中空多孔金属假体复合诱导因子对骨髓间充质干细胞生长及成骨分化的影响

BACKGROUND: Bone morphogenetic protein in combination with hollow porous titanium alloy can improve the affinity with surrounding bone tissues.     

骨髓基质干细胞抑制大鼠肝纤维化细胞生长的实验研究

目的 探讨骨髓基质干细胞(BMSCs)对大鼠肝纤维化细胞(CFSCs)生长的抑制作用.方法 采用不同培养时间BMSCs的培养上清培养大鼠正常肝细胞系(BRL)以及CFSCs,MTT法检测CFSCs的增殖情况;Transwell建立BMSCs与CFSCs的双层共培养体系,经TUNEL法检测与BMSCs按不同比例进行培养后的CFSCs凋亡情况.结果 BMSCs培养上清作用于CFSCs后,其增殖能力明显低于对照组,有统计学意义(P＜0.05),并表现出剂量依赖性,而对BRL没有作用.CFSCs与BMSCs按不同比例共培养后,随着BMSCs比例的增加,CFSCs调亡率上升.结论 BMSCs能够不可逆的抑制CFSCs生长而不影响正常的肝细胞,这种生长抑制是通过诱导CFSCs的凋亡发生的.     

基质细胞衍生因子对骨髓干细胞迁移分化的影响

骨髓干细胞具有很强的可塑性，可向多种组织细胞横向分化，是细胞移植的最好种子之一。体内外许多试验证实，某些细胞因子可以影响移植细胞的微环境，进而影响骨髓干细胞的动员、迁移及分化。基质细胞衍生因子属于趋化因子中CXC亚家族，特异性引起表达CXCR4的骨髓干细胞趋化反应，就基质细胞衍生因子对骨髓干细胞动员、迁移及分化的影响作一综述。     

不同浓度血清对大鼠骨髓基质细胞生长的影响

目的：探讨不同浓度血清对大鼠原代培养骨髓基质细胞(BMSCs)功能的影响，寻求培养所需的适宜血清浓度。 方法： 利用MTT法绘制细胞生长曲线、流式细胞仪分析细胞生长周期及细胞凋亡的变化，PCR-ELISA法分析细胞端粒酶活性的改变。 结果： ①血清能明显促进BMSCs增殖，表现为G0/G1期细胞减少，S期细胞增加，群体细胞倍增时间缩短。②在组成BMSCs的Ⅰ型和Ⅱ型细胞发育生长过程中，血清对Ⅱ型细胞的增殖无明显促进作用；对Ⅰ型细胞，血清能明显促进细胞增殖。③短时间内血清对于BMSCs端粒酶活性无明显影响。 结论： ①对于BMSCs中不同类型的细胞采用的培养条件应因类而异。②血清对Ⅰ型细胞的增殖具有明显促进作用。③血清并不能促进Ⅱ型细胞增殖，但在短时间内对其分化亦无明显影响。     

多肽修饰聚合物PLGA-[ASP-PEG]对骨髓基质细胞黏附特性的影响

探讨在PLGA-[ASP-PEG]表面进行多肽改性后,对骨髓基质细胞在其表面黏附力的影响。在骨支架材料PLGA-[ASP-PEG]表面固定多肽GRGDSPC,用微吸管吸吮法测定骨髓基质细胞不同的时间段在骨支架材料表面的黏附力,并进行扫描电镜观察。结果表明:骨髓基质细胞接种在二种支架材料上4 h时,PLGA-[ASP-PEG]表面黏附力为172.78±15.23 N,多肽改性的PLGA-[SP-PEG]细胞黏附力209.47±92.59 N,二者无明显差异;在12h,多肽改性的PLGA-[ASP-PEG]黏附力576.23±165.74 N,PLGA-[ASP-PEG]黏附力为261.84±100.09 N,前者表面细胞黏附力明显强于后者(P<0.01);在24 h时,二种材料表面的细胞黏附力无明显差异(P>0.05)。扫描电镜观察结果为多肽改性支架材料上表面黏附的细胞数明显多于未改性材料表面黏附的细胞数。在生物材料表面结合多肽可以增强细胞在材料表面的黏附力,从而改善生物材料生物相容性。     

骨髓基质细胞对脑神经干细胞分化为神经元的诱导作用

目的：观察成年大鼠骨髓基质细胞诱导的新生大鼠中脑神经干细胞分化为神经元的机制。方法：采用骨髓基质细胞和神经干细胞共培养方法，通过显微镜观察神经干细胞的分化状态，使用免疫组织化学技术，分析神经元在神经细胞后代中所占的比例。结果：（1）骨髓基质细胞可诱导神经干细胞分化为高比例神经元；（2）骨髓基质细胞可促进神经元的存活。结论：骨髓基质细胞可提供神经干细胞分化为神经元和促进神经元存活的信号物质。     

