真皮间充质干细胞成骨分化的研究进展

骨组织工程技术修复骨组织的缺损显示了广阔的应用前景.真皮间充质干细胞(Dermal mesenchymal stem cells,DMSCs)来源于皮肤组织,易大量获取,对供区损伤极小,具有包括成骨分化在内的多向分化潜能,有望成为骨组织工程研究合适的种子细胞.我们就真皮间充质干细胞成骨分化的研究进展进行综述.     

家兔作为胎龄期骨髓间充质干细胞动物模型的实验研究

目的建立以家兔为对象的胎龄期BMSC研究动物模型。方法通过人工授精方法,获得孕期3周的孕兔4只,行剖腹产术取出胎兔20只,冲取胎兔骨髓,以贴壁培养法进行体外扩增培养。测量第3代胎兔BMSC的生长曲线,克隆形成率,并进行成骨、成脂及成软骨诱导分化。另外,将原代细胞冻存30 d后复苏,测量其第3代生长曲线,对冻存前后增殖能力的变化进行观察。扫描电镜观察胎兔BMSC与β-TCP形成细胞材料复合物的体外形态。将BMSCs-β-TCP复合物植入裸鼠皮下,于术后1、3、6个月分别取材,行HE、VG、Masson染色观察。结果胎兔来源的BMSC于倒置相差显微镜下观察,细胞饱满均匀,呈梭形或倒三角形状;传代后各代细胞形态未发生明显变化,生长曲线相差不大;成骨、成脂以及成软骨诱导观察到钙结节、脂肪空泡、黏多糖。冻存30 d后复苏,其第3代生长曲线与冻存前相比未见明显变化。电镜下观察,与β-TCP复合7 d后,细胞能均匀紧密贴合于材料上,伸展良好分布均匀。植入裸鼠皮不同时间点取材行HE、VG、Masson染色,均显示有新生骨组织生成。结论以家兔为研究动物模型,可以在胎龄期获取并分离得到BMSC,并可在异位构建组织工程骨,是间充质干细胞动物研究的新选择。     

成人骨髓间充质干细胞的体外分离培养与鉴定

目的 对成人骨髓间充质干细胞(hBMSCs)进行体外分离培养与鉴定,研究其生物学特性.方法 将密度梯度离心法获得的单个核细胞,用贴壁培养法分离纯化、扩增获得大量hBMSCs,观察细胞形态,分析细胞生长特性,并经流式细胞仪检测细胞表面抗原、细胞周期,和进行成骨诱导鉴定.结果 经密度梯度离心和贴壁培养法可成功分离纯化、扩增得到大量hBMSCs,其细胞形态、分化特性和表型均符合干细胞特点,在特定培养条件下能向成骨细胞分化.结论 骨髓间充质干细胞分离扩增容易,细胞增殖能力和成骨性能好,是骨组织工程理想的种子细胞.     

成人间充质干细胞体外成骨的初步研究

目的 建立一种分离和培养成人骨髓来源的间充质干细胞（MSCs）的方法,观察成人MSCs体外成骨潜能。方法 用Percoll分离液分离出骨髓中的单个核细胞,并在含10％胎牛血清的低糖DMEM培养液中培养。通过传代培养扩增MSCs。为促进成人MSCs体外成骨性分化,第5传代培养时加入成骨性添加剂,培养第4、12天分别用流式细胞仪分析成人MSCs表面分子的表达,并用碱性磷酸酶组化染色和Von Kossa染色。结果 成人MSCs是骨髓黏附细胞中有相应细胞表面蛋白表达和形态均的一细胞群。成骨性添加剂可作用于传代培养的成人MSCs,表现为培养皿表面有相互连接的结节状聚合体、碱酶染色阳性细胞数量增多、Von Kossa染色可见钙化的基质沉积。结论 所建立的成人MSCs的分离和培养条件可分选出骨髓黏附细胞中一组独特的细胞群,成人MSCs具有体外成骨潜能。     

大鼠骨髓间充质干细胞体外成脂分化能力的实验研究

目的:研究大鼠骨髓间充质干细胞体外成脂分化能力与传代次数的关系。方法:用全骨髓培养法,分离骨髓间充质干细胞,加含有地塞米松、胰岛素、3-异丁基-1甲基黄嘌呤、吲哚美辛诱导剂的培养液进行诱导,诱导第10天进行细胞形态学观察和油红O染色鉴定,并进行光密度值测定。结果:随着传代次数增加,油红O染色细胞计数值与光密度值均下降。结论:大鼠MSCs成脂能力随传代次数增加而降低。     

