骨髓间充质干细胞诱导胆管内皮细胞与电纺纳米纤维的生物相容性

背景：胆管损伤修复是腹部外科手术的难题,组织工程胆管是解决这一难题的理想方法,而构建性能优异的组织工程胆管支架是这一研究的关键。 目的：观察猪骨髓间充质干细胞诱导分化的胆管内皮细胞与电纺纳米纤维的生物相容性。 方法：将猪骨髓间充质干细胞于体外定向分化为肝干细胞,再进一步分化为胆管内皮细胞,并通过形态学及RT-PCR对分化完成的细胞加以鉴定。用静电纺丝方法制备聚乳酸-羟基乙酸纳米纤维膜,通过扫描电镜观察其形态,并测定其短期(2周)内体外降解率。将分化的胆管内皮细胞与纳米纤维复合培养,观察细胞在纳米纤维表面的黏附、增殖能力,荧光染色观察细胞形态及在材料表面的分布情况,扫描电镜观察细胞在纳米纤维表面生长形貌。 结果与结论：骨髓间充质干细胞体外定向分化4周后,细胞呈现典型树枝状胆管内皮细胞形态学改变,并且有CK19的表达。扫描电镜照片显示电纺材料为连续的纳米纤维,纤维直径均分布在200-500 nm范围内,在2周内聚乳酸-羟基乙酸纳米纤维没有发生明显的降解。通过细胞黏附率计算、MTT法检测、荧光染色及扫描电镜观察证明猪骨髓间充质干细胞诱导分化后的胆管内皮细胞与聚乳酸-羟基乙酸纳米纤维具有良好的生物相容性。 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     

P38/AKT通路调控骨髓间充质干细胞在不同空间结构纳米纤维环支架中的定向分化

文题释义： 拓扑结构：泛指组织工程支架的一系列细微的结构差异,涵盖多方面因素,如支架质地、硬度等材料特性相关的属性;支架表面的光滑程度、支架内部的孔隙率等结构特性等;实验主要指静电纺丝纤维环支架中纤维排列方式。 差异分化：实验中用于描述骨髓间充质干细胞在不同条件下(主要指支架拓扑结构的不同),接受外界信息后发生一系列变化,通过细胞通路等机制的调节分化为不同细胞的现象,如实验中骨髓间充质干细胞在不同支架中分别向成纤维细胞或成软骨细胞分化。对差异分化的机制进行研究,有助于今后通过改变条件诱导细胞向所需方向分化、发挥组织工程技术的优势更好修复组织的目的。 背景：以往研究表明多种材料可用于组织工程支架的构建,支架表面的拓扑结构特征对干细胞增殖、分化等生物学行为有调节作用,但其具体机制尚不明确。 目的：研究骨髓间充质干细胞在纳米结构支架中定向分化过程中P38、AKT通路的作用。 方法：构建3种结构不同的纳米纤维支架,即取向纳米纤维支架AFS、取向纳米纱支架AYS、三维多孔纳米纤维支架3-DPS;将大鼠骨髓间充质干细胞分别接种于3种纳米纤维支架表面,成软骨诱导培养后,分别进行细胞形态、黏附、增殖检测,利用qRT-PCR检测细胞关键表型分子(Ⅱ型胶原α1、Ⅰ型胶原α1、蛋白聚糖、Sox-9)mRNA的表达水平,Western blot测定细胞内P38、AKT、ERK1/2、JNK的蛋白表达水平。 结果与结论：①3-DPS支架组培养4,8 h的细胞黏附率高于其余两组支架(P < 0.05),培养7 d的细胞增殖快于其余两组支架(P < 0.05);②骨髓间充质干细胞在3种材料表面均贴附牢固,生长状态良好,其中在AFS、AYS支架上呈类成纤维细胞样生长,在3-DPS支架上呈类软骨细胞样生长;③成软骨诱导3周后,3-DPS支架组Ⅱ型胶原α1、蛋白聚糖、Sox9 mRNA表达高于其余两组支架(P < 0.05),Ⅰ型胶原α1 mRNA表达低于其余两组支架(P < 0.05);AFS支架组、AYS支架组中Ⅱ型胶原α1、蛋白聚糖、Sox9 mRNA表达无明显差异(P > 0.05);④成软骨诱导3周后,3-DPS支架组p-AKT、p-P38蛋白相对表达量高于其余两组支架(P < 0.05),3组间AKT总蛋白表达量及ERK1/2、JNK、P38、p-ERK1/2、p-JNK、p-P38蛋白表达量比较均无显著性意义;⑤结果表明,不同结构支架形貌可通过Integrin-FAK信号通路下游的P38、AKT通路诱导骨髓间充质干细胞的的定向分化。 ORCID: 0000-0003-3571-8840(王爽) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

