椎间盘组织工程学研究进展

近年来体外椎间盘髓核和纤维环组织细胞培养技术的建立，特别是软骨组织工程研究的不断深入及自体椎间盘细胞移植修复髓核缺损动物实验的初步成功，为退变椎间盘的形态结构与生理功能的完全再生修复带来了希望。利用组织工程学修复退变的椎间盘是具有变革性意义的新的治疗探索。笔者就椎间盘组织工程学研究中的种子细胞、相关生长因子、细胞支架等方面的研究进展综述如下。     

椎间盘髓核脊索源性细胞生物学特性及表型表达研究进展

脊柱退行性疾病是骨科常见病和多发病,其中又以椎间盘突出症最为常见,多见于青壮年,是引起腰腿痛的常见病因,严重影响患者生活质量。腰椎间盘退变的发生机理迄今仍不十分清楚,目前治疗上多采用椎间盘髓核摘除手术,但术后常发生脊柱不稳,椎体滑脱及脊柱活动受限。随着组织工程研究的发展和可降解生物材料的发明,使组织工程椎间盘髓核具有了可能性。本文就目前椎间盘髓核组织工程种子细胞-脊索源性细胞生物学特性及其表型表达的研究进展进行一简要综述。     

细胞移植治疗椎间盘退行性变的研究概况

目的 综述细胞移植治疗椎间盘退行性变疾病的研究现状. 方法 查阅近年来有关细胞移植治疗椎间盘退行性变疾病的国内外相关文献.进行回顾及综合分析. 结果 将椎间盘源性细胞或BMSCs通过单纯细胞移植、复合胶原蛋白支架移植等方法移植入退变椎间盘内,均能够表达类髓核细胞表型,增加ECM合成,缓解甚至抑制椎间盘进一步退变. 结论 细胞移植是目前治疗椎间盘退行性变疾病较为理想的方法.     

椎间盘细胞组织工程的研究进展

近年来体外椎间盘髓核各纤维环组织细胞培养技术的建立，特别是软骨组织工程研究的不断深入及自体椎间盘细胞移植修复髓核缺损动物实验的初步成功，为退变椎间盘的形态结构与生理功能的完全再生修复带来了希望。利用组织工程学修复退变的椎间盘是具有变革性意义的新的治疗探索。现就椎间盘组织工程学研究中的种子细胞、细胞支架、相关生长因子等方面的研究进展综述如下。     

水凝胶再生修复退变椎间盘的研究进展

目的总结生物材料水凝胶治疗椎间盘退变的研究进展,探讨水凝胶再生修复退变椎间盘的临床应用潜能。方法广泛查阅国内外有关水凝胶修复退变椎间盘尤其是髓核组织的研究文献,并进行总结和分析。结果水凝胶与髓核组织具有相似特性,在退变椎间盘再生修复中扮演重要角色,主要可体现在人工髓核假体、以水凝胶为载体的细胞治疗、非细胞治疗和组织工程修复。结论水凝胶作为生物材料广泛应用于椎间盘的再生修复治疗,为治疗椎间盘退变提供了新方向。     

1-磷酸鞘氨醇受体在不同退变程度髓核组织中的表达变化

目的 :比较不同退变程度人椎间盘髓核组织中3种1-磷酸鞘氨醇受体(S1PR1/2/3)表达水平的差异,探讨椎间盘中S1PR表达水平与椎间盘退变的关系。方法:收集腰椎间盘退行性病变患者手术切除的椎间盘组织,其中轻度退变(Pfirrmann分级Ⅳ级)22例,严重退变(Pfirrmann分级Ⅴ级)14例;同时取6例无椎间盘退变患者(单纯腰椎椎体骨折,Pfirrmann分级Ⅱ级)手术切除的椎间盘组织作为对照组;通过HE染色以及Saf-O染色观察不同退变程度椎间盘的组织学变化,免疫组化检测不同退变程度组织中的S1PR表达水平;Ⅱ型胶原酶消化分离提取原代髓核细胞,通过Real-time PCR、Western-bolt检测不同退变程度椎间盘髓核细胞中S1PR的表达水平,并通过细胞免疫化学方法对S1PR进行定位。结果:HE染色及Saf-O染色结果显示退变椎间盘的纤维环出现破损,髓核细胞形成明显的集落,细胞外基质减少。免疫组化结果显示正常和轻度退变的髓核组织中3种受体(S1PR1/2/3)都有表达,严重退变的组织中表达极弱;Real-time PCR结果显示对照组髓核细胞中S1PR1/2/3的m RNA表达水平分别是严重退变组的5.34±0.52倍、7.25±0.04倍、1.92±0.06倍,轻度退变组S1PR1/2/3的m RNA表达水平分别是严重退变组的4.35±2.45倍、4.96±3.44倍、2.19±0.82倍;Western-blot发现对照组和轻度退变组髓核细胞中S1PR1/2/3均有表达,严重退变组表达水平较低;免疫细胞化学显示S1PR主要集中在髓核细胞的细胞质和细胞膜上。结论:髓核组织中主要表达S1PR1/2/3,在严重退变的髓核组织和细胞中其表达水平明显下降,S1P及其受体可能参与椎间盘髓核组织的退变过程。     

