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1.
软骨细胞与骨髓基质细胞共培养构建软骨的体内评价   总被引:5,自引:0,他引:5  
Liu X  Zhou GD  Lü XJ  Liu TY  Zhang WJ  Liu W  Cao YL 《中华医学杂志》2007,87(27):1929-1933
目的探讨软骨细胞与骨髓基质细胞(BMSC)共培养体外构建复合物体内植入形成成熟软骨组织的可行性。方法体外培养扩增猪BMSC,经绿色荧光蛋白(EGFP)基因转染标记后,与猪关节软骨细胞按1:1比例混合,以5.0×10^7/ml的细胞终浓度接种于聚羟基乙酸/聚乳酸(PGA/PLA)材料支架作为共培养组,以相同终浓度的单纯软骨细胞和单纯BMSC分别接种PGA/PLA作为阳性对照组及阴性对照组。各组标本均于体外培养2周后植于裸鼠皮下,8周后取材,通过大体观察、激光共聚焦显微镜观察、糖胺聚糖含量测定、生物力学、组织学以及免疫组织化学等方法对新生软骨组织进行全面评价。结果各组细胞均与材料黏附良好。体内植入8周后,共培养组及阳性对照组标本基本保持植入前的大小和形状,外观类似软骨组织,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。定量测定结果显示,共培养组的糖胺聚糖含量和弹性模量均达到软骨细胞构建软骨组织的80%以上。共聚焦显微镜观察可见EGFP标记细胞形成了软骨陷窝。阴性对照组标本的体积较植入前明显缩小,组织学及免疫组织化学均未见软骨样组织形成。结论软骨细胞与BMSC共培养构建的复合物植入体内后能继续形成成熟软骨组织,这表明植入体内后软骨细胞仍能保持对BMSC的诱导作用。  相似文献   

2.
【摘要】 目的 本文探讨利用两种非接触共培养方法诱导山羊骨髓基质干细胞(Bone marrow stem cells,BMSCs)向成软骨细胞分化的方法和可行性。方法山羊髂后上棘穿刺取骨髓进行BMSCs的培养、扩增、鉴定,软骨细胞取自山羊的最后一根肋骨游离缘,采用Transwell共培养板法和三维立体共培养方法进行非接触共培养,Transwell 共培养板法共培养分三组,分别为BMSCs不诱导组、BMSCs仅由成软骨诱导培养液诱导组和BMSCs经transwell板共培养诱导组。三维材料中立体非接触共培养法分为24孔板底有软骨细胞的实验组和无软骨细胞的对照组,负载BMSCs的PLGA材料悬浮在24孔板中。在第3周分别通过甲苯胺蓝染色(Toluidine blue staining)、阿利新蓝染色(Alican blue staining)、II型胶原免疫荧光(collagen II immunofluoresence)、II型胶原免疫组化(collagen II immunochemical staining)进行组织学鉴定,在第2周进行collagen II、COL2a Q-PCR进行成软骨的鉴定,同时做collagen I 和osteopontin的QPCR检测成骨基因表达。结果 从山羊髂后上棘分离出的细胞增殖迅速,第四代时鉴定表明所获取的细胞具有干细胞特征。软骨细胞增殖至第三代时形态去分化表现不明显。甲苯胺蓝染色、II型胶原免疫荧光及PCR结果显示两种共培养方法诱导的BMSCs均有成软骨表现,在Transwell板共培养法时共培养诱导BMSCs成软骨效果稍弱于成软骨诱导液,无论是成软骨诱导液组还是共培养组都发现成骨基因osteopontin表达也有上调 。结论 采用两种非接触共培养方法均能促进山羊BMSCs向成软骨细胞分化,但是Q-PCR提示存在成骨风险。  相似文献   

