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：     

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。     

脑脊液体外培养骨髓间充质干细胞

背景：细胞移植是脊髓损伤的一种有效治疗手段,但目前尚缺乏脑脊液对细胞影响的实验依据。 目的：动态观察体外脑脊液培养骨髓间充质干细胞的变化。 方法：采用密度梯度离心结合贴壁培养法分离纯化大鼠骨髓间充质干细胞,并传代扩增。选择生长良好的第3,4代细胞接种于脑脊液中,通过细胞免疫化学染色法鉴定脑脊液对细胞表型的影响。取生长良好的第5代细胞,分别用含小牛血清的L-DMEM和脑脊液培养。 结果与结论：运用密度梯度离心结合贴壁培养法能成功有效地分离纯化大鼠骨髓间充质干细胞,表型鉴定结果为CD90、CD106、CD71、CD29阳性,CD45阴性。脑脊液培养后细胞仍为骨髓间充质干细胞形态,并可见少量小圆细胞,表现为神经样细胞,表形鉴定结果为CD90、CD106、CD71、CD29阳性,CD45阴性,神经元特异性烯醇化酶呈弱阳性(<1%)。细胞具有相似的S形生长曲线,生长曲线基本相似。提示骨髓间充质干细胞在脑脊液培养基中可继续生长和增殖,无诱导分化作用,且细胞对生长环境有高度的适应性。     

骨髓间充质干细胞构建组织工程化小口径血管

目的采用在动物体外构建初级组织工程化血管、体内强化的方法,探讨构建小口径组织工程化血管的可能性.方法体外培养骨髓间充质干细胞(BMSC),用含全反式维甲酸(AT-RA)、双丁酰环磷酸腺苷(db-cAMP)的DMEM-LG培养液和含血管内皮细胞生长因子(VEGF)的培养液诱导BMSC分别向血管平滑肌样细胞和血管内皮样细胞分化.免疫荧光观察平滑肌样细胞β肌动蛋白的表达和内皮样细胞vWF的表达.电镜观察超微结构的改变.诱导的血管平滑肌样细胞和血管内皮样细胞,分层种植于胶原包埋聚乙醇酸(PGA)的复合支架表面,将细胞和支架复合体种植于动物皮下,于植入后第4、8周再次麻醉动物,取出植入皮下的组织工程化血管,行组织学检查、压力实验及免疫荧光检查.结果诱导14 d后,BMSC能够分化为血管平滑肌样细胞和血管内皮样细胞:β肌动蛋白和vWF呈阳性表达,电镜证实细胞出现了相应的形态学改变.人工血管组织学观察见管壁结构清晰.单纯支架组可承受100～150 mm Hg(1mm Hg=0.133 kPa)的血管腔内压力,实验组则均可承受200mm Hg的血管腔内压力不破裂.实验组皮下培养8周Brdu标记细胞的免疫荧光结果显示部分细胞核呈现明亮的黄绿色荧光.结论以动物皮下为生物反应器可构建出组织工程化血管,其大体结构和天然血管相似.     

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...     

自体骨髓间充质干细胞外基质支架在软骨组织工程中的应用

<正>1研究背景1.1组织工程学的基本构成近年来,随着细胞生物学和生物材料科学的发展下红包,直接点就行组织工程学方法成为了修复软骨缺损的一种全新的治疗模式。1.2细胞外基质材料的应用快速发展主要成分功能性和结构性蛋白,如胶原纤维、蛋白多糖、糖氨聚糖,有机的结合成超微结构供组织构建;细胞外基质表面的三肽精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸,及富含硫酸软骨素、硫酸肝素的;蛋白聚糖和CD44,在细胞黏     

组织工程支架和骨髓间充质干细胞在脊髓损伤修复中的应用

脊髓损伤后再生及修复困难,骨髓间充质干细胞来源丰富,可稳定培养扩增,具有多分化潜能,免疫原性弱,自体及异体移植对脊髓损伤修复均具有明显作用。但移植后存活率较低,作用有限。组织工程支架可填充脊髓空洞,改善脊髓微环境,模拟脊髓原有结构,携带药物和细胞因子,提高移植细胞的存活率及分化,且其设计理念不断更新。     