适宜于构建组织工程化脂肪的蚕丝蛋白支架:最佳孔径筛选

背景:既往组织工程脂肪的研究中,支架材料的孔径往往被忽略。如孔径过大,细胞会顺着过大的孔隙流走,难以保留在支架中;孔径过小,细胞则主要分布于支架材料的表面,不易进入支架中,同时也不利于新生血管生长。目的:筛选用于构建组织工程脂肪的蚕丝蛋白支架的适宜孔径。方法:在保持蚕丝蛋白浓度不变条件下,通过改变冷冻-干燥温度与时间,制备出6批次不同孔径的蚕丝蛋白支架;贴壁法分离脐带间充质干细胞,化学染色检测其体外诱导成骨和成脂的能力;电镜下测定6批次蚕丝蛋白支架的孔径;观察脐带间充质干细胞在不同孔径蚕丝蛋白支架上黏附、增殖的能力。结果与结论:6批次蚕丝蛋白支架的孔径分别为:(39.94±17.27),(53.51±16.18),(63.97±19.76),(71.08±18.07),(87.33±21.78),(121.97±44.10)μm。脐带间充质干细胞在2号支架材料上黏附良好,并充分伸展,而第1,3,4,5,6号支架材料,除第1,3号支架上偶见细胞外,其余支架材料上均未见细胞生长。由此说明人脐带间充质干细胞与蚕丝蛋白支架构建组织工程脂肪时,支架材料的最佳孔径为50μm。     

蚕丝-聚乳酸-羟基乙酸共聚物复合编织支架的力学性能及细胞相容性

背景：与通常的合成纤维相比,蚕丝力学性能好,又具有一定的延展性,是制作组织工程韧带/肌腱的良好支架材料,但蚕丝丝素纤维降解速度缓慢,难以与组织再生速率相匹配。 目的：分析蚕丝-聚乳酸-羟基乙酸共聚物编织绳状支架的力学性能及其与骨髓间充质干细胞体外共培养的细胞相容性。 方法：通过捻拧编织蚕丝-聚乳酸-羟基乙酸共聚物细丝混合支架,并以纤维连接蛋白作表面修饰,检测支架的力学性能。将兔骨髓间充质干细胞种植在蚕丝-聚乳酸-羟基乙酸共聚物细丝混合支架上进行体外共培养,观察细胞与支架复合生长、基质形成,以及细胞与支架结合的情况。 结果与结论：蚕丝-聚乳酸-羟基乙酸共聚物混合编织支架呈乳白色,质地均匀,韧性强,为螺旋上升的绳索状,直径为2.3 mm。支架材料的最大负荷、拉伸强度、断点伸长率、弹性模量分别为(315.06±30.77) N、(75.83±7.46) MPa、(61.39±7.26)%、(213.58±23.45) MPa。扫描电镜观察显示,骨髓间充质干细胞贴附于支架表面生长,增殖良好,细胞大多呈梭形,伸出伪足匍匐于材料的表面,形态较佳,伸展良好,呈立体状生长,并分泌基质。表明蚕丝-聚乳酸-羟基乙酸共聚物编织绳状支架具有良好的机械性能及细胞相容性。     