BMP-2对人退变椎间盘髓核细胞影响的实验研究

[目的]探讨BMP -2对人退变髓核细胞合成细胞外基质的影响.[方法]分离、培养人退变椎间盘髓核细胞,取第2代髓核细胞,随机将退变推间盘髓核细胞分为2组.A组:加入100 ng/ml BMP -2,B组:加入200 ng/mlBMP -2,C组:对照组,不加干扰因素.通过对试验组和对照组髓核细胞采用光镜、电镜等形态学方法进行大体形态和超微结构观察,细胞Ⅱ型胶原和糖胺多糖的mRNA表达.ELISA检测细胞培养上清中人Ⅱ型胶原含量,DMMB比色法检测细胞培养上清中糖胺多糖含量.[结果]髓核细胞中Ⅱ型胶原、糖胺多糖表达水平实验组均高于对照组.[结论] BMP-2蛋白可促进退变腰椎间盘细胞分泌蛋白多糖和Ⅱ型胶原,增加细胞活性,恢复椎间盘的功能和活性,因此运用BMP-2椎间盘内注射有望成为椎间盘退变疾病生物治疗的方法之一.     

组织工程髓核种子细胞的研究进展

颈肩痛和腰腿痛是现代社会中的一种临床常见病,据统计在人的一生中超过50%的人会出现腰痛的症状[1],椎间盘退行性变是其主要病因。近年来国内外众多学者应用组织工程学的技术与方法构建组织工程髓核,作为一种新的技术路线为椎间盘退变性疾病的治疗提供了新的思路,其中最基本、最关键的环节是种子细胞的选择。作者就脊索细胞、髓核细胞、软骨细胞、骨髓间充质干细胞、脂肪干细胞、胚胎干细胞在组织工程髓核种子细胞研究中的进展作一简要综述。     

髓核细胞老化机制研究进展

<正>椎间盘是由位于中央的髓核、周围的纤维环以及上下两侧的软骨终板构成的一个可以缓冲机体自身张力与抵抗外部压力的完美闭合系统。由其退行性变所导致的颈部及腰腿部位疼痛一直都是骨科临床中最为常见的症状之一。在引起椎间盘退变的遗传、年龄、炎症因子、凋亡、老化等诸多因素中,髓核细胞的老化是已经确认的引起椎间盘退变的重要原因[1],老化可导致髓核细胞活性减低、功能减退,进而发生椎间     

椎间盘组织再生研究进展

退变性椎间盘病是导致各种脊柱退行性疾患的主要原因.椎间盘组织内髓核细胞功能降低、细胞外基质减少、微环境异常可导致椎间盘生物学功能减弱.目前有多种生物学方法可为椎间盘组织再生提供条件.转化生长因子-β1、胰岛素样生长因子-Ⅰ、骨形态发生蛋白-2等刺激髓核细胞活性,使其分泌细胞外基质的功能增强,进而改善髓核细胞微环境,维持椎间盘功能稳定.骨形态发生蛋白-2基因转染促进蛋白聚糖合成增加,稳定髓核细胞外基质;Sox9基因转染促进椎间盘细胞再生,并与多种细胞因子协同作用并促进椎间盘稳定.椎间盘源性细胞和非椎间盘源性细胞移植取代退变椎间盘细胞,可刺激退变细胞活性增加,产生大量蛋白聚糖、Ⅱ型胶原和其他基质蛋白.猪小肠粘膜下层支架、胶原支架、琼脂糖支架等均可为椎间盘组织再生提供生物学支架.生物学方法的不断发展,有望为退变性椎间盘病提供安全、可行的非手术疗法.     