骨髓基质干细胞移植和成骨生长肽对股骨头坏死修复作用的实验研究

目的 本实验探讨骨髓基质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)移植和成骨生长肽(osteogenic growth peptide,OGP)对激素性股骨头坏死的影响.方法 实验取25只成年日本大耳白兔,5只为正常组,其余20只制成激素性股骨头坏死模型,随机分为实验组和对照组,每组10只.实验组为BMSCs移植于动物股骨头后OGP注射4、8周,对照组注射等量生理盐水.测定血清碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(BGP),测试股骨头力学性质,通过光镜和扫描电镜观察股骨头的形态结构.结果 实验组ALP、BGP明显高于对照组(P＜0.05).实验组股骨头的最大压缩载荷及载荷/位移较对照组高(最大压缩载荷差异有显著性P＜0.05,载荷/位移差异没有显著性P＞0.05).光镜、扫描电镜观察到实验组动物股骨头中骨小梁形态及胶原纤维排列有序性明显好于对照组.结论 BMSCs移植和OGP注射对股骨头坏死具有一定的修复作用.     

不同基因转染对骨髓基质干细胞成骨活性的影响

为了优化骨组织工程种子细胞，探讨不同基因对骨髓基质干细胞（MSCs）成骨活性的影响，我们首先利用RT—PCR方法获得了全长BMP-2．VEGF 165及bFGF基因，克隆入真核表达载体peDNA3．0，鉴定正确后，经脂质体介导转入分离培养的大鼠骨髓基质干细胞，G418筛选出稳定表达株。并利用RT—PCR、免疫组织化学方法证明目的基因能够在骨髓基质干细胞中得到稳定表达。MTT实验结果显示转基因后的MSCs增殖能力有不同程度的提高。细胞内碱性磷酸酶活性明显上调，BMP-2、bFGF转染组骨钙索水平升高，成骨活性增强。提示：BMP-2、bFGF基因修饰的骨髓基质干细胞作为种子细胞能够更为有效地在骨组织工程中发挥作用。     

基质细胞衍生因子1对骨髓间充质干细胞迁移及皮肤创伤修复的影响

背景：基质细胞衍生因子1对骨髓间充质干细胞具有强烈的趋化作用,且基质细胞衍生因子1与骨髓间充质干细胞均能促进组织创伤愈合,然而有关两者与皮肤创伤愈合的研究文献报道较少。 目的：观察基质细胞衍生因子1在皮肤创伤修复过程中对骨髓间充质干细胞定向迁移及皮肤创面愈合的影响。 方法：选取30只SD大鼠随机分为5组,各组大鼠尾静脉注射PKH26标记的骨髓间充质干细胞,注射1周后于背部制作皮肤创伤模型,造模后于皮肤创伤处多点注射不同质量浓度的基质细胞衍生因子1(1,2,10,50 μg/L)。注射14 d后观察并记录大鼠皮肤愈合情况,免疫荧光染色观察创面组织骨髓间充质干细胞数量、分布情况,苏木精-伊红染色观察创面组织病理变化,Western blot检测创面组织Ⅰ型胶原及Ⅲ型胶原蛋白表达情况。 结果与结论：当基质细胞衍生因子1质量浓度为10 μg/L时,骨髓间充质干细胞在皮肤创面的数量最多,创伤修复效果最好。同样基质细胞衍生因子1能够调节Ⅰ型胶原及Ⅲ型胶原在创面的表达,基质细胞衍生因子1质量浓度为10 μg/L时,Ⅰ型胶原及Ⅲ型胶原表达最高。结果表明适宜质量浓度的基质细胞衍生因子1 (10 μg/L)能够更好地促进骨髓间充质干细胞迁移,从而促进皮肤创伤愈合。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

三种高分子支架对骨髓基质细胞生长影响的研究

研究高分子复合支架聚乳酸均聚物(PLA)、聚乳酸/聚乙二醇共聚物(PLA-PEG)和聚乳酸/聚乙醇酸共聚物(PLGA)对骨髓基质细胞(M SC)黏附、增殖和分化的影响。分离、纯化兔骨髓基质细胞,分别和3种支架材料共培养。在不同时间段,应用细胞计数,碱性磷酸酶(ALP)定量分析,四环素荧光染色,扫描电镜,RT-PCR的方法,观察细胞在3种材料上生长,黏附和矿化沉积情况。结果表明细胞在3种支架材料上生长良好,PLGA上细胞生长的数量最多,其次是PLA-PEG、PLA,呈时间依赖性增加。3种材料上的细胞均表达ALP活性,PLA-PEG和PLGA组的ALP活性无差异,但显著高于PLA组,差异有显著性。RT-PCR反应可检测到骨钙素和纤维I型胶原在mRNA水平的表达。扫描电镜见细胞最初呈球形附着于材料上,7 d后细胞数量增加并分泌细胞外基质。两周后可见钙化结节形成,四环素荧光呈黄绿色染色。结果提示M SC细胞能较好的黏附于3种聚合物支架上,生长良好,并表达一定的成骨潜能,但PLA共聚物PLA-PEG和PLGA优于PLA均聚物,有望成为较好的构建组织工程骨的支架。     

