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1.
[目的]将血管内皮生长因子121(vascular endothelial growth factor 121,VEGF121)基因转染兔骨髓基质细胞(rabbit bone marrow stroma cells,rMSCs)后,研究转染后细胞的成骨功能变化,为进一步利用经基因转染的rMSCs构建组织工程骨血管化打下基础.[方法]体外培养、扩增rMSCs,将其分为转染组和未转染组,脂质体介导下PCDI- VEGF121真核表达质粒转染rMSCs后,G- 418筛选阳性细胞克隆.通过RT - PCR法检测VEGF mRNA水平,通过碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、Ⅰ型胶原检测来评价两组细胞的成骨能力.将阳性克隆细胞和未转染的细胞植入裸鼠股部肌袋内.分别于植入后4、8周处死动物,观察异位成骨情况.[结果]转染组和未转染组的ALP表达随着时间逐渐增强,转染组细胞内ALP水平显著增高,Ⅰ型胶原在转染组细胞内高表达,转染组的rMSCs植入肌袋后,随着植入时间的延长,出现骨髓腔样结构及大量骨小梁,表现出较好的异位成骨能力.[结论]应用VEGF121基因转染rMSCs后,有利于发挥VEGF121的血管化作用,促进rMSCs的成骨能力,将会成为组织工程骨血管化探索的方向.  相似文献   

2.
目的探讨rhBMP-2和成骨细胞联合诱导骨髓基质细胞(BMSCs)的成骨分化能力。方法应用全骨髓贴壁法分离培养4周龄SD大鼠的BMSCs,通过改进酶消化法结合反复贴壁法培养1日龄SD乳鼠成骨细胞。实验分为4组:rhBMP-2诱导组、成骨细胞诱导组、rhBMP-2+成骨细胞诱导组、单纯培养液组。倒置相差显微镜及扫描电镜观察细胞生长情况;分别收集第3、6、9天细胞培养液上清液定性及定量测定碱性磷酸酶并进行统计学分析。结果 rhBMP-2诱导组、成骨细胞诱导组、rhBMP-2+成骨细胞诱导组均检测出成骨细胞生成,其中,rhBMP-2+成骨细胞诱导组碱性磷酸酶含量明显大于前两组,差异有统计学意义(P0.05)。结论rhBMP-2、成骨细胞、rhBMP-2联合成骨细胞均能提供成骨微环境,并在体外诱导BMSCs向成骨细胞分化,rhBMP-2联合成骨细胞对BMSCs的成骨分化具有更优的诱导能力。  相似文献   

3.
骨髓基质细胞体内成骨研究进展   总被引:13,自引:0,他引:13  
骨髓分为造血和基质两大系统 ,其成骨能力主要来源于骨髓基质干细胞(bonemarrowstromalcells,BMSC)。BMSC所含的少量多能基质干细胞 ,是多种细胞的前体细胞 ,具有多向分化潜能 ,能够向成骨系细胞、成纤维系细胞、网状细胞、脂肪细胞和内皮细胞等分化[1] 。BMSC在适宜的培养条件下增殖分化为成骨细胞具有较高的碱性磷酸酶活性 ,可分泌骨钙素 ,合成并分泌Ⅰ型胶原等[2 ] 。由于BMSC来源充足、取材方便、使用安全、成骨能力确切、便于临床应用 ,将其作为骨组织工程的种子细胞来源 ,研究其体内成骨作用 ,…  相似文献   

4.
骨髓基质细胞成骨作用研究进展   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
18 67年 ,德国病理学家Cohnheim在研究伤口愈合过程时 ,提出骨髓中有骨髓基质细胞 (MarrowStomalCell,MSC)存在的观点。 1974年Friedenstein等[1] 发现 ,骨髓标本中小部分贴附细胞在培养过程中能够分化形成类似骨或软骨的集落。 1988年Mamiatopoulos等[2 ] 首次报道鼠骨髓基质细胞在体外培养能形成钙化的骨样组织 ,经X线衍射分析确定形成的钙化物具有羟基磷灰石结构 ,证明体外培养骨髓基质具有成骨能力。Benakyahu等[3 ] 将骨髓基质细胞体外培养获得具有典型的成骨细胞 (O…  相似文献   