脂肪间充质干细胞的成骨诱导分化

目的研究脂肪间充质干细胞(MSCs）在特定培养条件下向成骨细胞分化，探讨其作为骨组织工程的种子细胞的可行性。方法取3周龄Lewis大鼠的腹股沟脂肪垫，消化法获得脂肪MSCs，用成骨诱导培养基诱导其向成骨细胞分化，组织化学染色、免疫细胞化学染色和Western blotting检测细胞分化的情况。结果从成体大鼠脂肪组织中培养出脂肪MSCs，能大量稳定增殖传代。在地塞米松、抗坏血酸、β-甘油磷酸钠的诱导下，脂肪MSCs的ALP活性增高，Von Kossa染色出现钙结节，OPN、BMP-2免疫细胞化学染色阳性．Western blotting检测到诱导后细胞OPN、BMP-2的表达，且随诱导时间延长表达增强。结论从脂肪组织中可获得具有多分化潜能的MSCs，并能在体外稳定增殖传代，经诱导后可分化为脂肪细胞和成骨细胞，有可能成为骨组织工程较理想的种子细胞之一。     

不同年龄人骨髓间充质干细胞体外增殖及成骨分化的研究

目的 :观测年龄对人骨髓间充质干细胞 (humanmesenchymalstemcells ,hMSCs)体外增殖、成骨分化的影响。方法 :使用密度梯度离心法分离不同年龄人骨髓MSCs进行培养 ,保留贴壁细胞传代 ,观察细胞生长情况 ,检测其增殖活性、碱性磷酸酶活性 (ALP)、诱导后骨钙素定量测定。结果 :低龄hMSCs较高龄hMSCs体外生长快、MTT、ALP及骨钙素浓度高。结论 :hMSCs的增殖和成骨分化的能力和活性随着年龄的增加而降低。     

磷酸钙骨水泥复合物/脐带间充质干细胞凝胶构建组织工程骨

目的构建新型可注射强化型磷酸钙骨水泥复合物/脐带间充质干细胞凝胶组织工程骨,探讨其力学性能,细胞活性和成骨作用。方法选用第四代hUCMSCs,1.2%海藻酸钠水凝胶构建hUCMSCs水凝胶微球。高温煅烧钙/磷比约为1.9的磷酸氢钙和碳酸钙混合物,按摩尔质量比以1：1混合制备CPC粉末。15%Chitosan,8mm长度可吸收纤维用于提高CPC复合物力学强度。实验组分为四组：（1）单纯hUCMSCs微球;（2）CPC＋hUCMSCs微球;（3）CPC＋chitosan＋hUCMSCs微球;（4）CPC＋chitosan＋可吸收纤维＋hUCMSCs微球,分别检测力学性能,细胞活性和成骨作用。结果新型组织工程骨力学性能显著增强,抗弯曲强度提高到（11.7±2.1）MPa,弹性模量提高到（2.0±0.4）GPa,断裂功提高到（1.65±0.66）kj/m2（P〈0.05）。hUCMSCs的ALP活性第7天时明显增高,第14天时达峰,第21天时有所减弱,各组间比较无明显统计学差异（P〉0.1）。第7天时,所有实验组中的hUCMSCs均见少量矿物合成。第14天和第21天时,矿物合成数量明显增多。hUCMSCs中ALP基因表达培养第1天最低,第4天达峰,第8天时稍减弱。OC基因表达第8天达峰。结论构建完成新型可注射强化型磷酸钙骨水泥/脐带间充质干细胞凝胶构建组织工程骨。水凝胶微球中hUCMSCs在CPC中具有良好的成骨作用。CPC-chitosan-可吸收纤维组织工程骨力学性能满足松质骨力学要求,支持水凝胶微球中hUCMSCs的细胞活性和成骨作用。为组织工程骨研究和临床应用提供新思路和新方法。     

