浓集自体骨髓基质干细胞复合物成骨的实验研究

目的:研究自体浓集骨髓基质干细胞(MSCs)复合物的成骨作用,以寻求治疗股骨头缺血性坏死的新方法。方法:中国白兔24只,随机分成3组。小牛脱钙松质骨(DBCB)作为载体,将一定量的骨形态发生蛋白(BMPs)与不同浓度含有骨髓基质干细胞(MSCs)的单核细胞悬液复合,制成MSCs/BMP/DBCB复合物(MⅠ:1×106,MⅡ:1×105和MⅢ:1×104),分别回植在骶棘肌内。术后2、4、8、12周取材,对标本做放射影像学、大体观察、显微镜组织学观察。结果:MⅠ组新骨生成量多于其它组。结论:复合物具有治疗股骨头缺血性坏死的潜能,但有待进一步研究。     

关节镜下可注射组织工程骨治疗关节周围骨折骨不连

目的观察关节镜下可注射组织工程骨治疗关节周围骨折骨不连的疗效。方法选取关节内骨折骨不连患者6例,其中肱骨髁间骨折3例,股骨髁部骨折2例,胫骨平台骨折1例。关节镜下行骨不连部位清理术,直视下用穿刺针将组织工程骨注射于骨折端,必要时经皮穿针内固定。对患者进行定期随访,X线检查观察骨不连愈合状态,观察骨愈合情况及并发症,复查时间分别为术后3个月、6个月、9个月、12个月。结果术后随访9~12个月;所有患者各部位骨折均愈合;骨痂愈合时间为(8.34±2.4)周;骨折愈合时间为(18.2±3.3)周。术后均以Johner-Wruhs功能分级法评定患者功能恢复情况,其中5例为优,1例为良。1例(胫骨平台)术后出现炎性反应,经万古霉素抗炎治疗2周后症状消失;1例(股骨髁间骨折)出现下肢深静脉血栓,经系统抗凝治疗后症状消失。结论关节镜下可注射组织工程骨治疗关节周围骨折骨不连安全、有效。     

骨髓间充质干细胞诱导成骨的研究进展

骨髓间充质干细胞因其具有自我复制和多向分化潜能而成为目前骨组织工程领域研究的重点之一。对这方面近几年的研究成果从诱导因子的作用及调控机制、物理条件、新的研究方法等方面做了简要论述。     

天然型无机骨支架组织工程化骨的构建及兔自体异位成骨实验

目的　以天然型无机骨 (NNB)为支架材料 ,复合体外诱导培养的骨髓间充质干细胞 (MSCs) ,构建组织工程化骨 ,并进行动物自体异位成骨实验 ,以期为骨缺损的修复提供较为理想的方法。方法　贴壁法培养兔MSCs ,体外诱导培养扩增。以 5 0× 10 6/ml的密度与NNB复合 ,构建组织工程化骨 ;部分材料体外培养 1天 ,电镜观察细胞与材料复合情况。其余以NNB为空白对照 ,分别植入 6只新西兰兔皮下 ,每组 6例 ,4周取材 ,脱钙组织学观察。结果　复合后 1天 ,细胞可在NNB内表面良好贴壁 ;植入动物自体皮下 4周 ,实验组材料网孔中有新生骨、软骨样组织形成 ;而NNB空白对照组材料内无新骨形成。结论　NNB具有良好的生物相容性 ,可为种子细胞生长提供理想的三维空间 ,与MSCs复合可成功构建组织工程化骨     

联合两种成体干细胞快速构建组织工程骨在植骨融合中的应用

背景：尽管应用一种干细胞进行组织修复已取有重大进展,但联合两种或多种干细胞构建组织工程骨的研究尚不多见。 目的：观察脂肪干细胞联合骨髓间充质干细胞/异体骨植入兔腰椎后路横突间植骨融合模型的骨修复效果。 方法：新西兰大白兔75只,随机分为5组,分别在各组兔L5、L6腰椎横突融合模型中做以下处理：①植入骨髓间充质干细胞/异体骨复合骨条,周围注入脂肪干细胞悬液。②植入骨髓间充质干细胞/异体骨复合骨条,周围注入生理盐水。③单纯植入异体骨条,周围注入脂肪干细胞悬液。④单纯植入异体骨条,周围注入生理盐水。⑤植入自体骨条。术后1,3,5周用PET/CT对各组动物行全身显像,比较各组植骨区SUV值。 结果与结论：各组植骨区PET/CT图像均显示了不同程度的骨融合和骨代谢增强。各组植骨区SUV值随时间增加而增高,但单纯异体骨组3个时间点的SUV值差异无显著性意义(P > 0.05),其他各组第3周和第5周时SUV值均高于第1周(P < 0.05),且第3周与第5周差异无显著性意义(P > 0.05)。术后第3周,脂肪干细胞联合骨髓间充质干细胞/异体骨组的SUV值优于骨髓间充质干细胞/异体骨组和自体骨组,差异有显著性意义(P < 0.05),说明联合脂肪干细胞和骨髓间充质干细胞快速构建组织工程骨具有良好的成骨和血管化作用。   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     