5.
目的:观察狗骨髓基质细胞的生长特点及诱导条件下的成骨能力。方法:采用成年狗双侧髂骨取材进行骨髓基质细胞培养,应用四甲基偶氮唑蓝微量酶反应比色法观察细胞增殖;以对硝基苯磷酸盐法及骨钙素含量放免测定法测定碱性磷酸酶活性及骨钙素含量;用Von Kossa染色法观察矿化结节;用间接免疫荧光染色法测定Ⅰ型胶原。观察在培养液中添加地塞米松、维生素C、β-甘油磷酸钠条件下骨髓基质细胞生长及成骨分化情况。结果:骨髓基质细胞呈成纤维样表现,增殖力强。诱导条件下的细胞碱性磷酸酶活性及骨钙素含量明显增高,Ⅰ型胶原表达增多,10~12d达到高峰,并出现矿化结节。结论:狗骨髓基质细胞在本实验条件下,成骨能力肯定,增殖能力强,可作为骨组织工程的种子细胞。  相似文献   

6.
成骨诱导的兔骨髓基质干细胞成骨活性的表达及维持   总被引:5,自引:1,他引:4  
目的观察成骨诱导的兔骨髓基质干细胞(BMSCs)体内、外环境下成骨活性的表达及维持。方法观察BMSCs在体外成骨诱导培养条件下的成骨分化特性;构建兔BMSCs与活骨组织共培养模型模拟体内“成骨环境”,将成骨诱导的MSCs置于共培养及普通传代培养条件下进行传代培养,观察经成骨诱导的BMSCs在体外及模拟体内的培养条件下细胞的表型维持情况。结果药物成骨诱导培养的BMSCs,其ALP活性及骨钙素均显著高于普通培养组(P<0.05);经过诱导培养的BMSCs,其Ⅰ型胶原、骨钙素免疫组化阳性。RT-PCR法半定量测定Ⅰ型胶原mRNA,成骨诱导培养的Ⅰ型胶原mRNA表达量明显高于普通传代培养对照组。药物成骨诱导后的细胞在体外普通传代培养传5代后,细胞碱性磷酸酶(ALP)活性、骨钙素水平及Ⅰ型胶原表达稳定维持在较高水平,保持其成骨细胞的表型;在共培养条件下,ALP活性、骨钙素水平Ⅰ型胶原表达保持在高水平,且ALP活性、骨钙素水平在大部分时间点均高于普通传代培养。结论药物成骨诱导培养呈现促BMSCs向成骨方向转化的特点,能使ALP、骨钙素及Ⅰ型胶原表达短期内达到高水平;经成骨诱导的BMSCs在体外或模拟的体内传代培养条件下,均能维持成骨表型,保持成骨活力。  相似文献   

7.
目的:探讨不同培养阶段骨髓基质干细胞成骨能力的变化及BMP-2对其成骨能力的影响。方法:培养兔骨髓基质干细胞,测定第3代和第18代细胞碱性磷酸酶及骨钙素活性;测定BMP-2对不同培养时间骨髓基质干细胞成骨能力的影响;测定rhBMP-2对细胞增殖的影响。结果:细胞传至第18代后,分泌的骨钙素(OC)水平及ALP活力明显降低,与第3代细胞相比,差异显著(P〈0.05)。第3代细胞在rhBMP-2的诱导下,分泌的OC水平及ALP活力在原基础上进一步升高,与对照组相比,差异显著(P〈0.05)。结第18代细胞在rhBMP-2的诱导下,分泌的OC水平及ALP活力在原基础上升高,与对照组相比,差异不显著(P〉0.05);随培养时间的延长,各组细胞数量均有所增加,rhBMP-2诱导组与对照组细胞无显著性差异(P〉0.05)。细胞的传代次数对细胞增殖无明显影响(P〉0.05)。结论:rhBMP-2对细胞增殖无影响。随着传代次数的增加,骨髓基质干细胞的成骨能力下降,rhBMP-2促进其成骨的能力亦下降。  相似文献   