白藜芦醇与椎间盘退变性疾病

椎间盘退变性疾病发生机制主要包括机械应力、高糖、炎症反应、氧化应激和细胞衰老导致的髓核细胞退变.目前研究发现,白藜芦醇可通过影响椎间盘髓核细胞自噬、凋亡、衰老及细胞外基质表达,达到保护及修复髓核细胞的目的,因此白藜芦醇在椎间盘退变性疾病中的作用值得研究.该文就白藜芦醇对椎间盘退变性疾病中髓核细胞的保护作用及其作用机制进...     

成人退变性椎间盘髓核细胞体外培养及形态学观察

目的通过对成人退变椎间盘髓核细胞的体外培养和形态学观察,进一步研究细胞因素在椎间盘退变中的作用机制。方法取5例患椎间盘突出症并行椎间盘摘除手术的成人髓核,分离后在培养基中进行髓核细胞培养,细胞染色、逆转录聚合酶链式反应、免疫荧光检测细胞Ⅰ、Ⅱ型胶原的表达。结果椎间盘髓核细胞可在体外培养,30d后方可进行传代,最佳的培养条件为胎牛血清/培养基体积分数为10%～20%,pH值7.0。髓核细胞中出现Ⅰ型胶原,并具有较高的表达,Ⅱ型胶原表达微弱。结论成人退变髓核细胞体外培养时间较长,细胞增殖能力低下,特定培养条件的摸索是成功与否的关键。     

椎间盘组织工程种子细胞研究进展

椎间盘退行性变临床上常见,目前尚无有效治疗方法。椎间盘组织工程学技术以种子细胞为核心、支架材料为载体,为椎间盘退变治疗提供了新思路,其中种子细胞是最基本、最关键的环节。目前椎间盘组织工程研究常用种子细胞包括椎间盘细胞和干细胞。该文就椎间盘细胞中髓核细胞、纤维环细胞、脊索细胞,干细胞中骨髓间充质干细胞及其他干细胞在椎间盘组织工程种子细胞研究中的进展作一简要综述。     

细胞移植治疗椎间盘退变的研究进展

椎间盘退变性疾病的发病率随着人口老龄化逐年增加,给个人和社会都带来巨大的负担.传统的治疗方式无论是保守治疗还是手术治疗都无法从根源上解决退变的问题.为减轻退变椎间盘内的炎性环境、减少髓核细胞凋亡,细胞移植为治疗椎间盘退变带来新的思路.通过将髓核细胞或多种来源的间充质干细胞植入退变的髓核内,可达到减缓椎间盘退变进程的目的...     

腰椎间盘髓核组织工程研究进展

腰椎间盘退行性病变(symptomatic lumbar interver-tebral disc degeneration)是造成腰腿痛的一个重要原因。研究显示,退变最初发生于椎间盘,以髓核退变为主[1、2]。临床上根据病变轻重进行保守治疗和外科干预[3~5],目的是缓解疼痛,稳定脊柱生物力学平衡。近十年来,髓核组织工程研究取得了较大进展,理论上可以修复原有退变组织,为     