3.
目的观察矿化诱导培养能否促进冻存骨髓基质细胞(BMSCs)在裸鼠体内形成Ⅰ型胶原,为牙周组织工程中选择适宜的种子细胞的保存和培养条件提供参考。方法体外分离培养Beagle犬BMSCs,经冻存12个月后,在矿化诱导培养液(矿化诱导组)或基础培养液(非矿化诱导组)中形成BMSCs-胶原膜支架复合物,将矿化诱导培养液处理的单纯胶原膜支架(空白对照组)、2种BMSCs-胶原膜复合物分别植入裸鼠背部皮下组织中,术后第4周行组织病理学和免疫组织化学观察,分析各组标本中的Ⅰ型胶原形成量。结果空白对照组植入胶原膜后,新生胶原分布很少;非矿化诱导组胶原分布明显增多;矿化诱导组中见大量新生的胶原形成。免疫组织化学光密度测量显示,矿化诱导组(0.1963±0.0126)〉非矿化诱导组(0.1489±0.0037)〉空白对照组(0.0775±0.0058)(P〈0.05)。结论矿化诱导培养能够促进冻存的BMSCs在裸鼠体内形成Ⅰ型胶原。  相似文献   

4.
目的探讨负载转化生长因子β1(TGF-β1)的生物蛋白胶(FS)促进骨髓间充质干细胞(BMSCs)体内构建组织工程软骨的可能性.方法体外分离扩增健康人BMSCs,以含有TGF-β1、地塞米松的特定培养基进行软骨起源的诱导.将诱导7 d的BMSCs分别与含或不含有TGF-β1的FS复合后接种于裸鼠背部,作为BMSCs FS-TGF-β1和BMSCs FS实验组,同时设只注射FS和BMSCs的对照组.12周后从裸鼠体内取出组织工程标本进行大体观察、湿重测定、蛋白聚糖含量测定,并进行组织学及免疫组织化学检测.结果BMSCs以特定培养基诱导后可具备软骨细胞的形态和功能特征.复合物接种后两个实验组均可形成软骨样组织块,BMSCs FS-TGF-β1组与BMSCs FS组相比,可形成体积和重量更大的软骨样复合物;阿尔新兰染色显示具有更多的细胞外基质分泌;蛋白聚糖含量明显增高;免疫组织化学检测Ⅱ型胶原表达增强.而两个对照组无软骨样组织块形成.结论负载TGF-β1的FS支架可以促进BMSCs体内构建组织工程软骨.  相似文献   

5.
目的:探讨应用改良方法制作的软骨细胞外基质(extracellular matrix,ECM)能否构建高质量组织工程软骨。方法:应用传统匀浆?脱细胞方法制作软骨ECM粉末,在此基础上通过物理研磨颗粒筛选获得细腻的软骨细胞外基质粉末(fine extracellular matrix,FECM)。将两种粉末通过冷冻干燥法制成ECM支架和FECM支架作为对照组和实验组。以软骨组织工程中成熟应用的聚乳酸聚羟基乙酸聚合物[poly(lactic?co?glycolic acid),PLGA]支架为阳性对照组。取等量大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)种植于ECM支架和FECM支架,同时将BMSCs诱导分化为软骨细胞后种植于PLGA支架,然后将3种细胞?支架复合物移植入裸鼠皮下,28 d后取出样本并进行相关检测。结果:FECM支架孔径均一,结构规整,其构建的组织工程软骨在大小、色泽、糖胺多糖(sGAG)分泌以及胶原沉积等方面均远优于对照组构建的组织工程软骨,与阳性对照组无明显差异。结论:由改良方法制作的FECM支架在无外源性转化生长因子?β1(transforming growth factor?β1,TGF?β1)情况下可构建出高质量的组织工程软骨,具有潜在的临床应用价值。  相似文献   