人骨髓间充质干细胞向软骨细胞诱导分化的实验研究

目的 研究人骨髓间充质干细胞(human marrow mesenchymal stem cells，hMSCs)在体外单层培养条件下诱导分化为软骨细胞的可行性。方法 取志愿者骨髓9例，密度梯度离心获得hMSCs，进行诱导培养。光镜下观察诱导细胞形态学的改变，免疫组化、原位杂交、RT—PCR等方法检测胶原和糖蛋白的体外表达情况。结果 经诱导后hMSCs形态由长梭形逐渐向多角形转变，原位杂交、免疫组化等检测到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原表达，RT—PCR检测到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、X、Ⅺ型胶原、aggrecan等mRNA表达。结论 hMSCs单层诱导培养条件下，能分泌软骨细胞特征性细胞外基质如Ⅱ型胶原、aggrecan等，具有作为软骨组织工程种子细胞来源的可能。     

不同供体来源P5代次人脐带间充质干细胞免疫调节能力的差异性研究

目的:研究不同供体来源的P5代次人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)免疫调节功能的差异性。方法:随机选取3株不同供体的hUC-MSCs培养至P5代并检测其表面标志物、细胞周期及分化能力。将P5代hUC-MSCs与外周血单个核细胞(PBMCs)直接接触培养,使用流式细胞仪检测不同供体来源的hUC-MSCs对淋巴细胞亚群...     

壳聚糖/亚磷酸化壳聚糖复合海绵复合人脐带间充质干细胞用于异位成骨的实验研究

目的通过构建壳聚糖/亚磷酸化壳聚糖复合海绵,与人脐带间充质干细胞(human umbilical cordmesenchymal stem cells,hUCMSCs)复合构建组织工程骨并行成骨诱导培养,探讨其异位成骨效果,为骨组织工程寻找理想支架材料。方法在壳聚糖分子中引入亚磷酸根基团,制备亚磷酸化壳聚糖,并进行表征。分别将浓度为2%的壳聚糖和亚磷酸化壳聚糖溶液,按1∶1体积比混合均匀,构建壳聚糖/亚磷酸化壳聚糖复合海绵;然后在模拟体液中进行原位矿化,通过扫描电镜观察矿化前后复合海绵的结构。用酶消化法分离培养hUCMSCs,取生长良好的第3代细胞与壳聚糖/亚磷酸化壳聚糖复合海绵复合培养,构建细胞-支架复合物,并行成骨诱导培养。成骨诱导培养1、2周,分别于光镜及扫描电镜下观察细胞黏附情况;培养1、2、3、4、5、6 d时,MTT法分析细胞增殖情况。取3～4月龄新西兰大白兔40只,雌雄不限,体重2.1～3.2 kg,平均2.5 kg;制备双侧竖脊肌肌袋,在每只兔右侧肌袋内植入细胞-支架复合物(A组,n=40),于其中20只兔左侧肌袋植入壳聚糖/亚磷酸化壳聚糖复合海绵(B组,n=20),剩余20只兔左侧肌袋不植入材料(C组,n=20)。术后观察动物一般情况,4周后处死动物取材,行大体及组织学观察。结果亚磷酸化壳聚糖分析表明亚磷酸化反应主要发生在羟基上,其质子类型和化学位移强度与化学结构一致。扫描电镜观察到壳聚糖/亚磷酸化壳聚糖复合海绵孔洞均匀,孔壁较薄;原位矿化后孔壁表面有钙磷涂层,晶体颗粒生成;细胞在壳聚糖/亚磷酸化壳聚糖复合海绵支架上黏附、生长良好。体内实验大体观察A组可见细胞-支架复合物大小、形态基本保持原状,质地有所增韧,材料周围有薄层结缔样组织;B组复合海绵体积缩小,质地松软;C组肌袋手术创口已愈合。组织学观察A组支架材料部分吸收,边缘有均质类骨物质出现,并见成骨细胞;B组植入区形成圆形空腔,残留壳聚糖支架网络;C组创面基本愈合,肌肉纤维间可见少量淋巴细胞浸润。结论壳聚糖/亚磷酸化壳聚糖复合海绵是一种具有良好生物相容性的支架材料,与hUCMSCs复合构建的组织工程骨在兔体内可异位成骨。     

神经干细胞与BMSCs移植治疗脊髓损伤的研究进展

目的综述神经干细胞(neural stem cells,NSCs)与BMSCs的免疫学特性及治疗脊髓损伤(spinal cordinjury,SCI)的新进展。方法广泛查阅近年国内外相关文献,对NSCs与BMSCs的免疫学特性、移植治疗SCI的实验研究与可能存在的问题进行分析。结果动物实验表明NSCs与BMSCs移植可促进SCI动物行为学改善,但由于两种干细胞的免疫学特性,同种异体干细胞移植后将产生免疫排斥反应。结论 NSCs与BMSCs对SCI有很好的治疗效果,但是免疫排斥问题值得考虑。     

