来源的间充质干细胞(Adipose derived stem cells,ADSCs)共培养,体内构建软骨的可行性。方法分离培养同一先天性小耳畸形患者来源的残耳细胞及脂肪干细胞。24只裸鼠随机分为4组:①实验组,接种残耳软骨细胞及脂肪干细胞,两种细胞以1∶1比例混合,细胞浓度为5.0×107 cells/mL;②对照组1,接种单纯残耳软骨细胞,细胞浓度为5.0×107 cells/mL;③对照组2,接种单纯ADSCs,细胞浓度为5.0×107 cells/mL;④对照组3,接种单纯残耳软骨细胞,细胞浓度为2.5×107 cells/mL。每组接种6只裸鼠,每只接种0.2 mL。体内培养10周后取材。通过对新生组织的大体观察、测量湿重、糖胺多糖含量测定、组织学及免疫组化染色等方法对各组新生软骨进行比较。结果实验组、对照组1与对照组3产生不同组织量的软骨样组织,对照组2形成纤维样组织;实验组平均湿重及糖胺多糖含量达到对照组1的88%以上,对照组3平均湿重低于对照组1的40%;HE染色示实验组、对照组1与对照组3的标本均有软骨陷窝形成,对照组2未见软骨陷窝形成;Ⅱ型胶原免疫组化染色示实验组、对照组1与对照组3均可见Ⅱ型胶原表达;对照组2未见Ⅱ型胶原表达。结论体内共培养条件下,残耳软骨微环境可有效促进脂肪干细胞向软骨方向分化,残耳软骨细胞与脂肪干细胞共培养体内构建软骨具备可行性。     

不同持续时间的周期性压力对构建组织工程软骨的影响

目的 探讨在周期性压力条件下构建组织工程软骨每天加压的最佳持续时间.方法 构建自行没汁的生物反应器和往复式加压泵组成的"周期性压力场培养系统",将体外培养的第二代乳兔关节软骨细胞接种到聚乳酸-聚羟幕乙酸共聚物(PLGA)支架上,随机分成四组.第一、二、三组分别在每天持续时间为4、8、12 h的周期性压力(强度0～200 kPa,频率为0.1 Hz)下培养,第四组(对照组)为不加压的静态培养,各组培养时间均为2周.2周后肉眼人体观察,HE染色组织学观察工程软骨细胞增殖及分布;甲苯胺蓝染色法规察硫酸糖氨多糖(GAG)的分泌及分布,并用1,9.二甲基亚甲蓝法定量检测GAG的含接;采用Ⅱ型胶原免疫绀织化学法观察Ⅱ型胶原的分泌及分布,并用image-pro plus图像分析系统对Ⅱ型胶原染色面积行半定量分析.结果 在强度0～200 kPa,频率为0.1 Hz周期性压力作用下,8 h组支架-细胞复合体体积最大,表面光滑、有光泽、有弹性,支架内软骨细胞数量最多,排列最为规则,Ⅱ胶原和GAG含量也最高(P<0.01).结论 软骨细胞的新陈代谢受周期件压力持续时间的影响,在0～200 kPa、0.1 Hz频率作用下,每天持续8 h的周期性压力能更好地促进软骨细胞增殖,合成Ⅱ型胶原、GAG等细胞外基质.     

共培养系统下软骨细胞对骨髓间质干细胞向软骨细胞分化的诱导作用

 目的观察共培养系统下正常软骨细胞和关节炎软骨细胞对骨髓间质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)向软骨细胞分化的促进作用。方法分离新西兰兔 BMSCs及正常软骨细胞。制作兔膝关节炎模型,提取兔关节炎软骨细胞。将 BMSCs与低熔点琼脂糖复合成凝胶块,构建软骨细胞-BMCSs共培养系统,分为正常软骨细胞 P0-BMSCs组、正常软骨细胞 P3-BMSCs组、关节炎软骨细胞 P0-BMSCs组、关节炎软骨细胞 P3-BMSCs组及 BMSCs组(对照组)。在 3、7、14天取材行实时定量 PCR、糖胺聚糖含量、细胞活性检测及组织切片观察。结果(1)正常软骨细胞 P0-BMSCs组的 II 型胶原基因表达增强,在 3、7、14天分别为对照组的 5.1、7.2、11.2倍; 正常软骨细胞 P3-BMSCs组 I 、 II 型胶原及蛋白聚糖基因表达均未见增强; 关节炎软骨细胞 P0-BMSCs组蛋白聚糖基因表达增强,在 14天为对照组的 7.8倍; 关节炎软骨细胞 P3-BMSCs组 I 型胶原基因表达水平在三个时间点均低于对照组。(2)正常软骨细胞 P0-BMSCs组糖胺聚糖含量为对照组的 2.59倍。除关节炎软骨细胞 P0-BMSCs组外,其余三组与对照组比较差异均有统计学意义。阿新蓝染色各组均为阳性,正常软骨细胞 P0-BMSCs组的细胞及细胞外基质蓝染最深。结论兔正常 P0软骨细胞与兔关节炎 P0软骨细胞能够有效促进 BMSCs向软骨细胞分化,正常 P3软骨细胞的促分化作用微弱,而关节炎 P3软骨细胞不具有促分化作用。     