6.
软骨细胞与骨髓基质细胞共培养体外软骨形成的实验研究   总被引:21,自引:2,他引:19  
Zhou GD  Miao CL  Wang XY  Liu TY  Cui L  Liu W  Cao YL 《中华医学杂志》2004,84(20):1716-1720
目的探讨软骨细胞与骨髓基质细胞(BMSC)共培养体外构建软骨的可行性,以阐明软骨细胞能否诱导BMSC向软骨细胞分化并形成软骨组织. 方法分别培养猪的BMSC与耳软骨细胞,将2种细胞按82(BMSC软骨细胞)比例混匀,以5.0×107/ml的终浓度接种于聚羟基乙酸/聚乳酸支架(PGA/PLA,直径9 mm,高3 mm)作为共培养组,相同终浓度的单纯软骨细胞和单纯BMSC分别接种于相同支架作为阳性对照及阴性对照,1.0×107/ml(相当于共培养组中软骨细胞数)的单纯软骨细胞接种作为低浓度软骨细胞对照.每组各接种6例标本,每例接种细胞悬液200 μl.全部标本均于体外培养8周后取材,通过大体观察、湿重测定、蛋白多糖含量测定、组织学及免疫组织化学等相关检测对新生软骨进行评价. 结果各组细胞均与材料支架黏附良好.共培养组及阳性对照组(软骨细胞组)体外培养8周后均形成了成熟的软骨组织,并基本保持了复合物初始的大小和形状,2组新生软骨外观及组织学特征基本相同,免疫组织化学也显示2组均表达软骨特异性细胞外基质Ⅱ型胶原.定量测定结果表明,共培养组的平均湿重和蛋白多糖含量均达到阳性对照组的80%以上.阴性对照组(单纯BMSC组)在体外培养过程中逐渐皱缩变形,仅在组织块边缘的局部区域形成了极少量软骨样组织.低浓度软骨细胞组在体外培养过程中也出现了明显的皱缩变形,新生软骨平均湿重仅达到阳性对照组的40%左右,组织学显示只在局部形成了不连续的软骨组织. 结论软骨微环境在BMSC成软骨分化及体外软骨形成中具有重要作用,软骨细胞能有效地诱导BMSC向软骨细胞分化并促进BMSC体外软骨形成.  相似文献   

7.
目的 探讨利用组织工程方法,将人骨髓间充质干细胞(MSCs)在体外诱导、培养后,再造软骨组织的可能性。方法 从胸外科手术所获得的肋骨骨髓腔中分离得到人MSCs,经无血清培养基诱导培养为软骨细胞,接种于支架材料上,埋植于裸鼠体内。6周后取材进行大体及组织学观察。结果 大体观察见裸鼠皮下形成包块,触之有韧性;组织学观察可见有大量软骨细胞成堆形成。但尚有部分未降解的支架材料残留。结论 人MSCs在体外经定向诱导后成为软骨细胞,与支架材料复合物可在裸鼠体内形成软骨组织;人MSCs可能成为组织工程软骨的“种子细胞”。  相似文献   

8.
目的探讨利用组织工程方法,将人骨髓间充质干细胞(MSCs)在体外诱导、培养后,再造软骨组织的可能性。方法从胸外科手术所获得的肋骨骨髓腔中分离得到人MSCs,经无血清培养基诱导培养为软骨细胞,接种于支架材料上,埋植于裸鼠体内,6周后取材进行大体及组织学观察。结果大体观察见裸鼠皮下形成包块,触之有韧性;组织学观察可见有大量软骨细胞成堆形成,但尚有部分未降解的支架材料残留。结论人MSCs在体外经定向诱导后成为软骨细胞,与支架材料复合物可在裸鼠体内形成软骨组织;人MSCs可能成为组织工程软骨的“种子细胞”。  相似文献   

9.
目的:探讨骨髓基质干细胞(MSCs)与软骨细胞混和培养体内成软骨的可行性. 方法:分离、培养、扩传兔MSCs及软骨细胞,二者按一定比例混和(3∶ 1),以6.0×1010/L的细胞密度接种于PGA(聚羟基乙酸)支架作为共培养组,以相同密度的单纯MSCs和单纯软骨细胞分别接种以作为阴性与阳性对照. 将细胞-PGA材料复合物种植在成兔皮下,各标本于体内培养8 wk时取材,通过大体观察、组织学等方法对新生软骨进行初步评价. 结果:各组细胞与PGA支架的黏附良好. 混和培养组及阳性对照组(软骨细胞组)体内培养8 wk后均形成了成熟的软骨组织,并基本保持了复合物初始的大小和形状,两组新生软骨外观及组织学特征基本相同. 阴性对照组(单纯MSCs组)在体内培养过程中未形成软骨组织,而是形成了纤维结缔组织. 结论:软骨微环境在MSCs成软骨分化及体内软骨形成中具有重要作用,软骨细胞能有效地诱导MSCs向软骨细胞分化并促进MSCs体内软骨形成.  相似文献   