骨髓间充质干细胞复合蛛丝蛋白血管支架构建小直径组织工程血管的研究

应用动态培养的方式,将骨髓间充质干细胞和蛛丝蛋白血管支架复合培养构建小直径组织工程血管,为心血管疾病修复提供新的血管移植物来源。将间充质干细胞种植到管状的血管支架内腔,应用动态培养的方法构建小直径组织工程血管,并根据扫描电子显微镜观察、HE染色、缝合强度测试、DNA含量检测、羟脯氨酸测定等指标评价组织工程血管的形成程度。复合培养7 d后,细胞在纳米纤维支架表面充分铺展,并且可以迁移到纤维内部生长,细胞与血管支架表现出较好的相容性。组织工程血管的缝合强度经测试为(0.95±0.12) N/针,是天然血管的29.6%。随着时间的持续,组织工程血管中的羟脯氨酸含量和DNA含量不断增加,羟脯氨酸含量在第14和第28 d分别达到0.16和0.2 μg/mg, 且与对照组相比在统计学上有显著性差异。成功构建了一种小直径组织工程血管,各指标较为优良,为其临床应用奠定了基础。     

无细胞神经支架复合骨髓间充质干细胞构建组织工程人工神经修复坐骨神经缺损

背景：作者已经成功制备了无细胞神经移植物,并且复合骨髓间充质干细胞构建组织工程人工神经桥接大鼠坐骨神经缺损。 目的：无细胞神经移植物复合骨髓间充质干细胞构建组织工程人工神经修复大鼠坐骨神经缺损后运动功能的恢复。 方法：成年雄性SD大鼠构建大鼠坐骨神经15 mm缺损模型,分别应用组织工程人工神经、组织工程神经支架或自行神经桥接坐骨神经缺损。桥接后20周再生神经电生理学测定,手术侧胫骨前肌湿质量、腓肠肌组织学及透视电镜分析。 结果与结论：桥接20周后,组织工程人工神经与自体神经移植组胫骨前肌湿质量比较,差异无显著性意义(P > 0.05),神经干传导速度为(30.56±2.15)m/s。结果提示,无细胞神经移植物复合骨髓间充质干细胞构建的组织工程人工神经桥接大鼠坐骨神经缺损后,可以促进再生神经运动功能的恢复。     

骨髓间充质干细胞于软骨组织工程的应用

关节软骨缺损在骨科临床十分常见,目前临床修复软骨缺损的方法很多,但是由于各自固有的缺陷难以达到满意的临床效果,因此探索软骨缺损的修复方法一直是人们不断深入研究的课题。软骨组织工程的发展为软骨缺损的修复提供了新的途径。种子细胞和支架材料是软骨组织的两个基本要素,根据近年来软骨组织工程的研究进展和方向,从骨髓间充质干细胞的诱导方式、诱导机制及研究进展方面进行探讨,证明骨髓间充质干细胞作为种子细胞构建组织工程软骨的优越性。     

骨髓间充质干细胞用于软骨组织工程的研究进展

细胞移植技术治疗软骨损伤已成为一项新兴的组织工程学研究热点.骨髓间充质干细胞由于其具有扩增快、便于分离提纯、可以体外诱导分化成为软骨细胞的特性,有可能成为组织工程化软骨的新型种子细胞.随着骨髓间充质干细胞应用于软骨组织工程研究的深入,结合近年的研究文献和成果,就骨髓间充质干细胞的诱导微环境和诱导方式的研究进展进行综述,探讨骨髓间充质干细胞作为种子细胞在构建组织工程软骨中的优越性.     