蚕丝/聚乳酸-羟基乙酸共聚物支架降解液与骨髓间充质干细胞的增殖

背景：前期研究表明,蚕丝/聚乳酸-羟基乙酸共聚物支架浸提液具有良好的细胞相容性,基本无细胞毒性。 目的：观察蚕丝/聚乳酸-羟基乙酸共聚物纤维细丝混合编织支架体外长期降解过程中降解液对兔骨髓间充质干细胞增殖活性的影响。 方法：将蚕丝/聚乳酸-羟基乙酸共聚物细丝混合编织支架材料置于完全培养基中体外降解14周,每周换液1次,测定各周支架降解液的pH值。将兔骨髓间充质干细胞分组培养,实验组加入各周支架降解液和新鲜完全培养基各100 µL,阴性对照组加入完全培养基200 µL,培养4 d。MTT法检测细胞增殖、生长情况。 结果与结论：①支架降解液pH值的变化：前3周下降缓慢,从7.00降到6.89;第4周起下降较快,6-11周较低,在5.16-5.67之间;12-14周呈上升趋势,回升到6.95。②骨髓间充质干细胞形态：实验组及阴性对照组细胞增殖生长及形态状况基本相似。降解7-10周支架降解液对细胞的生长有抑制作用,细胞数量相对较少、较疏,而其余各周支架降解液对细胞生长无明显抑制作用。③骨髓间充质干细胞的增殖：1-6周及11-14周的支架降解液对细胞增殖无显著影响,细胞相对增殖率均在92.1%以上,毒性分级为0或1级;7-10周的支架降解液虽对细胞增殖有抑制作用,但细胞相对增殖率为82.5%-87.9%,毒性分级为1级,为合格。表明蚕丝丝素/聚乳酸-羟基乙酸共聚物混合编织支架降解液具有良好的细胞相容性。     

丝素蛋白/生物活性玻璃复合纤维膜的制备及性能表征

背景:在构建具有生物功能的引导骨再生膜时,单一材料因功能不足而无法满足临床上的需要,因此将多种材料复合已成为目前组织修复工程的一种趋势。目的:通过静电纺丝技术制备丝素蛋白/生物活性玻璃复合纤维膜,表征其理化性能和体外生物相容性。方法:将0.8 g丝素蛋白溶解于10 mL六氟异丙醇中制备静电纺丝溶液,利用静电纺丝技术制备丝素蛋白纳米纤维膜(记为SF纤维膜);将0.1,0.3,0.5,0.8 g的生物活性玻璃分别加入静电纺丝溶液中,利用静电纺丝技术制备丝素蛋白/生物活性玻璃复合纤维膜(依次记为SF/1BG、SF/3BG、SF/5BG、SF/8BG纤维膜)。表征5组纤维膜的理化性能及生物相容性。结果与结论:①扫描电镜下可见5组纤维表面光滑、连续且均匀,无串珠样结构,丝纤维之间无明显粘连,均表现出随机排布的无序多孔结构,添加生物活性玻璃后纤维膜的纤维直径减小。傅里叶红外光谱与X射线衍射检测显示,纤维膜中丝素蛋白与生物活性玻璃的化学结构稳定。SF、SF/1BG、SF/3BG、SF/5BG、SF/8BG纤维膜表面的水接触角分别为105.02°,72.58°,78.13°,79.35°,72.50°。②将骨髓间充质干细胞分别接种于5组纤维膜上,CCK-8检测显示相较于SF、SF/8BG纤维膜,SF/1BG、SF/3BG、SF/5BG纤维膜可促进骨髓间充质干细胞的增殖;活/死细胞染色显示5组纤维膜表面的细胞活力较好,其中SF/5BG纤维膜表面的细胞数量更多、分布更均匀;罗丹明-鬼笔环肽染色与扫描电镜观察显示相较于SF纤维膜,SF/5BG纤维膜更有利于骨髓间充质干细胞的黏附。将骨髓间充质干细胞分别接种于5组纤维膜上进行成骨诱导分化,SF/3BG、SF/5BG组碱性磷酸酶活性高于其他3组(P<0.05,P<0.01,P<0.001);茜素红染色显示,添加生物活性玻璃后纤维膜的钙结节形成增加,并且以SF/5BG组钙结节形成最多。③结果表明,丝素蛋白/生物活性玻璃复合纤维膜具有良好的生物安全性和生物相容性。     