10.
目的探讨不同浓度软骨细胞提供的软骨微环境诱导骨髓基质干细胞(BMSC)体外构建软骨的可行性.方法将体外分别培养扩增的猪BMSC与耳软骨细胞按不同比例混合(9:1,8:2),均以5.0×107/mL的细胞终浓度接种于聚羟基乙酸/聚乳酸(PGA/PLA)支架作为共培养组,以相同终浓度的单纯软骨细胞和单纯BMSC分别接种作为阳性及阴性对照,以20%上述浓度的单纯软骨细胞接种作为低软骨细胞浓度对照.各标本于体外培养4周时取材,通过大体观察、组织学以及免疫组化等方法对新生软骨进行初步评价.结果各组细胞均与材料粘附良好.8:2共培养组及阳性对照组在体外培养4周时,外观已类似软骨组织并基本保持了材料的大小和形状,组织学显示有较连续的成熟软骨形成,免疫组化也均显示有大量Ⅱ型胶原分泌.9:1共培养组在培养过程中稍有缩小和变形,组织学上仅在培养物的边缘可见到连续的软骨样组织.阴性对照组明显皱缩变形,组织学未见成熟软骨陷窝.低软骨细胞浓度组复合物明显变薄,只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.结论软骨细胞能够提供软骨微环境诱导BMSC成软骨分化并形成软骨,20%浓度的软骨细胞已能够达到良好的诱导效果.  相似文献   

11.
OBJECTIVE: To investigate the feasibility of generating cartilage tissues from human bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) cultured and induced in vitro using tissue engineering technique. METHODS: Human bone marrow MSCs were isolated from the ribs of patients receiving chest surgeries and induced into cartilage cells in serum culture-free medium. The cells were then seeded on perchloroethylene (PCE) as the scaffold material for the formation of cell-PCE composite, which was implanted under the dorsal skin of nude mice. Specimens of the implants were harvested 6 weeks after implantation and subjected to gross morphological observation and histological examination. RESULTS: Gross observation showed subcutaneous lump with considerable tenacity, and histologically, large amount of cartilage cells in clusters were seen to have evolved, in the presence of some scaffold material failing to be degraded, indicating that cartilage formation from the MSCs occurred approximately 6 weeks after the implantation of the induced MSCs. CONCLUSION: Human MSCs can be induced into chondrocytes in vitro, and the MSC-PCE composite possesses the potential to develop into cartilage in nude mice. Human MSCs can therefore be used as the seed cells to construct tissue-engineered cartilage.  相似文献   

12.
透骨消痛颗粒对BMSCs向软骨细胞分化的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
目的 探讨透骨消痛颗粒舍药血清诱导骨髓间充质干细胞(BMSCs)向软骨细胞分化的分子生物学机制. 方法 从5只4周龄SD大鼠骨髓中分离出BMSCs,体外传代培养,取第3代BMSCs分为空白对照组、软骨诱导剂组及透骨消痛颗粒组,进行培养1、2周后,通过透射电镜、RT-PCR等实验技术,观察各组对BMSCs诱导成软骨细胞的影响. 结果 透射电镜观察可见软骨表型化的BMSCs多数为近椭圆形,表面突起多,细胞核大,粗面内质网丰富,内质网池扩张明显,高尔基体丰富.在TGF-β3等诱导因子作用下,透骨消痛颗粒舍药血清可以促进Sox9 mRNA、Cbfa1mRNA在细胞分化过程中的表达,与软骨诱导剂组相比表达量有显著性差异(P<0.05). 结论 透骨消痛颗粒含药血清可促进BMSCs向软骨细胞转化,改善软骨组织的质量,延缓软骨的退化.  相似文献   