骨髓间充质干细胞成骨分化调控的研究进展

骨髓间充质干细胞具有较强的自我更新能力和多向分化潜能，其应用是目前国际上组织工程领域中重要的研究内容之一。近年来，许多实验室从分子，生化，物理等水平对其成骨分化调控进行了深入研究，取得了较大的进展。     

骨髓间充质干细胞诱导成骨的研究进展

骨髓间充质干细胞因其具有自我复制和多向分化潜能而成为目前骨组织工程领域研究的重点之一。对这方面近几年的研究成果从诱导因子的作用及调控机制、物理条件、新的研究方法等方面做了简要论述。     

煅烧骨/壳聚糖复合材料促进SD大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景:课题组前期研究已经证实煅烧骨/壳聚糖复合材料的微观结构与自然骨组织相似,安全无毒,抗压强度良好,并且能够促进成骨细胞的增殖及黏附,因此继续研究其对骨髓间充质干细胞成骨分化的作用具有重要意义。目的:探讨煅烧骨/壳聚糖复合材料对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。方法:将煅烧骨/壳聚糖复合材料与SD大鼠骨髓间充质干细胞体外共培养并进行成骨诱导,成骨诱导1,2,3周时,采用实时荧光定量PCR检测成骨分化相关基因的表达。结果与结论:煅烧骨/壳聚糖复合材料能促进骨髓间充质干细胞的增殖黏附,并促进成骨相关基因碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原、骨钙素的表达,具有诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的作用。     

骨髓间充质干细胞成骨分化调控的研究进展

骨髓间充质干细胞具有较强的自我更新能力和多向分化潜能 ,其应用是目前国际上组织工程领域中重要的研究内容之一。近年来 ,许多实验室从分子、生化、物理等水平对其成骨分化调控进行了深入研究 ,取得了较大的进展     

干细胞移植修复骨折骨不连的效果评价

背景：目前已证实干细胞移植治疗疾病具有很多优势,应用该技术能治疗神经系统、免疫系统、内分泌系统等多种系统的各种疾病,具有无可比拟的优势,这些都归功于其特殊能力,包括取材容易,自身增殖能力强,分化范围广,能够修复损伤的组织以及免疫调节等功能。 目的：探讨干细胞移植治疗骨折骨不连的临床疗效。 方法：检索2005至2014年CNKI数据库有关干细胞移植治疗骨折骨不连的文献,检索词为“干细胞,骨不连”,对检索到的244篇文献进行文献分析,并对典型文献进行进一步分析比较。 结果与结论：干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞,来源不受限,取材方便,对供者损伤小,无免疫原性,并发症少,成本低,易分离培养,可无限增殖,为骨不连、骨缺损、粉碎性骨折等严重骨损伤难题提供了解决途径,随着对干细胞的深入研究,开创了骨折骨不连治疗的新方向,并在临床实验中取得了一定成果。     

Spry1在miR-21调控人骨髓间充质干细胞成骨分化中的作用

背景：前期研究发现,miR-21在骨髓间充质干细胞成骨分化中表达上升,但是miR-21在骨髓间充质干细胞成骨分化中的作用及分子机制尚不明确。 目的：验证miR-21的靶基因Spry1,探明Spry1在人骨髓间充质干细胞成骨分化中的作用。 方法：荧光素酶报告验证miR-21靶基因Spry1,Western Blot检测Spry1在人骨髓间充质干细胞成骨过程的表达。构建Spry1慢病毒表达载体,感染人骨髓间充质干细胞。碱性磷酸酶、茜素红染色、RT-PCR和Western Blot分析Spry1高表达后人骨髓间充质干细胞成骨能力的改变。 结果与结论：荧光素酶报告提示Spry1为miR-21的靶基因,在人骨髓间充质干细胞成骨过程中表达量下降。上调Spry1能够抑制人骨髓间充质干细胞的成骨分化。结果表明Spry1作为miR-21的靶基因负向调控人骨髓间充质干细胞的成骨分化,在骨形成过程发挥着重要作用。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：     