丝素蛋白-壳聚糖支架复合骨髓间充质干细胞体内构建组织工程化软骨的生物相容性

文题释义： 生物相容性：是指生命体组织对非活性材料产生的一种性能,一般是指材料与宿主之间的相容性,包括组织相容性和血液相容性。 检测相容性的方法：是将支架材料与种子细胞在体外共培养,检测支架毒性、细胞活性、细胞增殖及细胞与支架的黏附情况等指标,该方法具有客观性强、可重复性强、影响因素相对简单及敏感性高等特点。 背景：课题组前期的研究中发现,丝素蛋白-壳聚糖支架材料复合诱导后骨髓间充质干细胞在兔体内能修复缺损的软骨组织,但对于该组织工程化软骨组织的生物相容性还未进一步研究。 目的：研究丝素蛋白-壳聚糖支架材料复合骨髓间充质干细胞在体内构建组织工程化软骨的生物相容性。 方法：使用丝素蛋白-壳聚糖按1∶1比例混合制备三维支架材料,提取兔骨髓间充质干细胞,将诱导后的骨髓间充质干细胞与丝素蛋白-壳聚糖支架构建修复体,再将修复体移植到兔关节软骨缺损模型中修复软骨组织。实验分为3组,实验组植入诱导后骨髓间充质干细胞+丝素蛋白-壳聚糖支架,对照组植入丝素蛋白-壳聚糖支架干预,空白组未植入修复体。 结果与结论：①实验成功制备丝素蛋白-壳聚糖三维支架材料及提取骨髓间充质干细胞,并构建软骨缺损的修复体,将修复体植入兔体内能成功修复缺损的软骨组织;②建模后2,4,8,12周,3组血常规、降钙素原、血沉、C-反应蛋白结果提示无明显的全身感染征象,3组血常规及肝肾功能各时间段比较差异无显著性意义(P > 0.05);③一般观察、苏木精-伊红染色及扫描电镜观察：建模后12周,相比其他两组,实验组软骨缺损已修复,支架材料已吸收,修复组织周围未见炎性细胞,修复组织已正常组织整合良好;④结果证实,丝素蛋白-壳聚糖支架复合骨髓间充质干细胞在体内构建的组织工程化软骨具有良好的生物相容性。 ORCID: 0000-0002-8139-1175(佘荣峰) 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     

负载人脐带间充质干细胞新型盆底补片的构建及其在大鼠的应用

目的:探讨人脐带间充质干细胞(UC-MSCs)复合丝心蛋白/胶原/聚(左旋乳酸-己内酯)(SF/COL/PLCL)静电纺丝纳米纤维支架构建盆底重建组织工程补片的可行性.方法:培养UC-MSCs,构建慢病毒介导的绿色荧光蛋白标记的UC-MSCs,制备SF/COL/PLCL静电纺丝三维纳米纤维支架并复合形成新型组织工程盆底...     

多孔型丝素蛋白/羟基磷灰石复合脂肪间充质干细胞修复兔股骨骨缺损

背景:从蚕丝中提取的丝素蛋白具有良好的细胞相容性,且可生物降解,用于修饰生物材料能提高细胞在材料表面的黏附和生长能力。目的:探讨丝素蛋白/羟基磷灰石材料复合脂肪间充质干细胞修复包含性骨缺损的作用。方法:取2月龄新西兰大白兔附睾处脂肪组织,经胰酶消化传代培养脂肪间充质干细胞,取第3代兔脂肪间充质干细胞以1×1010L-1浓度接种于丝素蛋白/羟基磷灰支架材料上,培养3h后加入含有1μmol/L地塞米松、50μmol/L维生素C、10mmol/Lβ-甘油磷酸钠的DMEM培养液进行成骨诱导。新西兰大白兔36只,在兔股骨远端制备直径4.5mm、深10mm的松质骨缺损。细胞复合材料组植入复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石;单纯材料组植入丝素蛋白/羟基磷灰石;空白对照组不作任何植入。结果与结论:12周时大体观察细胞复合材料组骨缺损区完全被骨组织修复,单纯材料组骨缺损区缩小、部分修复,空白对照组骨缺损无修复。12周时X射线、组织学检查显示细胞复合材料组完全修复了骨缺损区,材料组部分修复了骨缺损区,细胞复合材料组的新生骨小梁多于单纯材料组(P0.05),空白对照组未见骨修复。结果说明复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石修复兔股骨包含性骨缺损能力优于单纯丝素蛋白/羟基磷灰石材料。     