骨髓间质细胞对体外培养的缺氧心肌细胞影响的初步研究

目的：探讨缺氧条件下骨髓间质细胞对培养 的心肌细胞凋亡的作用。方法:共培养乳鼠心肌细胞和骨髓间质细胞。 利用厌养罐模拟细胞缺氧，观察细胞形态、检测细胞凋亡亚二倍体、观察细胞脱氧核苷酸断 裂情况及凋亡相关蛋白的表达。 结果:单独培养的骨髓间质细胞对缺 氧不敏感，而单独培养的心肌细胞在缺氧后24 h出现凋亡，表现为明显的凋亡亚二倍体峰和 “DNA ladder”。当两种细胞缺氧共培养24 h后，混合细胞的凋亡亚二倍体峰明显减少，“ DNA ladder”消失，抗凋亡蛋白Bcl-2表达无显著差异而促凋亡蛋白Bax表达降低。 结论:缺氧条件下体外细胞共培养模型表明骨髓间质细胞对心肌细胞的凋亡有一 定的拮抗作用，可能是通过抑制Bax蛋白的表达而实现的。     

Adhesion and growth of bone marrow stromal cells on modified alginate hydrogels

Alginate is a biodegradable, immunocompatible biopolymer that is capable of immobilizing viable cells and bioactive factors. Few investigations have analyzed the efficacy of alginate gels as substrata for cell attachment and proliferation. Here we have compared the adhesion and subsequent growth of human and rat bone marrow stromal fibroblastic cells on unmodified alginate hydrogel surfaces. It was found that, in contrast to rat cells, human cells did not readily attach or proliferate on unmodified alginates. In attempts to enhance these features, or collagen type I was incorporated into the gels, with no significant improvements in prolonged human cell adherence. However, alginate gels containing both collagen type I and beta-tricalcium phosphate were found to enhance human cell adherence and proliferation. Furthermore, interactions between the collagen and beta-tricalcium phosphate prevented loss of the protein from the hydrogels. These results indicate that alginate gels containing collagen have potential uses as vehicles for delivery of adherent cells to a tissue site. In addition, gels containing beta-tricalcium phosphate, with or without collagen type I incorporation, have potential to support cell growth and differentiation in vitro before implantation. This study emphasizes the limitations of the uses of cells derived from experimental animals in certain model studies relating to human tissue engineering.     

Influence of rhBMP-2 on rat bone marrow stromal cells cultured on titanium fiber mesh

Titanium (Ti) fiber mesh is a candidate scaffold material for the creation of bone graft substitutes (BGS). Two densities (3.54 x 10(4) cells/cm(2) [LD or low density] and 3.54 x 10(5) cells/cm(2) [HD or high density]) of rat bone marrow stromal cells were seeded on Ti-fiber mesh discs. Cells were cultured for up to 16 days, 7 days of which the cells were in the presence of various concentrations of rhBMP-2 (0, 10, 100, and 1,000 ng/mL) in order to evaluate osteogenic expression. Scanning electron microscopy (SEM), light microscopy (LM), energy dispersive spectroscopy (EDS), DNA and calcium (Ca) content measurements, and x-ray diffraction (XRD) analysis were performed. SEM and EDS evaluation showed that a confluent layer of cells was present on top of the meshes together with collagen bundles and calcified globular accretions. Light microscopical evaluation showed a densely stained layer in the upper part of the mesh. SEM and Ca content measurement showed that calcification starts at 8 days. In addition, it was demonstrated that DNA content peaked at 8 days. LM, SEM, and Ca content evaluation revealed positive effects of increasing the cell seeding density, the rhBMP-2 concentration and the culture time on mineralization. Increasing the cell seeding density also showed a positive effect on DNA content. No effects of rhBMP-2 concentration were seen on DNA content. Finally, XRD revealed that the deposited matrix contained a precipitate of a stable calcium phosphate phase. We conclude that (1) titanium fiber mesh sustains excellent osteogenic expression in vitro, (2) increasing the cell seeding density has a positive effect on osteogenic expression in titanium mesh in vitro, and (3) in high density specimens, rhBMP-2 concentrations of 100 ng/mL and 1,000 ng/mL stimulate extracellular matrix calcification in a dose-responsive manner.     

Effect of curettage of the medullary cavity on bone marrow stromal precursor cells

Changes in the number of stromal bone marrow precursor cells in guinea pigs after curettage of the medullary cavity were studied by cloning and monolayer cultures in vitro. Curettage was shown to remove about half of the fibroblast colony forming cells (FCFC) from the bone marrow. Later, the number of FCFC in the curetted limb fell to reach a minimum after 12 h. Starting from 24 h their number increased. By the 7th–12th day the number of FCFC reached the normal level, and by the 20th day it was 2.5 times higher than normal. The number of FCFC in the contralateral limb between 6 h and 20 days after curettage was 2–2.5 times greater than normal.Laboratory of Immunomorphology, N. F. Gamaleya Institute of Epidemiology and Microbiology, Academy of Medical Sciences of the USSR, Moscow. (Presented by Academician of the Academy of Medical Sciences of the USSR P. A. Vershilova.) Translated from Byulleten' Éksperimental'noi Biologii i Meditsiny, Vol. 86, No. 9, pp. 362–365, September, 1978.     

细胞联合培养杯膜的孔径对血小板源性生长因子通透的影响

目的 探讨细胞联合培养杯膜的孔径对生物大分子通透的影响,解决血管细胞分子力学生物学实验的关键技术问题。方法 以杯底PET膜孔径为0.4 μm和1.0 μm的两种型号细胞联合培养杯作为研究对象,将大鼠血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells, VSMCs）和内皮细胞（endothelial cells, ECs）分别种植于联合培养杯底PET膜的内外侧面。实验分为EC/VSMC联合培养施加低切应力组、PET膜未接种细胞静止组、PET膜单侧接种细胞静止组和PET膜双侧接种细胞静止组。ELISA检测低切应力组ECs侧和VSMCs侧培养液中血小板源性生长因子（platelet-derived growth factor BB, PDGFBB）含量,Western blotting检测重组PDGF-BB（rPDGF-BB）刺激后,各组细胞内信号转导分子p-ERK1/2和p-Akt以及核骨架蛋白Lamin A的表达变化。结果 EC/VSMC联合培养施加0.5 Pa层流低切应力12 h后,0.4 μm联合培养杯VSMCs侧PDGFBB浓度显著高于ECs侧。0.4 μm和1.0 μm两种孔径的PET膜未接种细胞时,rPDGF-BB上调了隔开培养细胞的pERK1/2和p-Akt表达,并下调Lamin A表达。PET膜外侧面接种单层细胞时,rPDGF-BB上调了对侧细胞的p-ERK1/2和p-Akt表达,并下调Lamin A表达。PET膜内外侧面均接种细胞时,rPDGF-BB仅能影响0.4 μm PET膜同侧细胞的pERK1/2、p-Akt和Lamin A表达,对对侧细胞无明显作用;而1.0 μm PET膜两侧细胞的p-ERK1/2、p-Akt和Lamin A表达无显著性差异。结论 两种有孔PET材料本身均允许生物大分子的通透,而细胞接种会影响有孔PET膜对生物大分子的通透。0.4 μm孔径PET膜两侧均接种细胞时,对生物大分子的通透明显减弱,更接近于在体情况。     

Effect of different magnitudes of continuous tensile stress on osteogenic differentiation of rat bone marrow stromal cells

背景：研究证实力学刺激是影响骨改建的重要因素,可促进骨髓基质干细胞骨向分化;但不同幅度力学刺激对骨髓基质干细胞分化的影响尚不明确。 目的：观察持续张应力对大鼠骨髓基质干细胞成骨分化的影响。 方法：全血贴壁培养法获取大鼠骨髓基质干细胞。采用Flexercell-4000细胞体外应力加载系统对骨髓基质干细胞施加5%,10%,15%幅度的持续张应力,对照组则不加力培养,频率1 Hz,持续时间48 h。分别在加力后1,6,12,24,48 h检测成骨标记物碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原、骨钙素mRNA及成骨特异性转录因子Runx2的mRNA及蛋白表达。 结果与结论：5%和10%持续张应力作用下,骨髓基质干细胞的成骨标记基因碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原、骨钙素mRNA的表达较对照组升高(P < 0.05),10%张力组升高的时间均较5%张力组早、幅度较高。15%持续在加力6 h时可促进骨髓基质干细胞碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原mRNA的表达(P < 0.05)、随后表达下降,加力48 h后上述指标均低于对照组(P < 0.05),骨钙素mRNA的表达加力6 h后均低于对照组(P < 0.05)。5%张力组仅加力24 h后骨髓基质干细胞Runx2蛋白表达高于对照组(P < 0.05),10%,15%张力组加力6 h后Runx2蛋白表达均高于对照组(P < 0.05)。结果证实,5%,10%,15%持续张应力均可更有效地促进骨髓基质干细胞的骨向分化,10%持续张力的促进效应更显著。