酪蛋白激酶2相互作用蛋白1调控骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞的成骨能力北大核心

背景:目前对酪蛋白激酶2相互作用蛋白1(casein kinase 2-interaction protein-1,CKIP-1)分子机制的体外研究主要集中在基因敲除小鼠来源成骨细胞或骨髓间充质干细胞,鲜见报道骨质疏松模型大鼠来源骨髓间充质干细胞中CKIP-1表达的研究。目的:探讨下调CKIP-1基因前后骨质疏松状态骨髓间充质干细胞成骨分化能力的变化。方法:用维甲酸诱导雌性SD大鼠骨质疏松模型,采用全骨髓贴壁法体外培养骨质疏松组、正常组大鼠骨髓间充质干细胞。成骨诱导后进行茜素红染色、碱性磷酸酶染色及实时定量RT-PCR检测骨桥蛋白、Runx2 mRNA的相对表达,实时定量RT-PCR检测成骨诱导过程中2组细胞中CKIP-1的动态表达;通过基因转染沉默CKIP-1基因,成骨诱导后进行茜素红染色、碱性磷酸酶染色及实时定量RT-PCR检测骨桥蛋白、Runx2 mRNA的相对表达。结果与结论:①与正常组相比,骨质疏松组骨髓间充质干细胞茜素红染色钙结节定量、碱性磷酸酶活性及骨桥蛋白、Runx2的mRNA水平降低(P<0.05),骨质疏松组骨髓间充质干细胞中CKIP-1基因动态表达水平总体偏高;②与未下调CKIP-1的骨质疏松组骨髓间充质干细胞相比,下调CKIP-1基因表达后,骨质疏松组骨髓间充质干细胞茜素红染色钙结节定量、碱性磷酸酶活性及骨桥蛋白、Runx2的mRNA水平明显升高(P<0.05);③结果表明,维甲酸诱导的骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞成骨能力降低,下调CKIP-1基因可以部分提高其成骨分化能力。     

骨髓间充质干细胞成骨分化过程中瞬时性受体电位香草精受体5的表达

背景：目前,钙离子通道的研究仅限于肾脏、小肠、光滑卵母细胞中瞬时性受体电位香草精受体5所表现出来的电生理特性。 目的：观察新型钙离子通道瞬时性受体电位香草精受体5在大鼠骨髓间充质干细胞来源的成骨细胞中的表达及意义。 方法：分离、提取、培养大鼠骨髓间充质干细胞,诱导大鼠骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,用免疫组织化学法检测大鼠骨髓间充质干细胞诱导分化的成骨细胞中瞬时性受体电位香草精受体5的表达。 结果与结论：实验成功将体外培养大鼠骨髓间充质干细胞诱导培养为成骨细胞。碱性磷酸酶染色和茜素红染色检测结果显示,诱导分化的成骨细胞中胞浆中可见紫黑色和红色的矿化结节。免疫组织化学染色结果显示,诱导的成骨细胞中瞬时性受体电位香草精受体5呈强阳性表达。结果证实,大鼠骨髓间充质干细胞来源的成骨细胞中存在瞬时性受体电位香草精受体5钙离子通道,此通道可能成为调节成骨细胞增殖和分化的候选通道。     

柚皮甙诱导兔骨髓间充质干细胞的成骨特征

背景：骨碎补能在促进骨生长且取得了良好的临床疗效,其主要成分柚皮甙能否诱导骨髓间充质干细胞向成骨方向分化？ 目的：用柚皮甙诱导兔骨髓间充质干细胞向成骨方向分化。并观察柚皮甙诱导兔骨髓间充质干细胞向成骨方向分化的能力。 方法：用贴壁筛选法对兔骨髓间充质干细胞进行分离培养。对生长良好的第3代骨髓间充质干细胞分别用50 μg/L的柚皮甙和经典成骨诱导剂向成骨方向进行诱导,分别进行成骨鉴定。 结果与结论：经典成骨诱导液、柚皮甙诱导液都能使骨髓间充质干细胞向成骨方向分化,基质分泌增多,形成钙结节。用酶联免疫检测仪检测柚皮甙诱导组和经典成骨诱导组细胞吸光度值未见明显的差异。同时检测柚皮甙诱导液和L-DMEN细胞培养液的吸光度值发现两者差异无显著性意义(P > 0.05)。证实柚皮甙可成功诱导骨髓间充质干细胞向成骨方向分化,无明显毒性作用。     