壳聚糖修饰丝素蛋白与人脂肪间充质干细胞体外构建组织工程脂肪

背景:在保留丝素蛋白原有优点的基础上,采用带正电荷的水溶性壳聚糖对其表面进行修饰,可改善细胞在支架材料上的黏附性。目的:验证壳聚糖表面修饰丝素蛋白支架材料与人脂肪间充质干细胞的生物相容性及两者体外构建组织工程脂肪的可行性。方法:将第3代人脂肪间充质干细胞悬液以1×107 L-1浓度接种于壳聚糖表面修饰丝素蛋白支架材料上作为实验组,以单纯的细胞悬液为对照组,MTT法检测细胞在支架材料上的黏附和增殖能力。将第3代人脂肪间充质干细胞悬液以1×109 L-1浓度接种于壳聚糖表面修饰丝素蛋白支架材料上,分别进行成脂诱导培养与高糖培养基常规培养,14 d后行细胞-支架复合物油红O染色与RT-PCR检测。结果与结论:人脂肪间充质干细胞在壳聚糖表面修饰丝素蛋白支架材料上黏附、增殖良好。成脂诱导14 d后,油红O染色显示壳聚糖修饰丝素蛋白支架材料上有大量脂肪细胞生成,且过氧化物酶增殖物活化受体γ2基因表达阳性。结果表明壳聚糖表面修饰丝素蛋白支架材料具有良好的体外生物相容性,与人脂肪间充质干细胞共培养可被成功诱导为成熟脂肪细胞。     

体外诱导人脐带间充质干细胞向神经干细胞的分化

背景：人脐带间充质干细胞较骨髓、脂肪等来源的间充质干细胞易取材、更为原始,并不受伦理、法律的限制,是中枢神经系统损伤修复最具治疗潜力的细胞来源之一。 目的：探讨重组人碱性成纤维生长因子、重组人表皮生长因子定向诱导人脐带间充质干细胞分化为神经干细胞的潜能。 方法：采用碱性成纤维生长因子、表皮生长因子作为诱导剂,体外诱导人脐带间充质干细胞;在倒置显微镜下动态观察细胞形态学变化,并用免疫荧光法检测人脐带间充质干细胞向神经干细胞分化的情况,实时荧光定量PCR技术检测诱导前后神经干细胞标记蛋白巢蛋白在mRNA水平的相对表达量。 结果与结论：形态学观察经诱导后的人脐带间充质干细胞呈神经干细胞球改变;免疫荧光法及实时荧光定量PCR技术均可检测到神经干细胞标记物巢蛋白,并可进一步分化表达神经元标志蛋白神经元特异性烯醇化酶、微管相关蛋白2 以及神经胶质细胞蛋白、神经胶质原纤维酸性蛋白。碱性成纤维生长因子、表皮生长因子可定向诱导人脐带间充质干细胞向神经干细胞及神经元、神经胶质细胞分化。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：     

聚对苯二甲酸乙二酯三维支架及碱性成纤维生长因子和乳酸对成人骨髓间充质干细胞增殖的影响

背景:诸多实验聚焦在改变传统的细胞培养方式,希望利用三维支架材料能够获得更多细胞量。目的:观察人骨髓间充质干细胞在三维培养条件下的增殖特点。方法:检测不同质量浓度的碱性成纤维生长因子和乳酸对人骨髓间充质干细胞增殖的影响。在确定最佳条件基础上,进一步测定聚对苯二甲酸乙二酯三维支架上人骨髓间充质干细胞的增殖和代谢的特点。通过Celltracker Green染色,激光共聚焦显微镜观察人骨髓间充质干细胞在三维支架材料上的活性。利用扫描电镜观察人骨髓间充质干细胞在三维支架材料上的形态分布特点。结果与结论:当培养基中碱性成纤维生长因子质量浓度为5μg/L,乳酸质量浓度少于0.9g/L时,最有利于促进三维支架材料上人骨髓间充质干细胞的增殖。在此优化条件下,人骨髓间充质干细胞在实验组(含5μg/LbFGF)和对照组(不含bFGF)中的扩增倍数分别为15.3和9.6,比生长速率分别为0.136/d和0.113/d,实验组的细胞量比对照组提高了160%。激光共聚焦显微镜和扫描电镜检测结果表明,人骨髓间充质干细胞在三维支架材料上呈立体、多层生长,聚对苯二甲酸乙二酯三维支架的特有结构为细胞提供相对较大的生长空间。     