大鼠骨髓间充质干细胞体外心肌定向诱导及心肌组织构建研究

目的探讨大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）向心肌定向诱导分化及诱导后BMSCs体外构建工程化心肌组织的可行性。方法用含10μmol／L5-氮胞苷（5-Aza）的完全培养液（LG-DMEM,10％胎牛血清,100U／mL青霉素,100μg／mL链霉素,10μg／L碱性成纤维细胞生长因子）孵育第3代BMSCs24h后改用完全培养基培养4周,采用未处理组作为阴性对照。采用免疫细胞化学方法检测心肌肌钙蛋白T（cTnT）、α-肌动蛋白（α-Actin）的表达;逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）检测早期心肌形成转录因子GATA-4、Nkx2．5、TDGF-1基因的表达。将已诱导4周的BMSCs接种于多聚赖氨酸包被的脱细胞牛心包生物支架上培养2周后检测。结果诱导组细胞向心肌细胞转化,表达cTnT、α-Actin,对照组不表达cTnT、α-Actin;RT-PCR检测BMSCs诱导后表达早期心肌形成转录因子GATA-4、Nkx2．5、TDGF-1等基因;诱导后的BMSCs黏附于脱细胞牛心包生物支架表面,生长良好。结论大鼠BMSCs可向心肌细胞定向诱导分化,与脱细胞牛心包生物支架黏附良好,有望构建理想的组织工程化心肌。     

骨髓间充质干细胞与小肠黏膜下层复合构建组织工程骨膜

背景：用骨膜修复骨缺损,已被大量实验所证实。但其来源有限,限制了临床大量应用。因此,应用组织工程学的原理和方法构建人工骨膜,值得进一步探索和研究。 目的：将经成骨诱导的兔骨髓来源的间充质干细胞与猪小肠黏膜下层复合构建组织工程骨膜。 方法：取健康新西兰幼兔骨髓,密度梯度离心法分离骨髓间充质干细胞并进行体外扩增培养、成骨诱导分化及鉴定。将诱导分化的骨髓间充质干细胞与猪小肠黏膜下层复合构建组织工程骨膜。观察细胞在生物材料上附着、生长、增殖及细胞分泌细胞外基质情况。 结果与结论：经成骨诱导的兔骨髓间充质干细胞在猪小肠黏膜下层上黏附、增殖速度加快,并能长入材料的孔隙内,分泌大量的细胞外基质成分,骨膜厚度随复合培养时间的延长而增加,类似生物骨膜。说明将经成骨诱导的骨髓间充质干细胞与小肠黏膜下层复合可以构建具有生理功能的组织工程骨膜。     

镁基合金支架负载兔源性骨髓间充质干细胞构建组织工程化骨复合支架

背景：随着组织工程学的深入研究与快速发展,组织工程支架为骨组织修复提供了新的契机。目的：探讨骨髓间充质干细胞与镁基合金支架共培养后的细胞增殖情况,为组织工程化骨支架构建提供新思路,进而为组织工程支架临床应用提供依据。方法：无菌条件下抽取兔骨髓液,使用全骨髓贴壁法分离培养骨髓间充质干细胞,进行流式细胞学鉴定和成骨分化能力检测。将第3代骨髓间充质干细胞分别接种于镁基合金支架和壳聚糖-聚已内酯-磷酸三钙支架,第3,10天进行激光共聚焦扫描观察细胞生长情况,第1,4,7,10,14天行MTT检测细胞增殖情况。结果与结论：(1)分离培养的细胞高表达CD44和CD90,几乎不表达CD34;(2)经成骨诱导后,细胞形态逐渐变为多角形,Von Kossa染色可见细胞之间钙结节染成黑色,碱性磷酸酶活性较未诱导对照组升高(P <0.05);(3)镁基合金与骨髓间充质干细胞共培养后,共聚焦显微镜扫描显示细胞可在支架上黏附并呈团块状生长,随着时间延长,镁基合金支架较壳聚糖-聚已内酯-磷酸三钙支架上负载的细胞增殖活跃,细胞数量明显增多,MTT检测显示两种材料与骨髓间充质干细胞共培养至10 d时,细胞生长达...     