8.
骨髓基质细胞体外培养骨发生潜能及条件研究   总被引:33,自引:2,他引:33  
目的:建立一种骨髓基质细胞(BMSc)向成骨细胞转化的体外培养方法,观察其成骨过程,并探讨部分因子在BMSc转化及增殖中的作用。方法:将兔BMSc悬液进行体外培养,进行形态学观察和组织学检测;检测bFGF对BM-Sc的促增殖作用。结果:传代培养的细胞ALP阳性率达80%以上,细胞逐渐分化散在致密的岛状结构并分泌细胞外基质形成钙结节;bFGF能刺激BMSc的增殖。结论:培养的BMSc在体外仍具有成骨  相似文献   

9.
目的了解骨髓基质细胞(BMSCs)对珊瑚人工骨血管生成和成骨作用的影响。方法从兔的骨髓中分离BMSCs进行体外培养扩增后,载入珊瑚人工骨,植入新西兰白兔桡骨干中段15 mm的骨缺损内,与未植入任何填充材料和仅植入珊瑚人工骨的实验动物相比较,使用放射学、微量CT和组织形态学等方法对骨缺损内新生血管和骨组织进行定量分析。结果未植入填充材料的骨缺损全部形成典型的骨折不愈合表现;植入珊瑚骨后,骨缺损内的新骨形成增加但新生血管无明显改变,术后16周无一例完全愈合;植入BMSCs和珊瑚人工骨复合物的骨缺损内新生血管和骨组织均明显增多,术后16周2/3的骨缺损完全愈合。结论BMSCs可促进血管生成和对人工骨材料的爬行替代作用。  相似文献   

10.
地塞米松调节骨髓基质细胞成脂及成骨分化的研究   总被引:9,自引:3,他引:9  
目的 观察激素对骨髓基质细胞脂肪特异性基因aP2mRNA及成骨基因Ⅰ型胶原mRNA表达的影响。方法 以地塞米松 (1× 10 -7mol/L)作为诱导剂 ,采用完整细胞斑点印迹分子杂交方法检测实验组和对照组中aP2和Ⅰ型胶原mRNA表达。结果 实验组aP2mRNA含量4847.7± 40 6 .4明显高于对照组 15 7.6± 10 .8,其Ⅰ型胶原mRNA含量 44 2 .3± 5 7.8明显低于对照组 5 35 3 .6± 36 4.6。结论 地塞米松能够从基因调控水平诱导骨髓基质细胞向脂肪细胞分化 ,减少其向成骨细胞分化 ,这可能与激素性骨坏死的发病机制有关。  相似文献   

11.
目的通过不同剂量重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)刺激原代培养的小鼠胚胎成骨细胞,探讨BMP-2对成骨细胞血管内皮生长因子(VEGF)表达的影响及规律。方法取19 d胎龄的小鼠胚胎颅骨成骨细胞进行体外培养,采用RT-PCR法或Western blot法染色法检测不同浓度rhBMP-2、不同作用时间下对成骨细胞VEGF mRNA表达的影响及规律。结果RT-PCR法检测到VEGF mRNA在原代成骨细胞内稳定表达;半定量分析表明,随着rhBMP-2浓度的升高,VEGF mRNA的表达量逐渐增加,当rhBMP-2浓度为300 ng/mL左右时,VEGF mRNA的表达量最高,超过此浓度,VEGF的表达则有下降趋势;应用终浓度rhBMP-2(300 ng/mL)刺激成骨细胞时,不同作用时间下VEGF mRNA的表达量呈双时相,分别在3 h和24 h时出现高峰,48 h时VEGF mRNA的表达仍保持较高水平。除去各自对照组的影响,各时间点VEGF表达的相对值[(rhBMP-2组/对照组)比值]亦呈时间依赖性关系,6 h时明显升高为对照组的2.5倍(P<0.05),36 h时约升高为对照组的2倍。结论VEGF可在原代鼠胚成骨细胞内稳定表达;rhBMP-2在体外可刺激原代骨细胞VEGF的表达,并呈一定的浓度和时间依赖性关系。  相似文献   