同种异体脱钙骨复合骨髓间充质干细胞在兔膝关节腔内培养组织工程软骨的研究

目的 比较同种异体脱钙骨和细胞因子诱导骨髓间充质干细胞(BMSC)制成细胞-支架复合物在兔膝关节腔内环境较体外培养出组织工程软骨的优点.方法 BMSC向软骨细胞诱导后与同种异体脱钙骨支架复合分别在体外培养(A组)和成年雄性新西兰白兔(15只)左侧膝关节腔内(B组)培养,右侧膝关节腔内(C组)培养单纯脱钙骨支架做空白对照.每4、8、12周各组标本分别取材,制石蜡切片行苏木素-伊红(HE)染色、甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组织化学等组织学观察,并通过形态学分析软件计算免疫组织化学平均光度(A)值.结果 标本石蜡切片HE染色:4周时A组标本见软骨细胞散在分布于支架表面,内部基本未观察到细胞.B组标本支架内软骨细胞数量明显较多,软骨陷窝形成,陷窝周围基质深染,可见由单个细胞分裂形成的同源细胞群.8周时B组标本以成熟软骨细胞为主,细胞数量多,出现柱状排列的同源细胞群,细胞周围分泌着色均一的玻璃样基质,且渗入支架结构内部,脱钙骨支架有部分被吸收.12周时各组支架结构明显被吸收,A组支架内填满软骨细胞,部分已纤维化,但结构排列紊乱.B组支架呈透明软骨样,软骨细胞充分渗透进入支架内,呈一定应力方向排列.Ⅱ型胶原免疫组织化学A值统计学分析比较发现:第4,8,12周B组Ⅱ型胶原免疫组织化学的A值均高于A组,差异有统计学意义(P＜0.01).两组间A值随时间的变化趋势差异有统计学意义(P＜0.01).结论 同种异体脱钙骨支架复合经细胞因子诱导的BMSC,在膝关节腔内进行培养,利用关节腔内低氧、多种生长因子的微环境以及关节活动时的应力刺激等优势,较体外培养可以培养出组织学特点更好的工程软骨.

Abstract：

Objective To compare the superiority of cultivating tissue engineered cartilage by homologous decalcified bone matrix combined with bone-marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) in rabbits' knee cavity with culture in vitro. Methods Archiogeneration BMSCs were isolated and purified by adhering to the culture glassware wall from neonatal New Zealand white rabbits. The third generation BMSCs were induced to chondrocytes by transforming growth factor TGF-β1, insulin-like growth factor IGF-1 and vitamin C. Seven days later, the cells were bond to homologous decalcified bone matrix and cultured in vitro (group A) , cultured in rabbits' left knee cavity (group B) , or bond to homologous decalcified bone matrix and cultured in rabbits' right knee cavity ( group C ). Every 4 weeks after cellular transplant, all rabbits in groups B and C were sacrificed and paraffin-embedded sections were made from the specimens.All the section were subjected to H-E stain, toluidine blue stain and type Ⅱ collagen immunohistochemical staining with chromogen diaminobenzidine ( DAB) . Immunohistochemical absorbance ( A) values were calculated by morphology analysis software. Measurement data were expressed as mean ± standard, and satistical analysis was performed by t test, one-way ANOVA using SPSS 15. 0 software. Results After cultivation for 4 weeks, H-E stain showed diffuse distribution of chondrocytes on scaffold' s surface in group A.In group B, there were a great quantity of chondrocytes in the scaffold, and cartilage lacuna, matrix anachromasis and isogenous group were group. At the 8th week, in group B maturated chondrocytes and isogenous groups arranged as column, surrounded by a pond of cellular matrix infiltrating into the scaffolds. The decalcified bone matrix was absorbed partly. At the 12th week, all the scaffolds were absorbed obviously.Chondrocytes filled into the scaffolds in group A, but arranged irregularly. In group B chondrocytes arranged in the stress orientation. At 4th, 8th, and 12th week, A values of type Ⅱ collagen in group B was significantly higher than in group A with the different being significant. Conclusion Compound of Homologous decalcified bone matrix-induced BMSCs cultured in rabbits' knee cavity could yield better histological feature tissue engineered cartilage.     