骨髓间充质干细胞和丝素蛋白/壳聚糖支架构建组织工程尿液流出道的研究

目的 探讨骨髓间充质干细胞(BMSC)和丝素蛋白/壳聚糖支架构建组织工程管状移植物在兔体内进行尿流改道的可行性和有效性.方法 本研究共选取雄性SPF级新西兰大白兔36只.(1)取新西兰大白兔6只,行耳缘静脉麻醉后,提取BMSC和并进行体外培养,选取第3代BMSC,进行爬片,流式细胞仪检测细胞表面标志物;(2)另取6只新...     

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。     

人骨髓间充质干细胞接种纳米晶胶原骨构建组织工程骨

目的观察体外培养的人骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs）与纳米晶羟基磷灰石/胶原骨（nano-hydroxyapatite/collagen,nHAC）的生物相容性及细胞在nHAC上的生长情况。方法全骨髓法体外培养骨髓间充质干细胞,应用成骨诱导剂诱导向成骨细胞表型转化,通过细胞活性、免疫组化鉴定诱导培养的成骨细胞的细胞学特性。通过倒置显微镜、扫描电镜观察细胞生长及其在nHAC上的生长情况。结果原代培养的骨髓细胞增殖迅速,10～12d左右即可稳定传代,传代细胞7～9d即可传代。经诱导培养的细胞的ALP染色阳性,Von Kossa染色阳性,可见钙化的基质沉积,呈现典型的成骨细胞形态和生物学特征。构建的MSCs与nHAC共培养的模型中,细胞可在nHAC表面良好贴壁。复合培养8天,分布于支架材料上的细胞大量增殖、分泌细胞外基质。第14天,大量细胞在材料表面和孔隙中生长。细胞之间广泛存在突起连接。结论nHAC适合种子细胞的贴附、生长和增殖,是组织工程良好的载体材料。     

骨形态发生蛋白12诱导骨髓间充质干细胞构建组织工程肌腱

背景：以往肌腱损伤的修复方法有端端吻合、自体肌腱移植、同种异体肌腱或人工肌腱移植等,但均有其各自缺点。 目的：探讨以家兔骨髓间充质干细胞为种子细胞,骨形态发生蛋白12诱导,聚羟基乙酸复合材料作为支架材料,预构组织工程化肌腱重建家兔跟腱缺损的可能性。 方法：家兔抽取股骨近端骨髓,分离所得细胞传代至第2代,加入10 μg/L骨形态发生蛋白12诱导分化,并与Ⅰ型胶原溶液按一定比例移植于预张的聚羟基乙酸缝线上预制组织工程化肌腱备用。将家兔制备成跟腱缺损模型,分别采用不同方法修复跟腱缺损：组织工程化肌腱修复,Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸缝线修复,丝线行端端修复。修复12周对各组肌腱行形态学、力学及组织病理学观察。 结果与结论：修复12周家兔肌腱组织病理切片：组织工程化肌腱组可见大量梭形纤维母细胞顺应力学方向排列均匀分布于胶原中,纤维细胞明显增多,胶原致密;Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸缝线组可见部分纤维组织增生伴少许肉芽组织形成,胶原纤维呈松散网丝状,细胞排列紊乱分布不均;丝线组可见纤维组织旁见大量肉芽组织形成。修复12周家兔肌腱生物力学强度：骨形态发生蛋白12+聚羟基乙酸重建肌腱的力学强度明显优于Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸组,与丝线缝合组差异无显著性意义;但骨形态发生蛋白12+聚羟基乙酸重建肌腱的力学强度低于正常肌腱。提示以自体骨髓间充质干细胞作为种子细胞,骨形态发生蛋白12诱导,以聚羟基乙酸为支架,可望构建组织工程化肌腱。构建的组织工程肌腱具有一定的生物力学特性,能用于修复跟腱缺损。     

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“bone marrow mesenchymal stem cells,mesenchymal stem cells,tissue engineering”,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。