黄连素体外诱导人脐带间充质干细胞向神经样细胞定向分化的实验研究

目的:探讨黄连素体外诱导人脐带间充质干细胞(hUMSCs)向神经细胞分化的作用。方法:体外对hUMSCs进行培养,以不同浓度黄连素(分4组：对照组即0 mg/L组、50 mg/L组、100 mg/L组和200 mg/L组)诱导其向神经样细胞分化,显微镜下观察细胞形态改变并记录,并通过细胞免疫化学及免疫荧光技术检测细胞表...     

体外诱导BMSCs向软骨分化的方法研究进展

目的全面了解目前体外诱导BMSCs向软骨分化的方法,为软骨组织工程研究提供参考。方法广泛查阅近年来有关软骨组织工程中诱导BMSCs向软骨分化的文献,并进行综合分析。结果目前BMSCs诱导成软骨方法主要是添加外源性生长因子,其中TGF-β家族被公认为最重要的诱导和调节因子。其他重要的诱导方法包括添加多种化学因子、物理因素、转基因技术和微环境诱导等方法,但这些方法仍存在诱导效率低、诱导效果不稳定的问题。结论诱导方法的进展促进了BMSCs在软骨组织工程中的应用,建立更高效、简便、安全的诱导方法仍是软骨组织工程领域重要研究课题之一。     

CD105+滑膜间充质干细胞成软骨能力

目的 分选CD105+滑膜间充质干细胞(SMSCs),观察其增殖和向软骨细胞分化的能力.方法 酶消化滑膜组织分离SMSCs,流式细胞仪分选CD105+ SMSCs;第3、7天采用WST-1测定SMSCs的增殖能力;软骨诱导21 d进行免疫组织化学染色,检测蛋白聚糖和Ⅱ型胶原.结果 酶消化获取的SMSCs为星形或梭形,分选后SMSCs形态无明显变化.免疫荧光显示分选组CD105+细胞较未分选组明显增多.WST-1增殖检测提示两组细胞吸光度值3 d(0.376±0.012、0.329±0.012)、7 d(0.581±0.009、0.524±0.007)比较差异有统计学意义(P＜0.05).成软骨诱导培养21 d后,分选组甲苯胺蓝和Ⅱ型胶原染色均较未分选组多且深,说明CD105+ SMSCs合成更多软骨细胞外基质.结论 CD105+ SMSCs具有较强的增殖和成软骨能力,CD105+ SMSCs可成为软骨组织工程良好的种子细胞.     

局部移植人脐带间充质干细胞治疗大鼠皮瓣缺血再灌注损伤

目的 探讨人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,HUGMSCs)在受体内分化为血管内皮细胞、治疗皮瓣缺血再灌注损伤从而促进皮瓣成活的可能性.方法 体外增殖培养HUC-MSCs,并用流式细胞技术鉴定,以5-乙炔基-2’脱氧尿嘧啶核苷(EdU)标记HUC-MSCs后,移植于皮瓣缺血再灌注损伤的大鼠腹部皮瓣术区局部(治疗组),设PBS为对照组.术后每天观察皮瓣的颜色、皮纹、厚度、毛发生长、坏死范围及针刺出血情况等,并于术后7d处死大鼠,比较2组皮瓣的成活率,切取皮瓣组织行常规病理组织切片,分别进行免疫组织化学染色检测血管内皮生长因子(VEGF)的表达,EdU染色检测供体细胞在受体皮瓣组织内的分布或分化.结果 术后7d治疗组大鼠皮瓣成活率为(97.58±3.41)％,对照组为(54.37±8.78)％,治疗组高于对照组(P＜0.05).治疗组大鼠VEGF的表达密度为138.27±8.67,明显高于对照组的56.17±14.13(P＜0.05).在成活皮瓣的部分小血管内皮可见EdU阳性细胞连续分布.结论 HUC-MSCs在体内可以分化为血管内皮细胞,直接参与生成新血管,建立新的微循环,并能增加皮瓣局部VEGF的表达,促进血管形成,修复缺血再灌注损伤的皮瓣,减轻皮瓣坏死,促进皮瓣成活.     