13.
目的:探讨突变型低氧诱导因子1α(HIF-1α)修饰骨髓间充质干细胞(BMSCs)分泌的外泌体对软骨细胞的保护作用,阐明其联合软骨再生支架促进晚期软骨缺损修复的可能机制。方法:采用超速离心法从野生型HIF-1α和突变型HIF-1α修饰的BMSCs中分别提取外泌体(BMSCs-ExoWT与BMSCs-ExoMU),同时对其进行鉴定。在体外,采用白细胞介素1β(IL-1β)诱导软骨细胞发生炎症反应,分别将等量PBS、BMSCs-ExoWT(80 mg·L-1)和BMSCs-ExoMU(80 mg·L-1)分别与炎症反应下的软骨细胞共培养,实验分为空白组、炎症组、BMSCs-ExoWT组和BMSCs-ExoMU组,利用Hoechst33342染色检测各组软骨细胞凋亡小体数目;应用Western blotting法检测各组软骨细胞中AKT/p-AKT、ERK/p-ERK和p38/p-p38表达水平。12只新西兰兔随机分为4组,建立兔膝关节软骨缺损模型,分别将等量的生理盐水、支架+生理盐水、支架+BMSCs-ExoWT和支架+BMSCs-ExoMU作用于4组兔软骨缺损处。术后6周取材,通过大体观察、苏木素-伊红(HE)染色和蕃红O-固绿染色观察和比较各组软骨缺损的修复效果。结果:成功提取并鉴定BMSCs-ExoWT与BMSCs-ExoMU,电镜观察外泌体形态为近圆形,直径为40~100nm;Western blotting法显示两者分别表达特异性蛋白CD63和CD81。在体外实验中,炎症环境下BMSCs-ExoMU组软骨细胞凋亡小体数目低于炎症组和BMSCs-ExoWT组(P<0.01);Western blotting法,BMSCs-ExoMU组和BMSCs-ExoWT组软骨细胞中p-ERK1和p-ERK2水平低于炎症组(P<0.05),p-AKT和p-p38水平高于炎症组(P<0.05);且BMSCs-ExoMU的作用强于BMSCs-ExoWT(P<0.05)。在兔膝关节晚期软骨缺损模型中,支架+BMSCs-ExoMU组缺损处修复效果优于空白组、支架组和支架+BMSCs-ExoWT组。结论:软骨支架与BMSCs-ExoMU共同作用于软骨缺损处可促进缺损修复。  相似文献   

14.
目的观察结肠癌微环境对骨髓间充质干细胞(BMSCs)形态、增殖及CD13、CD133表达的影响。方法对照组为BMSCs单独培养,实验组采用TransweⅡ小室建立BMSCs与结肠癌SW480细胞非接触、共培养的微环境。显微镜观察BMSCs的形态变化,四氮唑兰比色法(MTT)检测BMSCs增殖情况,流式细胞仪检测其周期及表面抗原的表达。结果与对照组比较,实验组BMSCs的形态具备了恶性肿瘤细胞的特点,增殖速度增高,其s期细胞含量(41.1%)较对照组(9.67%)明显增加;实验组BMSCs的CD13的表达为89.7%±9.5%,明显高于对照组的67.1%4±8.1%(P〈0.01);实验组BMSCs的CD133的表达为90.5%±6.4%,明显高于对照组的4.3%±1.2%(P〈0.01)。结论应用TransweⅡ小室可实现结肠癌SW480细胞和BMSCs非接触共培养,并能诱导BMSCs细胞发生恶性转化,其机制与引起细胞形态、增殖能力及细胞表面标记物等生物学特性的改变有关。  相似文献   

15.
目的:探讨应用髂骨来源的"双相"骨基质明胶(bone matrix gelatin,BMG)结合软骨细胞移植修复兔关节软骨缺损的有效性和可行性。方法:使用酶消化法体外分离培养并扩增兔肋软骨细胞;使用自体来源髂骨构建"双相"BMG支架材料;将软骨细胞种植与BMG支架材料上构建成为细胞-BMG复合物;将制作好的27只软骨缺损动物模型随机分为3组。将细胞-BMG复合物移植于软骨缺损模型进行修复治疗作为实验组。将BMG支架移植入软骨缺损模型作为材料组;空白对照组不做处理。分别在术后4周、8周和12周通过大体形态学(依据国际软骨修复协会评分量表)、病理组织学染色及免疫组织化学染色方法对各组修复效果进行评价。结果:番红O染色,甲苯胺蓝染色和Collagen II免疫组化染色分别提示术后12周时实验组的修复组织非常类似于正常关节软骨,组织表面与正常软骨组织平面几乎持平,材料组软骨缺损处得到了部分修复,而缺损组的修复效果较差。按照ICRS量表,大体形态学和病理组织学评分结果提示:术后12周实验组的修复效果与其他两组相比有明显统计学差异(P<0.05)。结论:自体髂骨来源的"双相"BMG结合软骨细胞在体内可形成具有一定结构功能的软骨组织,能够应用于再生修复软骨的缺损。  相似文献   