静电纺丝纳米纤维膜作为骨骼肌组织工程支架材料的细胞相容性

背景：有报道以生物可降解的胶原盘或聚L-乳酸、聚羟基乙酸、聚L-乳酸/聚羟基乙酸共聚物等作为骨骼肌组织工程的支架材料,各有优缺点,不能完全满足骨骼肌组织工程的需要。 目的：探讨静电纺丝纳米纤维膜作为骨骼肌组织工程支架材料的可行性。 方法：制备7种不同组分的静电纺丝纳米纤维膜,以其浸提液为培养基培养第3代SD乳鼠成肌细胞,以含体积分数20%新生小牛血清的F12培养基培养的为对照。采用MTT法和扫描电镜检测成肌细胞在各组材料的黏附及生长情况。 结果与结论：各组分静电纺丝纳米纤维膜吸光度值与对照组间差异无显著性意义(P > 0.05)。各组分静电纺丝纳米纤维膜组成肌细胞黏附率差异有显著性意义(P < 0.05)。扫描电镜与上述结果一致。含70%聚乳酸+20%蚕丝蛋白+10%胶原组成电纺丝纳米纤维膜组可见大量成肌细胞黏附,呈梭形,两极伸展,排列规律,效果最好。其他各组细胞少,形态不规则,似衰退期成肌细胞。提示静电纺丝纳米纤维膜无细胞毒性,对成肌细胞的增殖无影响,成肌细胞能良好地黏附;以70%聚乳酸+ 20%蚕丝蛋白+10%胶原组分效果最佳。     

静电纺丝聚乳酸复合物纳米纤维材料与小鼠神经干细胞的生物相容性

背景:聚乳酸聚乙醇酸支架材料广泛应用于组织工程学领域,但其细胞黏附性较差、缺乏活性功能基团以及疏水性较强等缺点限制了其进一步的发展和应用。目的:观察小鼠神经干细胞与静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇共聚物纳米纤维支架材料的体外相容性。方法:自孕15 d CD-1小鼠胚胎大脑皮质分离培养小鼠神经干细胞。静电纺丝法制备聚乳酸聚乙醇酸和聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇纳米纤维支架材料,扫描电镜观察材料结构;取第5代神经干细胞分别接种于聚乳酸聚乙醇酸和静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇纳米纤维支架材料上,进行体外培养。结果与结论:扫描电镜检测显示,两种支架材料呈现相互交联的多孔网状结构。聚乳酸聚乙醇酸组和静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇组纤维直径和孔隙率差异无显著性意义(P0.05)。CCK-8检测显示,两种材料无明显细胞毒性。神经干细胞在支架材料中生长良好,两组吸光度值均随培养时间延长而增大,两组在培养1,3,5,7,9,11 d吸光度值差异均有显著性意义(P0.05)。两组材料培养3,6,9 h,静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇组的细胞黏附率明显高于聚乳酸聚乙醇酸组(P0.05)。Hoechst染色显示两组细胞核质均染,形态正常,静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇组细胞数量明显多于聚乳酸聚乙醇酸组(P0.05)。扫描电镜观察显示,与聚乳酸聚乙醇酸组相比,静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇组神经干细胞在支架上的生长情况和基质分泌更好。结果说明,静电纺丝法制备的静电纺丝聚乳酸聚乙醇酸/聚乙二醇纳米纤维支架细胞生物相容性良好,安全无毒,具备合适的孔径和孔隙率,适宜神经干细胞生长,是一种适用于组织工程优质的支架载体。     