12.
目的探讨BMP-2促进鼠胚成骨细胞VEGF表达的时间规律。方法取19d胎龄的小鼠胚胎颅骨成骨细胞进行体外培养,采用RT-PCR法检测相同剂量BMP-2(300ng/ml)不同作用时间下对成骨细胞VEGFmRNA表达的影响。结果RT-PCR法检测表明,BMP-2不同作用时间点VEGFmRNA的表达量不同,呈双时相。6h时明显升高,约为对照组的2·6倍(P<0·05)。VEGFmRNA的第2个峰值出现在36h左右,约为对照组的2倍。48h时,VEGFmRNA的相对水平仍然保持较高水平。结论rhBMP-2对VEGFmRNA表达的促进作用呈时间依赖关系,分别在6h和36h出现峰值。  相似文献   

13.
李军  王云  鲍小明  卫鹏斌  张民 《中国骨伤》2015,28(5):446-449
目的:观察骨形态发生蛋白-2对骨质疏松时骨髓基质干细胞(BMSCs)体外成骨及成骨因子VEGF表达的影响,为骨质疏松证的防治提供新的方法。方法:将20只6月龄,体重(300±20) g雌性SD大鼠双侧卵巢切除,术后3个月利用双能X线骨密度仪测量大鼠全身骨密度并与术前比较,确保造模成功,并运用全骨髓贴壁法培养骨质疏松大鼠BMSCs,倒置相差显微镜下观察BMSCs形态。随机把骨质疏松大鼠BMSCs 第2代(p2)细胞分成实验组和对照组,分别加入完全培养基(含rhBMP-2)、成骨诱导液进行成骨诱导。2周后茜素红染色法检测各组细胞钙结节的形成,酶标仪测定碱性磷酸酶活性及RT-PCR法检测VEGF的表达量。结果:(1)大鼠全身骨密度:手术前后大鼠全身骨密度分别为(0.179±0.007),(0.158±0.006) g/cm2,差异有统计学意义(t=4.180,P<0.05).(2)茜素红染色:BMSCs(P2)成骨诱导2周后实验组染色效果明显强与对照组。(3)碱性磷酸酶活性:BMSCs(P2)成骨诱导2周后碱性磷酸酶活性实验组明显高于对照组,分别为(15.62±1.27),(8.62±0.93) μg/prot,差异有统计学意义(t=7.709,P<0.01).(4)BMSCs(P2)成骨诱导2周后VEGF表达:实验组明显高于对照组,分别为3.723±0.143,0.950±0.072,差异有统计学意义(t=29.462,P<0.01).结论:rhBMP-2能提高去卵巢骨质疏松大鼠BMSCs的体外成骨能力,可促进成骨因子VEGF的表达,调控VEGF的表达可能是骨形态发生蛋白-2参与骨代谢的机制之一。  相似文献   

14.
目的研究转染BIG-3基因对人骨髓基质干细胞(hBMSCs)向软骨纠胞诱导分化的影响。方法将构建好的pMSCVpuro-BIG-3转染至建系的hBMSCs,5μg/mL嘌罗霉素筛选12 d后,扩增并收集细胞,电泳证实特定条带无误。实验分三组:hBMSCs-BIG-3组、hBMSCs-EV组和hBMSCs组,每组重复6次,将三组细胞制成微粒模拟三维培养模式,分别加入浓度为400 ng/mL的重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP一2)作用14 d后,检测甲苯胺蓝及Ⅱ型胶原mRNA,利用MPS60病理图象分析系统采集图像,并进行灰度分析,半定量比较基质表达量。结果灰度值:hBMSCs-BIG-3组为684 481 822,hBMSCs-EV组为439 101 780,hBMSCs组为441 082 183,hBMSCs-BIG-3组灰度值明显高于后两组(P<0.05),hBMSCs-EV组和hBMSCs组之间差异无显著性意义(P=0.862)。结论BIG-3基因有助于hBMSCs向软骨细胞诱导分化。  相似文献   