16.
目的:观察不同波长激光照射C57黑鼠的犊鼻穴对骨关节炎模型关节软骨损伤的作用及对热休克蛋白70表达的影响。方法:C57黑鼠共60只分为6组,每组10只。其中1组为正常对照组,其余5组接受负荷训练。在电动跑台上进行1周的适应性训练后,以5m/min的速度连续训练50m,并人工驱赶保持其运动状态,每日1次,持续进行6周,以引发小鼠骨关节炎。造模成功后,除模型对照组和假治疗组外,其余3组每天分别接受10.6μm激光、650nm激光及二者的复合激光分别照射犊鼻穴,Mankin评分评定小鼠的软骨退化情况,免疫组织化学荧光染色检测热休克蛋白70在小鼠关节软骨的表达情况。结果:模型对照组及假治疗组的关节软骨Mankin评分高于正常对照组(P〈0.01),复合激光组的关节软骨Mankin评分明显低于模型对照组(P〈0.01)。与正常组比较,复合激光组、10.6μm激光组、650nm激光组、假对照组及模型对照组关节软骨的热休克蛋白70阳性表达均有增强,但复合激光组的热休克蛋白70阳性表达增强较其他组更为明显。结论:650nm及10.6μm和二者的复合激光针灸对膝关节软骨退变均有明显治疗效应,复合激光较单一激光更为明显。复合激光对关节软骨中热休克蛋白70阳性表达的增强亦较650nm及10.6μm单一激光明显。激光针灸对骨关节炎的治疗效应可能与热休克蛋白70的表达有关。10.6μm与650nm激光具有协同作用。  相似文献   

17.
目的:探讨骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)和肋软骨细胞(costal chondrocytes,CCs)共培养构建组织工程软骨及共培养细胞修复五指山小型猪膝关节软骨缺损的可行性,为临床修 复关节软骨缺损提供理论依据和奠定实验基础。方法:密度梯度离心法分离五指山小型猪BMSCs,双酶消化法分离 CCs。取第3代BMSCs和第2代CCs,随机分为3组:BMSCs:CCs为1:2的共培养组为A组,单纯CCs为B组,单纯BMSCs 为C组。绘制细胞生长曲线图,测定软骨细胞外分泌基质糖胺多糖(glycosaminoglycan,GAG)的能力。将12只五指山 小型猪随机分为共培养细胞/胶原膜实验组、胶原膜对照组和空白组。共培养细胞/胶原膜实验组髁间窝软骨缺损处 植入共培养细胞/胶原膜,胶原膜对照组单纯植入胶原膜,空白组不做任何植入,于术后第8和16周分别处死6只动 物,每组2只。取材行大体观察、软骨组织学评分及病理组织学检测。结果:密度梯度离心法分离的BMSCs生长良 好,双酶消化法分离的CCs生物活性良好,共培养细胞生长良好。术后16周共培养细胞/胶原膜实验组修复组织呈透 明软骨样,表面光滑平坦,周围软骨及软骨下骨整合良好,而胶原膜对照组和空白组为纤维性修复和无修复。共培 养细胞/胶原膜实验组修复组织大体评分明显优于胶原膜对照组和空白组(均P<0.05),胶原膜对照组和空白组之间差 异无统计学意义(P>0.05)。结论: BMSCs,CCs和共培养细胞均适合作为软骨组织工程的种子细胞,其中共培养细胞 (BMSCs:CCs为1:2)更具优势;共培养细胞复合胶原膜修复软骨缺损近期效果满意。  相似文献   

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