丝素蛋白/壳聚糖复合支架材料的细胞相容性**

背景：大量研究表明丝素蛋白、壳聚糖为天然高分子材料,具有良好的细胞生物相容性。 目的：探讨丝素蛋白/壳聚糖复合支架材料与诱导的兔骨髓间充质干细胞的生物相容性。 方法：将兔骨髓间充质干细胞分离培养、诱导后,与丝素蛋白/壳聚糖三维支架材料体外共培养,以材料的细胞毒性、细胞增殖活力、材料细胞黏附率及扫描电镜等检测评价材料的细胞相容性。 结果与结论：经诱导后的骨髓间充质干细胞在支架材料上黏附、生长良好,保持正常的分裂增殖速度;随时间的增加,细胞黏附率增加,材料组较对照组黏附率强,差异有显著性意义(P < 0.05)。扫描电镜观察发现细胞接种48 h后细胞生长良好,与支架黏附紧密,增殖分裂活跃。说明丝素蛋白/壳聚糖三维支架材料具有良好的细胞相容性。     

纳米纤维三维支架材料提供适宜微环境调控干细胞的命运

背景:三维纤维支架材料立足于模拟干细胞体内微环境的物理和化学特性,可以在极大程度上维持干细胞的活性,保证组织修复或干细胞治疗的疗效。目的:综述纳米纤维三维支架材料的制备方法及其与干细胞的相互作用,以及立足于这种材料的组织工程研究进展。方法:由作者在web of science以"tissue engineering,nanofiber scaffold,stem cell fate"为关键词,检索与干细胞组织工程和纳米纤维三维支架密切相关的研究。结果与结论:纳米纤维三维支架能够模拟干细胞微环境的物理结构,在其基础上进行表面改性可以进一步模拟微环境的化学信号,可为干细胞移植提供一个可靠的载体。纳米纤维三维支架材料的制备方法主要有分子自组装技术、溶液相分离和静电纺丝技术等。三维支架材料可以调控包括造血干细胞、胚胎干细胞、间充质干细胞和神经干细胞等干细胞的体外增殖。具有特定物理结构和生物化学表面的三维支架还可以在体外诱导干细胞向骨骼/软骨、神经或者肌肉等方向分化,还可以为干细胞移植提供适宜的微环境,保证干细胞治疗的效果。     

季铵盐壳聚糖三维支架复合GNDF载间充质干细胞向神经样细胞分化

背景：壳聚糖类水凝胶因其良好的生物相容性、可降解性及对药物的缓释作用,作为支架材料近年来在组织损伤修复领域逐渐成为研究热点。 目的：探索大鼠骨髓间充质干细胞在季铵盐壳聚糖温敏凝胶支架上生长、向神经样细胞定向分化的可行性,为治疗神经系统损伤寻找理想的组织工程材料。 方法：季铵盐壳聚糖与β-甘油磷酸钠复合制成温敏凝胶,扫描电镜观察凝胶的三维结构,MTT法评价凝胶浸提液对骨髓间充质干细胞活力的影响;将牛血清白蛋白加载于凝胶支架,紫外光谱吸收法分析凝胶支架对牛血清白蛋白的缓释效果。接种大鼠骨髓间充质干细胞于凝胶支架,扫描电镜观察在支架缓释胶质细胞源性神经营养因子作用下,骨髓间充质干细胞的生长、分化情况,免疫荧光技术检测神经元烯醇化酶的表达。 结果与结论：季铵盐化壳聚糖与甘油磷酸钠复合所得凝胶支架,其多孔性特点明显,有温敏特性,对蛋白的缓释效果良好,承载大鼠骨髓间充质干细胞后,对其增殖无明显不利影响。在凝胶支架缓释的胶质细胞源性神经营养因子作用下,骨髓间充质干细胞呈现神经样细胞形态,表达神经元特异性标记物神经元烯醇化酶。说明季铵盐壳聚糖温敏凝胶对胶质细胞源性神经营养因子的缓释效果良好,其凝胶支架具有多孔径、良好生物相容性特点,可承载大鼠骨髓间充质干细胞体外生长和向神经元定向分化。     