动静态不同牵张条件下大鼠骨髓间充质干细胞的增殖与分化

背景：在体外和体内关于细胞对于不同的机械牵张反应的大量研究表明,牵张能够刺激成骨。然而鲜有文献报道不同的牵张方式对于同种细胞的影响有何不同。 目的：比较不同机械牵张方式对大鼠骨髓间充质干细胞的影响。 方法：分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,应用自行研制的牵张装置对骨髓间充质干细胞分别施加动态、静态和模拟临床的混合牵张牵张刺激,分别检测3种刺激方式下骨髓间充质干细胞的增殖能力、碱性磷酸酶活性及Runx2基因的mRNA表达,并测量细胞骨钙素的分泌情况。 结果与结论：静态牵张组与对照组相比,细胞增殖能力提高18.67%,碱性磷酸酶活性、Runx2表达及骨钙素分泌无明显差异;动态牵张组相对于对照组,细胞碱性磷酸酶活性提高60.33%, Runx2表达上升49.67%,细胞外骨钙素的分泌提高了48%,然而细胞增殖则受到了抑制;混合牵张组相对于对照组,细胞增殖能力稍有上升但无统计学差异,其对碱性磷酸酶活性、Runx2表达以及骨钙素的分泌有一定的促进作用,但没有动态牵张组明显。结果提示,静态牵张能够显著刺激骨髓间充质干细胞的增殖,而动态牵张对于刺激骨髓间充质干细胞成骨向分化作用更为明显,混合牵张方式对于细胞增殖及成骨分化均有一定的促进作用。     

杜仲诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的有效部位

背景：体外细胞培养实验发现,杜仲能够诱导骨髓间充质干细胞成骨分化。 目的：分离确认杜仲诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的有效部位。 方法：体外培养SD大鼠骨髓间充质干细胞。提取分离杜仲有效部位,杜仲粉末经体积分数60%乙醇提取,再用半制备高效液相色谱仪法收集6个组分,编号为B2.1.1、B2.1.2、B2.1.3、B2.1.4、B2.1.5、B2.1.6。取第3代骨髓间充质干细胞,加入不同浓度的杜仲分离物,诱导培养6 d,同时设非诱导对照。荧光定量 PCR法测定成骨分化标记物碱性磷酸酶的表达变化。 结果与结论：在高效液相色谱仪分离的6个组分中,B2.1.1和B2.1.3两个组分具有显著刺激骨髓间充质干细胞成骨分化标志基因碱性磷酸酶表达的作用,与非诱导对照相比,其表达分别达到3.73和4.74倍。实验初步分离了杜仲诱导骨髓间充质干细胞成骨分化有效部位,为最终分离和确认有效物质的化学成分提供了资料。     

M2型巨噬细胞外泌体诱导骨髓间充质干细胞的成骨分化北大核心

背景:目前研究表明,M2型巨噬细胞能够促进成骨分化并呈网络状调控,外泌体可携带大量信息参与细胞间的信号传导,M2型巨噬细胞来源外泌体是否能促进骨髓间充质干细胞的成骨分化,有待研究。目的:探究M2型巨噬细胞来源外泌体对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。方法:培养鼠源性巨噬细胞系RAW264.7与鼠骨髓间充质细胞系CP-M131,培养至第3代,应用白细胞介素4诱导巨噬细胞极化为M2型巨噬细胞,从M2型巨噬细胞培养上清中提取外泌体,然后用终质量浓度为0,30,60,90 mg/L的外泌体与骨髓间充质干细胞共培养72 h后收集样本,以及60 mg/L M2型巨噬细胞来源外泌体与骨髓间充质干细胞共培养24,48,72 h后收集样本,Western blot检测骨髓间充质干细胞中成骨相关因子RUNX2和碱性磷酸酶蛋白表达,茜素红染色检测矿物质沉积情况。结果与结论:①成骨相关因子RUNX2及碱性磷酸酶的表达水平与巨噬细胞外泌体质量浓度密切相关,与空白对照组比较,60 mg/L外泌体组RUNX2、碱性磷酸酶表达明显升高(P<0.05),干预72 h RUNX2、碱性磷酸酶表达明显升高(P<0.05);②茜素红实验结果表明,与空白对照组比较,60 mg/L外泌体组钙结节含量较高(P<0.05),干预72 h钙结节含量较高(P<0.05);③结果表明,M2型巨噬细胞分泌的外泌体能够诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化。     