15.
携载rhBMP-2微球的新型复合人工骨的释药及成骨活性研究   总被引:7,自引:0,他引:7  
目的 制备一种具有良好降解性和成骨活性,可注射的自凝固新型骨修复材料。方法制备携载rhBMP-2的聚乳酸与聚乙醇酸共聚物(PLGA)微球,并将其与rhBMP-2/磷酸钙骨水泥(CPC)复合。制备出rhBMP-2/PLGA微球/CPC复合人工骨。测定了复合材料释药速度,将复合材料及rhBMP-2-CPC分别植入兔双侧股骨髁骨缺损区域,通过X线、组织学观察比较不同时期材料的降解及成骨情况。结果 复合材料各时间点的体外释药量均大于单纯rhBMP-2/CPC组.与单纯rhBMP-2/CPC材料相比较,复合材料植入体内后不同时间点材料的降解和新骨生成均高于单纯rhBMP-2/CPC植入组。结论 rhBMP-2/PLGA微球的掺入可明显加快rhBMP-2的释放。提高材料的降解速度和成骨活性。  相似文献   

16.
[目的]制备一种具有良好降解性和成骨活性、可注射的自凝固新型骨修复材料。[方法]制备携载rhBMP-2的聚乳酸与聚乙醇酸共聚物(PLGA)微球,并将其与rhBMP-2/磷酸钙骨水泥(CPC)复合,制备出rhBMP-2/PLGA微球/CPC复合人工骨。探讨了材料的特性,包括形貌、固化时间、抗压强度及反映材料体外降解速度的指标一体外降解液Ca、P浓度变化,测定复合材料rhBMP乏的释药速度及体外诱导MSCs细胞成骨分化的能力。[结果]与单纯CPC-rhBMP-2相比,复合材料的固化时间少量增加,抗压强度下降明显。体外降解速度及体外释药明显提高,释放的rhBMP-2具有骨诱导活性。[结论]rhBMP-2/PLGA微球/磷酸钙骨水泥新型复合人工骨是具有良好应用前景的骨修复材料。  相似文献   

17.
目的 观察骨形成蛋白-2(BMP-2)基因转染兔骨髓基质细胞(MSCs)复合藻酸钙修复兔膝关节软骨缺损的效果.方法 取4周龄的新西兰兔骨髓细胞,体外培养得到MSCs.选用24只成年新西兰兔,在两侧股骨髁非负重区造成全层软骨缺损模型,A组(实验组)植入BMP-2转染的MSCs+藻酸钙,B组(对照组Ⅰ)植入空质粒转染的MSCs+藻酸钙,C组(对照组Ⅱ)植入不含MSCs的藻酸钙,D组(对照组Ⅲ)旷置.12周后,观察软骨缺损修复情况及组织学评价.结果 实验组修复组织基本光滑,有大量Ⅱ型胶原蛋白表达,3个对照组修复组织Ⅱ型胶原蛋白表达量少,仍有明显缺损.实验组和3个对照组组织学评分差异有统计学意义(P<0.05).结论 BMP-2转染兔MSCs修复软骨缺损效果优于其他对照组.  相似文献   

18.
目的 观察复合重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)缓释微球的多孔双相陶瓷(BCP)异位成骨活性.方法 A组(rhBMP-2+bFGF缓释微球/BCP)、B组(BCP)、C组(bFGF缓释微球/BCP)、D组(rhBMP-2缓释微球/BCP),其中bFGF和rhBMP的浓度各为5、15μg.规格均为3mm×8mm×28mm.将材料植入兔背部肌袋内,术后4、8、12周分别取材,行大体、组织学观察,测量新骨面积和血管生成.结果 8、12周A组成骨活性较其他组优,差异有统计学意义 (P<0.05).A组4周材料中有较多间充质细胞,并有少量毛细血管的生长;8周时可见散在分布的不成熟新生骨组织,材料基本降解;12周时出现成熟度较低的编织骨,为膜内成骨.结论 BCP复合rhBMP-2和bFGF缓释微球具有良好的异位成骨活性.
Abstract:
Objective To investigate the heterotopic bone formation ability of biphasic ceramics phosphate (BCP) combined with recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2) and basic fibroblast growth factor (bFGF) microspheres.Methods The rabbits were divided into group A (rhBMP-2+bFGF/BCP), group B (BCP), group C (bFGF/BCP), and group D (rhBMP-2/BCP). The concentrations of bFGF and rhBMP were 5 μg and 15 μg, respectively. All the samples were 3 mm×8 mm×28 mm in size. The muscle pouches of the rabbits were implanted with the samples. The ectopic bone formation was evaluated in the following aspects: histology, osteogenic area, and blood capillary number at 4th, 8th and 12th week after operation.Results At any specified time point, the value of the heterotopic bone formation was significantly higher in group A than other groups (P< 0.05). The histological analysis showed that group A had more mesenchymal (MES) cells and fewer blood capillaries at 4th week after operation. At 8th week, the composite was degradated and diffusely distributed, and the immature new bone was found. There were low-grade mature woven bones at 12th week, and the membranous bone formation occurred.Conclusion BCP combined with rhBMP-2 and bFGF microspheres has good heterotopic bone formation ability.  相似文献   