兔胎盘来源间充质干细胞修复兔桡骨骨缺损的实验研究

目的 探讨兔胎盘来源间充质干细胞(PMSCs)构建的组织工程化骨修复兔桡骨节段性骨缺损的能力.方法 取24只大耳白兔,于兔双侧桡骨中下段制造1.5cm的节段性骨缺损,左侧骨缺损用PMSCs构建的组织工程化骨桥接(实验组),右侧用骨髓基质干细胞(BMSCs)构建的组织工程化骨桥接(对照组).实验动物双侧于术后2、4、8、...     

脂肪组织来源干细胞与脂肪瘤间充质干细胞特性的比较研究

目的 比较体外培养的脂肪来源干细胞(adipose-derived stem cells,ASCs)与脂肪瘤间充质干细胞(lipoma-derived mesenchymal stem cells,LMSCs)的生物特性,以探讨ASCs移植的安全性.方法 对正常脂肪组织和脂肪瘤组织进行切片染色,分离培养ASCs和LMSCs,观察细胞形态;MTS比色法检测细胞活性并绘制细胞生长曲线;流式细胞仪测定细胞周期及表面分子表达;QRT-PCR检测高迁移率族蛋白2(HMGA2)表达水平;免疫组织化学染色法鉴定端粒酶逆转录酶(hTERT)的表达.结果 正常脂肪组织和脂肪瘤组织切片差异明显;ASCs细胞形态一致性好,而LMSCs具有不均质性;MTS活性测定ASCs增殖活性要远低于LMSCs细胞(P=0.000);流式细胞仪检测结果显示ASCs与LMSCs在干细胞标志CD29、CD44、CD105上表达类似,而在肿瘤干细胞标志CD133表达上,ASCs(5.35%)要远低于LMSCs(26.87%);细胞周期显示ASCs的增殖能力低于LMSCs;定量PR-PCR显示ASCs中HMGA2平均aQ值为1,远低于在LMSCs中的表达(1.79),两者差异具有统计学意义(P<0.01);免疫细胞化学结果:hTERT在ASCs和LMSCs中的累计吸光度A值分别为1 379.597±498.617和3 328.108±902.856,面积分别为132 390.27±35 568.945和238 000.53±49 264.289,平均吸光度A值分别为0.009±0.003和0.014±0.003,ASCs中hTERT表达远低于LMSCs.结论 体外培养的ASCs生物学特性与LMSCs存在显著差异,未发现其恶性转、化为肿瘤干细胞的证据.     

转基因骨髓间充质干细胞在软骨组织工程中的研究与应用

软骨组织工程学是用工程学和生命科学的原理和方法、依靠支架材料承载被分离的软骨细胞或其前体细胞并植入宿主体内、支架材料在宿主体内逐渐降解并释放细胞、从而形成新的有功能的软骨组织产品的技术。但目前存在的自身不足为：细胞因子的量控、种子细胞易老化、增值缓慢；细胞的定向分化、细胞与生物材料的亲和性以及动物组织基因人源化等。     

双份脐血移植后受者骨髓间充质干细胞嵌合情况

目的 研究双份脐血移植(DCBT)受者骨髓间充质干细胞(MSC)的嵌合状态.方法 急性粒细胞白血病M2a型男性患者1例,接受改良白消安环磷酰胺方案+抗胸腺细胞球蛋白(ATG)预处理,输注5个抗原(5/6)相合和4个抗原(4/6)相合的非血源脐血各1份,移植后19 d粒系造血重建.移植后87 d,采用密度梯度离心法分离DCBT后受者及正常供者的骨髓单个核细胞,分别培养MSC,用流式细胞术检测细胞表面标志,诱导其向成脂肪细胞和成骨细胞分化,应用逆转录聚合酶链反应法检测MSC表面造血及免疫相关分子的表达,短串联重复序列聚合酶链反应检测受者MSC、外周血、骨髓中供者细胞嵌合率.结果 移植后受者MSC与正常供者MSC具有相似的细胞形态、免疫表型以及分化潜能,均能表达白细胞介素6、干细胞因子、白血病抑制因子和粒-巨噬细胞集落刺激因子等造血及免疫相关分子的mRNA.DCBT后受者骨髓优势脐血嵌合度达96.4％,外周血嵌合度达95.7％,MSC的优势脐血嵌合度为5.4％,MSC中受者本身部分占94.6％.结论 DCBT后,受者造血重建仅来自于其中1份脐血.移植后骨髓MSC大部分来源受者本身,部分嵌合的供者MSC来源于植入的单份脐血.