姜黄素调控大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景：姜黄素能明显降低破骨细胞的骨重吸收,诱导破骨细胞凋亡,抑制破骨细胞形成。 目的：观察不同浓度姜黄素对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。 方法：采用贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,传至第3代后采用成骨培养基进行成骨诱导,在诱导前3 d于诱导培养基中分别加入0(对照),10,15 μmol/L姜黄素。 结果与结论：接种培养7 d,倒置显微镜下可见分散的骨髓间充质干细胞小集落,集落细胞呈放射状生长。随培养时间延长,细胞集落增大,细胞形态为长梭形。加入成骨培养基7 d后细胞形态逐渐由长梭形变为多角形,随成骨诱导时间延长形态变化更加明显。加入不同浓度姜黄素后骨髓间充质干细胞增殖无变化。姜黄素呈剂量依赖性促进骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶活性及Runx-2、血红素单加氧酶1的表达。提示姜黄素能有效促进大鼠骨髓间充质干细胞早期成骨分化,其机制可能与提高干细胞血红素单加氧酶1的表达有关。     

全骨髓贴壁法培养兔骨髓间充质干细胞体外定向成骨诱导分化及鉴定

背景：流式细胞仪分离法和免疫磁珠分离法对细胞活性影响较大,密度梯度离心法虽然能够获得纯度高的单核细胞,但由于多次离心可造成细胞的大量流失且对细胞活性有一定的影响使其应用值得商榷。 目的：采用全骨髓贴壁法分离兔骨髓间充质干细胞进行成骨诱导分化及鉴定。 方法：采用全骨髓贴壁法体外分离培养兔骨髓间充质干细胞,倒置显微镜下观察细胞形态学特征。在成骨诱导剂作用下,通过碱性磷酸酶染色试剂盒行碱性磷酸酶染色,Ⅰ型胶原免疫细胞化学染色,Von Kossa法及茜素红进行矿化结节染色以及电镜下检测兔骨髓间充质干细胞成骨诱导后的形态结构。 结果与结论：经诱导后细胞出现与成骨细胞相似的形态学特征,碱性磷酸酶染色阳性,Ⅰ型胶原免疫细胞化学染色,Von-Kossa法及茜素红矿化结节染色阳性。表明经成骨诱导剂诱导后全骨髓贴壁法体外分离纯化培养的兔骨髓间充质干细胞能向成骨细胞方向分化增殖。     

骨形态发生蛋白2抑制骨髓间充质干细胞成脂分化的优选浓度

BACKGROUND:Bone morphogenetic protein 2 cannot only promote osteogenesis, but also at different concentration ranges regulate the differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells into adipocytes. Therefore, it is very important for the prevention and treatment of osteoporosis, if the range of concentrations of bone morphogenetic protein 2 can be found to regulate the differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells into adipocytes, after the induction of bone marrow mesenchymal stem cells. OBJECTIVE:To determine the optimal concentration of bone morphogenetic protein 2 to inhibit the differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells into adipocytes. METHODS:Bone marrow samples were obtained from the femur and tibia of rats. Primary cultured bone marrow mesenchymal stem cells were obtained by adherent culture method in vitro. Flow cytometry was used to identify the surface antigens of passage 2 bone marrow mesenchymal stem cells. Cells at passages 2 and 3 were taken and cultured in adipogenic induction medium for 3 days followed by the addition of 0.5, 5, 50, 100, 200 μg/L bone morphogenetic protein 2, or culture medium of bone marrow mesenchymal stem cells (control group), respectively. RESULTS AND CONCLUSION: Bone marrow mesenchymal stem cells cultured were identified by the flow cytometry. Oil red O staining results showed that the increasing number of lipid droplets was shown in bone marrow mesenchymal stem cells induced by bone morphogenetic protein 2 under the increasing concentration of 0.5 to 50 μg/L; while the number of lipid droplets in bone marrow mesenchymal stem cells decreased after 17 days of induction with bone morphogenetic protein 2 under the concentration of 100 to 200 μg/L. These findings indicate that 100 μg/L bone morphogenetic protein 2 can inhibit adipogenic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cell, so as to reduce the formation of adipocytes in rats. Therefore, 100 μg/L bone morphogenetic protein 2 is better to inhibit adipogenic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells.