骨髓间充质干细胞体外构建工程化心肌组织的生存

背景：到目前为止,工程化心肌组织仍然面临很多的问题。研究证实,骨髓间充质干细胞可分化为心肌样细胞;聚乙交酯、聚己内酯为常用的人工高分子材料,生物相容性良好。 目的：观察体外构建骨髓间充质干细胞-聚乙交酯-聚己内酯共聚物补片在正常心肌组织和梗死后心肌组织中的生长情况。 方法：SD大鼠骨髓间充质干细胞采用贴壁分离筛选法进行分离、培养,选取第3代进行体外DAPI标记。制作骨髓间充质干细胞悬液(2×106/cm2)种植于聚乙交酯-聚己内酯共聚物上形成骨髓间充质干细胞-聚乙交酯-聚己内酯共聚物补片。培养48 h在电镜下观察;苏木精-伊红染色后在光学显微镜下观察。大鼠结扎左冠状动脉前降支制作心肌梗死模型。将补片植入到正常心肌组织和梗死后心肌组织培养5周,行病理学检查了解骨髓间充质干细胞在组织中的存活情况。 结果与结论：光学显微镜和电镜观察结果示,骨髓间充质干细胞在聚乙交酯-聚己内酯共聚物支架中呈三维生长,细胞与支架黏附良好。在激光共聚焦显微镜下,对比观察补片植入正常心肌组织后第1周和第5周切片结果,同第1周相比,第5周的心肌组织内出现DAPI标记的骨髓间充质干细胞;心肌梗死区出现DAPI标记的骨髓间充质干细胞。苏木精-伊红染色结果示,梗死区出现骨髓间充质干细胞。提示骨髓间充质干细胞在聚乙交酯-聚己内酯共聚物支架上贴附生长,黏附良好。骨髓间充质干细胞-聚乙交酯-聚己内酯共聚物补片可用于心肌组织修复。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程全文链接：     

聚乳酸-聚乙醇酸共聚物复合心肌样细胞体外构建工程化心肌组织

背景:研究证实,在一定的诱导条件下,骨髓间充质干细胞可能向心肌细胞等多种中胚层来源的间质细胞分化。目的:探索以聚乳酸-聚乙醇酸共聚物为支架、骨髓间充质干细胞诱导分化的心肌样细胞为种子细胞,体外构建工程化心肌组织的可行性。方法:分离SD大鼠骨髓间充质干细胞,取第3代骨髓间充质干细胞加入含5-氮胞苷的培养液进行诱导分化,培养4周。将诱导成功后的细胞制成细胞悬液,缓慢滴注于预先制备好的聚乳酸-聚乙醇酸共聚物上,培养14d。以倒置相差显微镜观察诱导前后细胞的形态学变化,免疫荧光染色法鉴定诱导后骨髓间充质干细胞中心肌特异性肌钙蛋白Ⅰ的表达,大体观察工程化心肌组织在培养期间的形态,透射电镜观察工程化心肌组织的超微结构。结果与结论:原代培养的骨髓间充质干细胞14d形成集落,传代细胞体积变大,5-氮胞苷诱导后细胞呈长梭形,呈一致性生长。免疫荧光染色结果显示诱导后骨髓间充质干细胞表达心肌特异性肌钙蛋白Ⅰ。透射电镜可见肌丝、Z线样物质。结果证实,以聚乳酸-聚乙醇酸共聚物为支架、骨髓间充质干细胞诱导分化的心肌样细胞为种子细胞,可于体外构建出类似天然心肌的工程化心肌组织。     

豚鼠骨髓间充质干细胞与纳米羟基磷灰石体外构建组织工程人工听骨

背景：人工合成的纳米羟基磷灰石具有良好的生物活性和相容性,植入体内后能在短时间内与体内的软硬组织形成紧密结合,因此成为广泛应用的骨组织工程材料。 目的：观察豚鼠骨髓间充质干细胞与纳米羟基磷灰石复合多孔陶瓷材料体外复合培养的结合程度,并分析其构建组织工程人工听骨的可行性。 方法：采用细胞差速贴壁法分离培养豚鼠骨髓间充质干细胞,使用流式细胞仪检测CD29、CD45、CD44进行间充质干细胞表面标记物鉴定,并检测其骨细胞分化能力。将骨髓间充质干细胞与纳米羟基磷灰石复合多孔陶瓷共培养1,3,5,7,10 d,电镜观察骨髓间充质干细胞与此种支架材料的复合情况。 结果与结论：培养3 d后,可见大量骨髓间充质干细胞贴附在材料表层,并且形态稳定,生长旺盛,增殖力强,具有极佳的延伸性;培养5 d后可见材料表面已全部覆盖骨髓间充质干细胞,细胞结合紧密,细胞表面可见大量分泌颗粒,胞体明显增大,边缘完整,呈纤维样伸长;7 d后细胞逐渐从材料表面脱落,仍附在材料表面的细胞出现“星形”改变,“伪足”增多;10 d后细胞呈片状脱落。说明纳米羟基磷灰石材料保持了它良好的生物相容性,利于细胞黏附、增殖,可结合大量的骨髓间充质干细胞,用于构建组织工程人工听骨。     

骨髓间充质干细胞移植肝衰竭大鼠CD163和白细胞介素10的表达

背景:研究显示骨髓间充质干细胞具有持久生成肝细胞和胆管细胞的能力,在肝损伤后的修复过程中,参与补充因损伤而减少的肝细胞数量,参与修复因损伤破坏的肝组织结构。目的:探讨骨髓间充质干细胞移植治疗急性肝衰竭大鼠的疗效以及对急性肝衰竭大鼠血清和肝组织CD163、白细胞介素10表达的影响。方法:选取60只SD大鼠,腹腔注射D-氨基半乳糖/脂多糖制备急性肝衰竭模型。随机分为2组,骨髓间充质干细胞移植组尾静脉移植第3代骨髓间充质干细胞,对照组尾静脉注射等体积生理盐水。于移植后24,120,168 h收集血清和肝组织标本。结果与结论:在移植后120,168 h,骨髓间充质干细胞移植组大鼠血清谷丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶活性显著低于对照组(P0.05)。骨髓间充质干细胞移植组细胞凋亡指数显著低于对照组(P0.05)。骨髓间充质干细胞移植组大鼠血清及肝组织中CD163和白细胞介素10水平与对照组比较明显下降(P0.05),且二者的表达有明显的相关性(P0.01)。结果可见骨髓间充质干细胞对急性肝衰竭大鼠有一定的治疗作用,CD163、白细胞介素10的基础水平以及治疗过程中的变化趋势可以在一定程度上反映急性肝衰竭的治疗效果。     

骨髓间充质干细胞向肝细胞转化的研究进展

骨髓中存在多种具有很强的自我更新和多向分化能力的干细胞.研究表明,骨髓间充质干细胞在体外可通过肝细胞生长因子等的诱导作用转化成肝样细胞,在体内利用特定微环境的作用也可转化为肝前体细胞和成熟的肝细胞,并明显改善肝功能.骨髓间充质干细胞有望成为肝细胞移植或生物人工肝的新型种子细胞.本文就骨髓闻充质干细胞在治疗肝病中的研究进展作简要综述.     

人脐带Wharton胶中间充质干细胞体外无支架组织工程软骨的构建

背景:构建组织工程软骨的方法多为自体种子细胞复合天然或合成物支架,目前多存在种子细胞来源有限、支架安全性和生物相容性、以及细胞在支架中分布不均的问题。目的:探讨人脐带Wharton胶中间充质干细胞向软骨诱导分化并体外构建无支架组织工程软骨的可行性。方法:分离培养人脐带Wharton胶中的间充质干细胞,进行流式细胞学鉴定。对软骨诱导前后的细胞进行组织学和免疫组织化学染色,对其表达的葡萄糖胺聚糖和Ⅱ型胶原进行定量研究,并应用RT-PCR检测软骨诱导前后Ⅱ型胶原和Sox-9mRNA的表达。采用密集诱导培养→离心管培养→生物反应器培养,进行体外构建无支架软骨组织。结果与结论:人脐带Wharton胶富含干细胞,流式细胞仪检测结果显示这些细胞不表达造血干细胞标志,表达CD44,CD105、CD271等间充质干细胞表面标志;HLA-ABC阳性表达,HLA-DPDQDR阴性表达。未进行软骨诱导的细胞弱表达软骨细胞标志,诱导后葡萄糖胺聚糖和Ⅱ型胶原显著增高。RT-PCR结果显示人脐带Wharton胶间充质干细胞诱导前后均表达Sox-9、Ⅱ型胶原mRNA。说明人脐带Wharton胶间充质干细胞具有前软骨细胞的特性。采用密集诱导培养结合生物反应器培养,不用支架,体外可以构建成大块组织工程软骨。表明人脐带Wharton胶间充质干细胞是一种良好的构建组织工程软骨的种子细胞。     

骨髓间充质干细胞复合可注射型geneX及转化生长因子β2的成骨诱导效应

背景:单一支架材料在不同程度不同范围内存在一些缺点,因此近年来研究者选择复合支架材料,将两种或多种具有一定互补特性的生物材料按一定方式与比例复合,构造出新型复合材料。目的:探讨可注射型gene X人工骨复合骨髓间充质干细胞/转化生长因子β2的组织相容性及体外成骨诱导分化效果。方法:将可注射型gene X人工骨与兔骨髓间充质干细胞复合培养5 d,电镜观察人工骨的组织相容性。取第3代成骨诱导培养的兔骨髓间充质干细胞分3组培养,单纯细胞组仅加入成骨诱导分化培养基,细胞支架组加入gene X人工骨与成骨诱导分化培养基,联合组加入geneX人工骨、转化生长因子β2与成骨诱导分化培养基,培养7,14,21 d进行细胞形态学观察、碱性磷酸酶活性检测、MTT检测、甲基百里香酚蓝检测及茜素红染色观察。结果与结论:骨髓间充质干细胞在可注射型gene X人工骨表面贴壁生长,呈成纤维细胞形态,细胞基质分泌旺盛。联合组细胞增殖、成骨诱导活性强于单纯细胞组、细胞支架组(P0.05),细胞碱性磷酸酶活性高于单纯细胞组、细胞支架组。表明可注射型geneX人工骨复合骨髓间充质干细胞/转化生长因子β2具有良好组织相容性及促成骨分化能力。     

大鼠骨髓间充质干细胞与PLGA构建组织工程脂肪的实验研究

目的探讨采用聚乳酸一聚乙醇酸共聚物（PLGA）生物支架及骨髓间充质干细胞，构建组织工程化脂肪组织的可行性。方法将雄性大鼠骨髓间充质干细胞接种于PLGA支架上，成脂诱导培养1周，扫描电镜观察细胞在支架上的生长及黏附情况；同时，将细胞一支架复合体异体移植于雌性大鼠体内，观察其成脂情况，并使用原位杂交技术鉴定。结果在生物支架上大量成脂细胞呈簇状生长；1个月时可见脂肪组织形成，3个月时脂肪组织成熟。结论PLGA生物支架是一种理想的生物可降解支架，骨髓间充质干细胞接种于PLGA生物支架可用于组织工程化脂肪的研究。     

骨髓间充质干细胞及其向肝样细胞分化的潜能

背景：研究表明,在一定条件下骨髓间充质干细胞可诱导分化为肝样细胞,为治疗急性肝衰竭等终末期肝病提供了新的思路。 目的：对骨髓间充质干细胞的发现、分离培养、诱导分化及应用前景等方面做一综述。 方法：计算机检索中国期刊网全文数据库以及PubMed数据库1999至2014年期间有关骨髓间充质干细胞及其向肝样细胞分化的文章。检索词分别为“肝样细胞,骨髓间充质干细胞,细胞分化”和“hepatocyte-like cells,bone marrow mesenchymal stem cells,differentiation”。最后选择52篇文章纳入结果分析。 结果与结论：目前,肝组织工程的首要问题是寻找性状稳定具有肝特异性功能的种子细胞,成熟肝细胞获取难度较大,并具有产生免疫排斥反应、体外培养困难等缺陷,严重限制了肝移植的开展。骨髓间充质干细胞具有多向分化、自我更新快、易于扩增及培养等优点,被认为是最有前途的细胞来源。已有研究表明骨髓间充质干细胞在体内外均可分化为肝细胞,并具有肝细胞的合成和分泌功能。但如何大量扩增此类细胞的同时又能保持其良好的分化潜能、体外培养的最佳条件、诱导分化机制和临床应用的安全性等尚需进一步研究和探讨。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：     

Bio-gide胶原膜体外复合培养犬骨髓间充质干细胞的软骨分化CSCD

背景:应用组织工程方法修复股骨头坏死后的软骨损伤应解决的2个关键因素是种子细胞和支架材料。目的:探讨Bio-gide胶原膜体外与犬骨髓间充质干细胞复合成软骨的可行性。方法:采用全骨髓血离心法结合贴壁筛选法体外分离培养比格犬骨髓间充质干细胞,观察细胞形态学变化,以细胞表面抗原进行鉴定。采用成软骨诱导培养基诱导第3代骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化作为实验组,设置普通培养基培养对照组,MTT比色法测试软骨细胞生长曲线,并行Ⅱ型胶原免疫组织化学和甲苯胺蓝染色等生物学鉴定。将第3代骨髓间充质干细胞与Bio-gide胶原膜体外复合培养行倒置相差显微镜、扫描电镜观察。结果与结论:采用全骨髓血离心法结合贴壁筛选法获得了高纯度高活性的骨髓间充质干细胞,生长状态良好,扩增能力强,并成功诱导分化为软骨细胞。大量骨髓间充质干细胞在Bio-gide胶原膜上贴附增殖并复层生长,细胞与Bio-gide胶原膜逐渐融为一体;在胶原膜的断面可见胞体伸出突起相互连接包绕胶原膜,其间有明显细胞基质分泌。表明犬骨髓间充质干细胞可在Bio-gide胶原膜上生长并向软骨细胞分化。     

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(英文)

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。     

骨髓间充质干细胞在纳米晶胶原基骨内生长以及成骨潜能

背景：纳米晶胶原基骨修复材料是根据仿生原理制备的纳米骨框架材料,其微结构和成分两方面都与天然骨有相似性 ,具有良好的生物相容性。 目的：研究兔骨髓间充质干细胞与纳米晶胶原基骨修复材料体外复合培养的结合程度,以及构建组织工程骨的可行性。 方法：分离兔骨髓间充质干细胞,体外培养、纯化,取第3代骨髓间充质干细胞与纳米晶胶原基骨修复材料体外复合培养,第3,7,20天后激光共聚焦和扫描电镜观察二者复合程度。 结果与结论：骨髓间充质干细胞和纳米晶胶原基骨修复材料复合良好,共聚焦显微镜和环境扫描电镜观察均可见细胞生长;纳米晶胶原基骨修复材料能够作为良好的支架,它能使骨髓间充质干细胞在其内稳定生长。提示骨髓间充质干细胞在纳米晶胶原基骨修复材料内能很好的生长,并且具有成骨潜能。     

3D打印气管补片细胞相容性和生物力学性能研究

目的 研究3D打印气管补片的生物力学性能及其与骨髓间充质干细胞(BMSCs)的生物相容性.方法 从幼年新西兰大白兔胫骨平台抽取骨髓,通过全骨髓培养及贴壁纯化法获取BMSCs进行培养和传代.对3D打印气管补片进行生物力学测试;同时将其与BMSCs共培养后进行细胞形态观察,并用磺酰罗丹明B(SRB)比色法测定细胞增殖活性.结果 3D打印气管补片具有良好的生物力学性能;其与BMSCs共培养后细胞形态正常,贴壁生长良好,且SRB比色法显示细胞增殖良好.结论 3D打印气管补片具备良好的生物力学性能和生物相容性,是一种具有开发潜力的生物材料,可用于组织工程气管的体外构建.     

猪小肠黏膜下层与兔骨髓间充质干细胞的体外复合培养

背景：小肠黏膜下层细胞外基质材料免疫原性低,具有良好生物相容性,是构建单一结构工程化组织的较好支架材料。 目的：观察体外兔骨髓间充质干细胞与猪小肠黏膜下层复合培养的生物相容性。 方法：采用密度梯度离心法结合贴壁法分离纯化培养兔骨髓间充质干细胞,在其接种前用红色免疫荧光标记,然后将第2代已标记的兔骨髓间充质干细胞接种在猪小肠黏膜下层上。 结果与结论：①组织学观察：骨髓间充质干细胞与小肠黏膜下层上复合培养1周时细胞呈单层生长,荧光显微镜下观察标记的骨髓间充质干细胞显示均匀红色荧光,复合培养2周细胞呈多层生长,并显示更密集的红色荧光。②扫描电镜观察：复合培养2 d,骨髓间充质干细胞黏附于材料表面并伸展;复合培养1周,小肠黏膜下层被骨髓间充质干细胞分泌的胶原覆盖;2周后细胞在材料上已大量增殖形成融合,细胞连接紧密,细胞分泌大量基质,并分层。表明小肠黏膜下层与骨髓间充质干细胞具有良好的相容性。     

羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上骨髓间充质干细胞的增殖与分化

背景:最近胶原蛋白作为细胞体外三维立体支架材料被大量用于组织工程,但胶原蛋白支架材料机械强度低,很难承受较大外力,为此将胶原蛋白与羟基磷灰石制成复合支架材料,探索复合支架的生物相容性和生物活性。目的:验证大鼠骨髓间充质干细胞在羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上的增殖与分化情况。方法:贴壁法分离SD大鼠骨髓间充质干细胞,分别在平板、胶原支架、羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上,观察3种条件下细胞的生长状况,四甲基偶氮唑盐法检测其增殖情况。培养14,21d后,考察细胞碱性磷酸酶活性及胶原蛋白分泌量。结果与结论:发现骨髓间充质干细胞在羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上铺展良好,其增殖率显著高于纯胶原蛋白支架上培养的细胞,并高于平板培养细胞。骨髓间充质干细胞在羟基磷灰石/胶原蛋白复合支架上的碱性磷酸酶活性及胶原蛋白分泌量明显高于纯胶原蛋白支架,高于平板培养。结果提示,羟基磷灰石/胶原蛋白复合材料能促进骨髓间充质干细胞的增殖和分化,并诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化。     

髓核细胞共培养诱导骨髓间充质干细胞向类髓核细胞分化

背景：骨髓间充质干细胞近年来作为种子细胞被广泛应用于髓核组织工程。在诱导骨髓间充质干细胞向髓核细胞分化的过程中,需要提供适当的细胞外微环境以及生长因子。 目的：研究体外与髓核细胞非接触共培养和生物诱导剂条件下,兔骨髓间充质干细胞向类髓核样软骨细胞分化的可行性。 方法：用单层培养法分别分离培养兔骨髓间充质干细胞和髓核细胞。选用第3代的髓核细胞和骨髓间充质干细胞置于Transwell培养皿上下层构建共培养体系并加入转化生长因子β1为主的生物诱导剂诱导培养21 d,以高糖DMEM培养基单独培养的骨髓间充质干细胞作为阴性对照。 结果与结论：分离培养的兔骨髓间充质干细胞细胞表面CD29和CD44表达阳性,CD34、CD45的细胞表达阴性。与髓核细胞共培养诱导21 d后,可观察到骨髓间充质干细胞形态向多角形类圆形转变,胞质中分泌Ⅱ型胶原颗粒明显增多,RT-PCR结果表明诱导后细胞中Ⅱ型胶原mRNA表达明显增高。结果说明骨髓间充质干细胞在与髓核细胞共培养加生物诱导剂条件下可成功诱导分化为类髓核细胞。     

内皮前体细胞促骨髓间充质干细胞向肝样细胞转化中的VEGF-Notch信号通路

背景:在前期研究中发现骨髓血管内皮前体细胞在体外培养过程中通过旁分泌的方式产生了能够促进骨髓间充质干细胞分化的因子,血管内皮生长因子是其中之一.目的:探讨骨髓血管内皮前体细胞促进骨髓间充质干细胞向肝样细胞转化中是否有VEGF-Notch信号通路参与.方法:①分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞和骨髓血管内皮前体细胞,将第3...     

骨髓间充质干细胞向肝细胞转化的研究进展

骨髓间充质干细胞具有自我更新和多向分化潜能的特性,在体内特定的微环境中可向肝前体细胞及成熟肝细胞转化,明显改善肝功能;在体外通过肝细胞生长因子等诱导作用可转化为肝细胞样细胞,有望成为肝细胞移植或生物人工肝支持系统的新型种子细胞。就骨髓间充质干细胞向肝细胞的转化研究进行了阐述。     

完全脱钙骨基质与骨髓间充质干细胞体外诱导构建组织工程纤维软骨

背景:含有骨形态发生蛋白的完全脱钙骨基质可使骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化并维持其软骨细胞的特性,在软骨发生过程中发挥重要作用.目的:将骨髓间充质干细胞与完全脱钙骨基质在体外诱导培养成纤维软骨组织以及观察培养体系与支架材料对细胞凋亡的影响.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1代骨髓间充质干细胞均匀接...     

大鼠骨髓间充质干细胞体外向成骨细胞分化培养的生物学特性

背景：骨髓间充质干细胞因取材方便、对机体损伤小,是目前最为合适的骨组织工程种子细胞,但其体外培养的具体方法及生物特性仍无定论。 目的：建立一种简单有效的骨髓间充质干细胞的体外培养及成骨诱导方法,并探讨其体外培养的生物学特点。 方法：采用贴壁法分离提纯Wistar大鼠骨髓间充质干细胞,传至第3代细胞后,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10 d,绘制细胞生长曲线。于培养第4,7,10,13,16天检测两组细胞碱性磷酸酶活性,并对细胞爬片行Von kossa染色。 结果与结论：采用贴壁法获得了均一性较好的骨髓间充质干细胞,对照组细胞生长速度明显快于实验组细胞。对照组细胞碱性磷酸酶活性明显低于实验组(P < 0.05)。实验组细胞Von kossa染色为阳性,对照组为阴性。说明贴壁筛选法是一种简单有效的骨髓间充质干细胞的分离纯化方法,骨髓间充质干细胞在体外可诱导分化为成骨细胞。