组织工程化软骨分泌的可溶性因子对骨髓基质干细胞诱导作用的实验研究

目的 探讨组织工程化软骨分泌的可溶性因子是否能够单独诱导骨髓基质干细胞(bone marrow stromai cells,BMSCs)软骨分化.方法 体外培养扩增猪BMSCs、猪关节软骨细胞以及皮肤成纤维细胞,以5.0×107/ml的细胞终浓度分别接种于聚羟基乙酸/聚乳酸(PGA/PLA)支架,应用隔离池进行隔离共培养.以软骨细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为实验组,以皮肤成纤维细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为对照组1,以单纯BMSCs-材料复合物为对照组2.各组标本均于体外培养8周后取材,通过大体观察,组织学,以及免疫组织化学,RT-PCR等方法对新生组织进行评价.结果 隔离共培养8周后,实验组软骨细胞材料-复合物诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织略有缩小,外观类似软骨组织,组织学检测见软骨陷窝样结构,SafraninO染色可见软骨特异性基质分泌,免疫组化显示有大量Ⅱ型胶原沉积,RT-PCR检测组织表达Ⅱ型胶原、Ⅸ型胶原、COMP、Sox9等软骨特异性基因,提示形成了较成熟软骨样组织;而对照组成纤维细胞材料复合物诱导的BMSCs-材料复合物和未经任何诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织淡黄色,明显缩小、变薄、质地较软,组织学检测均未形成软骨陷窝样结构,主要为纤维性成分,各种软骨特异性相关检测均为阴性.结论 软骨细胞分泌的可溶性因子能够单独诱导BMSCs软骨分化,可能是软骨细胞形成的微环境中发挥诱导作用的主要因素.     

力学刺激促进软骨细胞与骨髓基质干细胞共培养体外软骨分化

目的：研究不同的应力刺激对软骨细胞与骨髓基质干细胞（BMSCs）共培养体外构建组织工程化软骨的影响。方法：分离、培养、扩传兔MSCs及软骨细胞,二者按7：3比例混和,以5．0×107／ml的细胞密度接种于聚羟基乙酸（PGA）支架上,一周后根据不同的施加力分为4组：离心组、摇床组、搅拌组,静止培养作为对照组。6周后取材行相关检测。结果：三受力组形成的细胞材料复合物基本保持原来的体积与外形。HE染色结果显示大量成熟软骨陷窝形成,细胞外基质沉积均匀;Safranin-O及甲苯胺兰染色显示有大量的GAG形成,免疫组化检测II型胶原表达强阳性。三受力组标本组织湿重、体积、GAG含量等指标均优于对照组。结论：力学刺激有利于促进少量软骨细胞与BMSCs共培养体外软骨分化;并在三维支架材料上构建组织工程化软骨。     

细胞间直接接触诱导BMSC软骨分化的初步研究

目的探讨细胞间直接接触是否能够单独诱导骨髓基质干细胞(Bone Marrow Stromal Cells,BMSC)软骨分化。方法体外培养扩增猪BMSC与关节软骨细胞,将1.0×106的细胞总量以2000r/min离心8min,制成细胞团块,即Pellet培养。实验分为5组,实验组:经0.5%多聚甲醛固定的软骨细胞与BMSC以1∶1混合;对照组1:同等数量的未经多聚甲醛固定的软骨细胞与BMSC1:1共培养制成Pellet;对照组2:同等数量的单纯软骨细胞制成Pellet;对照组3:同等数量的单纯BMSC制成Pellet;对照组4:同等数量的单纯经多聚甲醛固定的软骨细胞制成Pellet。每3天换液一次,每组3例。培养4周后,以大体观察、组织学、免疫组织化学、RT-PCR等方法对Pellet进行全面评价。结果培养4周后,实验组形成的Pellet,明显缩小,形状略不规则,颜色灰暗,柔软且没有弹性,组织学检测提示主要为纤维性成分及死细胞样结构,Safranin O染色及Ⅱ型胶原免疫组化均为阴性,RT-PCR检测未表达Ⅱ型胶原。对照组1和对照组2均形成圆盘状组织块,表面光滑,触之有一定弹性,组织学检测软骨陷窝形态规则,Safranin O染色及Ⅱ型胶原免疫组化均有阳性表达,RT-PCR检测Ⅱ型胶原高表达。对照组3的组织块明显收缩,呈褐色,无弹性。对照组4,细胞松散,不能形成Pellet。对照组3和4的各种软骨特异性相关检测均为阴性。结论细胞间直接接触不能够单独诱导BMSC向软骨分化,不是软骨细胞与BMSC混合共培养中发挥诱导作用的主要因素。     