BMSCs-壳聚糖凝胶复合体移植治疗椎间盘退变的实验研究

目的 探讨兔BMSCs-壳聚糖凝胶复合体移植治疗椎间盘髓核缺损退变的效果,为临床应用提供实验依据. 方法 6只健康1月龄新西兰白兔,雌雄不限,体重1.0～1.5 kg.取骨髓2 mL,分离培养BMSCs.取第3代BMSCs,5-BrdU活细胞示踪剂标记,与壳聚糖凝胶混匀,制备BMSCs-壳聚糖凝胶复合体.将6只动物建立兔椎间盘髓核缺损退变模型,并随机分为3组(n=2):正常对照组仅分离暴露椎间盘,不作任何处理;移植治疗组将30 μL自体BMSCs-壳聚糖凝胶复合体注射入缺损椎间盘中心;缺损退变组仅注射入0.01 mol/L PBS液30 μL.移植后4周处死动物,取出移植修复的椎间盘,行细胞5-BrdU标记检测、HE、aggrecan番红.染色及Col Ⅱ免疫组织化学染色;Col Ⅱ免疫组织化学染色切片行灰度值测定. 结果 细胞标记检测发现,自体BMSCs移植后继续存活并增殖,形成细胞克隆.正常对照组及移植组椎间盘HE染色示椎间盘结构清晰,髓核组织及外周纤维环分界清晰,细胞核及细胞浆染色明显;缺损退变组示椎间盘结构紊乱,髓核组织和外周纤维化分界不清.aggrecan番红O染色示正常对照组及移植治疗组椎间盘染色明显,椎间盘结构清晰;缺损退变组椎间盘结构紊乱,髓核组织和外周纤维化分界不清.Col Ⅱ免疫组织化学染色示正常对照组以中央髓核组织染色为主,呈黄褐色阳性反应,椎间盘结构清晰;移植治疗组中央髓核组织呈阳性反应,细胞间质可见明显黄褐色,大体结构仍保持完整;缺损退变组染色较前两组浅,且结构不清.3组Col Ⅱ免疫组织化学染色切片行灰度值测定,正常对照组为223.84±3.93,与移植治疗组(221.03±3.53)比较差异无统计学意义(P>0.05),但两组与缺损退变组(172.50±3.13)比较,差异均有统计学意义(P<0.05). 结论 兔BMSCs-壳聚糖凝胶复合体可修复椎间盘缺损退变,为临床应用可注射式组织工程髓核移植治疗椎间盘退变奠定实验基础.     

退变腰椎间盘细胞经体外转基因培养生物学活性的实验研究

目的构建转化生长因子（transforming growth factor,TGF-β3的真核表达载体pEGFP-TGF-β3转染椎间盘髓核细胞,研究转基因TGF-β3对退变髓核细胞生物学特性的影响。方法通过手术方法制作椎间盘突变模型,从而获取原代退变椎间盘髓核细胞,通过脂质体将真核载体pEGFP-TGF-β3导入髓核细胞,然后对细胞的形态和增殖活性（MTT法）进行观察,应用Westen Blot检测TGF-β3在髓核细胞的表达含量,应用免疫细胞化学方法检测转染后髓核细胞的Ⅱ型胶原的表达。结果髓核细胞转染后,细胞活性增强,TGF-β3表达增加,并随着时间的延长而增加。Ⅱ型胶原表达增加。结论TGF-β3转染退变髓核细胞可起到维持髓核细胞表型,并在细胞传代后仍发挥调节作用。TGF-β3确实具有促进髓核细胞增殖和Ⅱ型胶原合成的能力,从而有可能延缓甚至逆转椎间盘退变。     

上皮膜蛋白-1在人椎间盘髓核细胞中的表达

目的观察上皮膜蛋白-1(epithelia membrane protein-1,EMP-1)在人椎间盘髓核细胞中存在的表达。方法利用我们已建成的人胚椎间盘髓核细胞和退变椎间盘细胞培养体系,采用半定量反转录PCR和免疫组化方法检测EMP-1在这两种细胞中的表达情况。结果人胚及退变椎间盘髓核细胞中EMP-1均有表达,分布在不同部位,且具有一定的丰度。结论 EMP-1在正常和退变椎间盘细胞中的存在和生物学特性改变,提示EMP-1可能在椎间盘退变中担当重要角色。     

髓核移植的临床应用与基础研究进展

椎间盘退变导致性腿痛是骨科常见病之．尽管椎间盘切除术或椎体融合术可以取得一定治疗效果，但并非是针对椎间盘退变本身的治疗。术中不可避免会破坏椎间盘和椎体附件的正常结构，引起继发性脊柱不稳，加速卡日邻椎间盘的退变，所以远期效果并不理想。髓核移植是近年来用于治疗早期椎间盘退变的一种新技术，从临床和基础研究可分为人工髓核移植、自体髓核或髓核细胞移植、同种异体髓核或髓中核细胞移植二个方面。     

椎间盘组织工程种子细胞及细胞支架研究进展

临床上对椎间盘组织早期退变尚无有效的治疗手段。椎间盘组织工程是以细胞为核心的移植工程,其核心内容包括椎间盘种子细胞、可供细胞贴附生长的细胞支架或细胞外基质成分、用于促进组织再生的生长因子。种子细胞与细胞支架是椎间盘组织工程构建的起始和关键,相关研究尚处于初期阶段。该文就其研究进展作一综述。