优化海藻酸钠-壳聚糖多孔复合支架用于人脐带来源间充质干细胞的体外扩增

目的通过制备及优化海藻酸钠-壳聚糖多孔复合支架用于人脐带来源的间充质干细胞体外扩增,为干细胞在组织工程中的应用与疾病治疗提供实验基础。方法通过制备海藻酸钠-壳聚糖多孔复合支架,并接枝多聚赖氨酸对其优化。然后,从产妇脐带中分离出间充质干细胞,接种在复合支架表面,监控其增殖情况。利用细胞计数法和CCK-8试剂盒,绘制细胞增殖曲线,并用β-半乳糖苷酶衰老检测试剂盒评估干细胞的衰老程度。结果成功制备并优化了海藻酸钠-壳聚糖复合支架,发现在接枝多聚赖氨酸的支架上接种间充质干细胞,细胞能够很好地附着,覆盖在复合支架表面,且能快速增殖。结论优化的海藻酸钠-壳聚糖多孔复合支架能为细胞增殖提供优良环境,具备体外扩增间充质干细胞的可行性,可作为组织工程应用的潜在材料。     

多孔型丝素蛋白/羟基磷灰石复合骨髓间充质干细胞修复兔半月板无血运区软骨损伤

背景：随着组织工程的兴起,半月板无血运区损伤的修复可能性显著地提高,但单一的支架材料均不能符合理想支架的要求,有一定的局限性。 目的：观察丝素蛋白/羟基磷灰石复合骨髓间充质干细胞修复兔半月板无血运区软骨损伤的效果。 方法：体外分离培养兔骨髓间充质干细胞,并定向诱导成纤维软骨细胞,与丝素蛋白/羟基磷灰石复合培养。42只构建半月板无血运区软骨损伤模型成功的大白兔随机抽签法均分为3组,复合材料组植入骨髓间充质干细胞-丝素蛋白/羟基磷灰石复合物;单纯材料组植入丝素蛋白/羟基磷灰石;对照组不行任何干预。 结果与结论：复合材料组大体观察损伤被修复组织填充,8~12周效果逐渐改善,与正常半月板组织相似,优于其他两组;组织学检查显示8周时出现软骨囊和排列紊乱的胶原纤维,12周时完全修复了半月板损伤区,表现为纤维软骨样组织愈合;单纯材料组部分修复了半月板损伤区,呈瘢痕愈合,对照组未见软骨修复。MRI检查显示复合材料组修复效果较好;说明丝素蛋白/羟基磷灰石复合骨髓间充质干细胞可有效地修复半月板无血运区缺损。丝素蛋白/羟基磷灰石材料作为半月板软骨组织工程支架材料的良好生物相容性。     

多孔丝素蛋白/羟基磷灰石复合脂肪间充质干细胞修复兔关节软骨及软骨下骨缺损

背景：丝素蛋白/羟基磷灰石是细胞立体培养的良好支架,是临床常用的骨缺损修复材料,具有良好的生物相容性。脂肪干细胞具有向骨及软骨细胞分化的潜能,适合骨软骨缺损修复。 目的：观察转化生长因子β1和胰岛素样生长因子1联合成软骨诱导脂肪干细胞与丝素蛋白/羟基磷灰石复合后修复兔关节软骨及软骨下骨缺损的效果。 方法：取新西兰大白兔56只,2只用于传代培养脂肪间充质干细胞,以3×109 L-1浓度接种到丝素蛋白/羟基磷灰石。其余54只新西兰大白兔,在股骨髁间制备软骨缺损模型,随机分为细胞复合材料组、单纯材料组和空白对照组,细胞复合材料组植入复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石;单纯材料组植入丝素蛋白/羟基磷灰石;空白对照组不作任何植入。从大体、影像学、组织学观察比较缺损的修复情况。 结果与结论：12周时大体观察、CT、磁共振和组织学检查细胞材料复合组软骨及软骨下骨缺损区完全被软骨组织修复,修复组织与周围软骨色泽相近,支架材料基本吸收,未见明显退变和白细胞浸润,所有标本均未见丝素蛋白残留。单纯材料组缺损区缩小、部分修复,且呈纤维软骨样修复。空白对照组缺损无明显修复。提示复合脂肪间充质干细胞的丝素蛋白/羟基磷灰石修复兔关节软骨及软骨下骨缺损能力优于单纯丝素蛋白/羟基磷灰石材料。丝素蛋白/羟基磷灰石复合脂肪间充质干细胞可形成透明软骨修复动物膝关节全层软骨缺损,重建关节的解剖结构和功能,可作为新型骨软骨组织工程支架。