组织工程化软骨分泌的可溶性因子对骨髓基质干细胞诱导作用的实验研究

目的 探讨组织工程化软骨分泌的可溶性因子是否能够单独诱导骨髓基质干细胞(bone marrow stromai cells,BMSCs)软骨分化.方法 体外培养扩增猪BMSCs、猪关节软骨细胞以及皮肤成纤维细胞,以5.0×107/ml的细胞终浓度分别接种于聚羟基乙酸/聚乳酸(PGA/PLA)支架,应用隔离池进行隔离共培养.以软骨细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为实验组,以皮肤成纤维细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为对照组1,以单纯BMSCs-材料复合物为对照组2.各组标本均于体外培养8周后取材,通过大体观察,组织学,以及免疫组织化学,RT-PCR等方法对新生组织进行评价.结果 隔离共培养8周后,实验组软骨细胞材料-复合物诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织略有缩小,外观类似软骨组织,组织学检测见软骨陷窝样结构,SafraninO染色可见软骨特异性基质分泌,免疫组化显示有大量Ⅱ型胶原沉积,RT-PCR检测组织表达Ⅱ型胶原、Ⅸ型胶原、COMP、Sox9等软骨特异性基因,提示形成了较成熟软骨样组织;而对照组成纤维细胞材料复合物诱导的BMSCs-材料复合物和未经任何诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织淡黄色,明显缩小、变薄、质地较软,组织学检测均未形成软骨陷窝样结构,主要为纤维性成分,各种软骨特异性相关检测均为阴性.结论 软骨细胞分泌的可溶性因子能够单独诱导BMSCs软骨分化,可能是软骨细胞形成的微环境中发挥诱导作用的主要因素.     

组织工程化软骨分泌的可溶性因子对骨髓基质干细胞诱导作用的实验研究

目的 探讨组织工程化软骨分泌的可溶性因子是否能够单独诱导骨髓基质干细胞(bone marrow stromai cells,BMSCs)软骨分化.方法 体外培养扩增猪BMSCs、猪关节软骨细胞以及皮肤成纤维细胞,以5.0×107/ml的细胞终浓度分别接种于聚羟基乙酸/聚乳酸(PGA/PLA)支架,应用隔离池进行隔离共培养.以软骨细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为实验组,以皮肤成纤维细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为对照组1,以单纯BMSCs-材料复合物为对照组2.各组标本均于体外培养8周后取材,通过大体观察,组织学,以及免疫组织化学,RT-PCR等方法对新生组织进行评价.结果 隔离共培养8周后,实验组软骨细胞材料-复合物诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织略有缩小,外观类似软骨组织,组织学检测见软骨陷窝样结构,SafraninO染色可见软骨特异性基质分泌,免疫组化显示有大量Ⅱ型胶原沉积,RT-PCR检测组织表达Ⅱ型胶原、Ⅸ型胶原、COMP、Sox9等软骨特异性基因,提示形成了较成熟软骨样组织;而对照组成纤维细胞材料复合物诱导的BMSCs-材料复合物和未经任何诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织淡黄色,明显缩小、变薄、质地较软,组织学检测均未形成软骨陷窝样结构,主要为纤维性成分,各种软骨特异性相关检测均为阴性.结论 软骨细胞分泌的可溶性因子能够单独诱导BMSCs软骨分化,可能是软骨细胞形成的微环境中发挥诱导作用的主要因素.     

骨形态发生蛋白2和富血小板血浆凝胶对兔骨髓间充质干细胞体外成软骨分化的影响

目的观察富血小板血浆(PRP)凝胶及腺病毒介导的骨形态发生蛋白2(BMP-2)基因转染对兔骨髓间充质干细胞(BMSCs)体外成软骨分化的影响。方法取新西兰大白兔骨髓培养BMSCs,抽取静脉血制备PRP,以Ad-GFP-hBMP-2(BMP-2-BMSCs组)及Ad-GFP(对照组)转染的BMSCs分别与PRP凝胶复合,继续培养。用扫描电镜、MTT检测PRP凝胶的生物相容性,RT-PCR检测各组的Ⅰ型胶原、Ⅱ型胶原、Ⅹ型胶原、蛋白聚糖、SOX-9表达。结果扫描电镜及MTT检测证实PRP凝胶具有良好的生物相容性。RT-PCR分析表明,单层培养的BMP-2-BMSCs组的Ⅱ型胶原、蛋白聚糖和SOX-9的表达水平均高于对照组(P0.05),但Ⅰ型胶原表达水平较对照组明显下降(P0.05),同时Ⅹ型胶原表达水平与对照组相比差异无统计学意义(P0.05);与PRP复合后,BMP-2-BMSCs组的Ⅱ型胶原、蛋白聚糖和SOX-9表达水平较对照组升高(P0.05),而Ⅰ型胶原和Ⅹ型胶原表达水平与对照组比较差异无统计学意义(P0.05)。结论转染BMP-2的BMSCs在PRP凝胶中生长良好,BMP-2基因转染能促进BMSCs的体外成软骨分化。