19.
Bone formation is a coordinated process involving various biological factors. We have developed a scaffold system capable of sustained and localized presentation of osteogenic (BMP-4) and angiogenic (VEGF) growth factors and human bone marrow stromal cells to promote bone formation at an ectopic site. Combined delivery of these factors significantly enhanced bone formation compared with other conditions. INTRODUCTION: Tissue regeneration entails complex interactions between multiple signals and materials platforms. Orchestrating the presentation of these signals may greatly enhance the regeneration of lost tissue mass. Bone formation, for example, is dependent on the signaling of BMPs, molecules initiating vascularization (e.g., vascular endothelial growth factor [VEGF]), and osteogenic precursor cells capable of responding to these cues and forming bone tissue. It was hypothesized that combined and concerted delivery of these factors from biodegradable scaffolds would lead to enhanced bone formation. MATERIALS AND METHODS: Poly(lactic-co-glycolic acid) scaffolds containing combinations of condensed plasmid DNA encoding for BMP-4, VEGF, and human bone marrow stromal cells (hBMSCs) were implanted into the subcutaneous tissue of SCID mice. Implants (n = 6) were retrieved at 3, 8, and 15 weeks after implantation. Bone and blood vessel formation was determined qualitatively and quantitatively by methods including histology, immmunostaining, and muCT. RESULTS: Scaffolds delivering VEGF resulted in a prominent increase in blood vessel formation relative to the conditions without VEGF. BMP-4 expression in scaffolds encapsulating condensed DNA was also confirmed at the 15-week time-point, showing the characteristic of long-term delivery in this system. Combined delivery of all three types of factors resulted in a significant increase in the quantity of regenerated bone compared with any factor alone or any two factors combined, as measured with DXA, X-ray, and histomorphometric analysis. Furthermore, bone formed with all three factors had elastic moduli significantly higher than any other condition. CONCLUSIONS: Concerted delivery of BMP-4, VEGF, and hBMSCs promoted greater bone formation relative to any single factor or combination of two factors. Materials systems that allows multifactorial presentation more closely mimic natural developmental processes, and these results may have important implications for bone regeneration therapeutics.  相似文献   

20.
目的:探讨脱蛋白骨支架种植转染血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)165基因的骨髓基质细胞体内的成骨作用.方法:从狗的髂骨穿刺骨髓分离骨髓基质细胞,应用脂质体转染VEGF165基因,以RT-PCR检测转染的基因表达.随机选取4周龄BALB/C裸鼠30只,随机分为3组,各组10只.实验组A为脱蛋白骨 转染pcDNA3-hVEGF165基因的骨髓基质细胞;实验组B为脱蛋白骨 骨髓基质细胞;对照组C为单纯植入脱蛋白骨 DMEM.在脊柱两侧分开肌间隙,每只裸鼠植入2块脱蛋白骨材料至肌腹内.术后4、8周处死取材,经大体观察、组织形态学与免疫组化方法检查细胞材料复合物植入后的成骨作用及VEGF表达.结果:组织学检查A、B组均有成骨,并随时间延长而新骨增多,但其中转基因的A组其成骨作用明显,并在植入4周后免疫组化可见VEGF表达呈阳性;对照组C无成骨现象.结论:转染VEGF165基因骨髓基质细胞复合脱蛋白骨在体内具有较好的成骨作用.  相似文献   

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