人脐血间充质干细胞修复大鼠坐骨神经损伤的实验研究

目的 评价用人脐血间充质干细胞(HUCBMSCs)构建组织工程化人工神经修复大鼠坐骨神经10 mm缺损的治疗效果. 方法 用淋巴细胞分离液分离脐血的单个核细胞,以偏酸性的MesencultTM进行培养获得MSCs.30只SD大鼠随机分为3组,每组10只.A组:将HUCBMSCs与生物蛋白胶混合,种植于羊膜管中修复坐骨神经缺损;B组:仅将生物蛋白胶种植于羊膜管中:C组:坐骨神经切下后再将其缝合.9周后,行大体观察、坐骨神经功能指数、腓肠肌湿重测定、组织学染色,S100免疫组化染色等检查. 结果 32份脐血18份可培养出MSCs,但传代培养大量扩增只有4份.HUCBMSCs植人手术后9周检查结果显示,坐骨神经功能指数、腓肠肌湿重测定A组(-64.2234±2.9461、41.29524±3.88421)优于B组(-74.5882±3.3298、28.34097±3.42889),差异有统计学意义(P＜0.05). 结论 人脐血中含有MSCs并且能够分离培养扩增,HUCBMSCs能够促进大鼠坐骨神经损伤的神经再生.     

经骨向诱导的骨髓间充质干细胞在脱钙骨上生长行为的实验研究

目的:建立成骨细胞-脱钙骨支架复合物,观察其诱导成骨能力,从而探寻组织工程化骨的体外构建方法.方法:运用细胞沉淀法将大鼠BMSCs诱导形成的成骨细胞接种于脱钙骨支架,通过扫描电镜(SEM)、免疫荧光观察脱钙骨表面细胞生长情况,通过上清液碱性磷酸酶(ALP)活性及Ⅰ型前胶原羧端肽(PICP)、骨钙素检测观察成骨细胞活性.结果:扫描电镜示成骨细胞在脱钙骨表面生长良好,上清液ALP、PICP及骨钙素表达均明显高于对照组(P＜0.05),并随时间的增长而显著增加(P＜0.05).结论:采用细胞沉淀法成功将成骨细胞接种于脱钙骨支架,成骨细胞在支架材料中增殖旺盛,细胞活性状态良好,具有良好的骨形成能力,脱钙骨支架可作为骨组织工程中载体支架的较优选择.     

间充质干细胞的研究进展

间充质干细胞（MSCs）广泛分布于骨髓、脐血、胎盘、脐静脉内皮下层、脂肪、外周血及肌肉等各种组织中，体外培养为贴附生长，表达多种表面标记物，可向骨、软骨、脂肪、成肌、神经等多种细胞定向分化，具有广阔的应用前景。本文综述BM-MSCs生物学特性及其来源的研究进展。     

间充质干细胞体内成骨的实验研究

[目的]探讨间充质干细胞在体内的成骨能力。[方法]从羊髂嵴处抽取10～15ml骨髓组织，用Pereoll分离液按梯度离心法分离出间充质干细胞，培养、增殖后种植在多孔β-磷酸三钙上，构建组织工程化骨，植入8只羊的左后肢跖骨缺损区（长21mm）作为实验组；单纯植入多孔β-磷酸三钙陶瓷材料的8只羊作为对照组；分别在术后6、12、24周处死动物行放射学、组织学和生物力学检测。[结果]放射学和组织学检测，术后6周实验组即可见有新骨生成，对照组则无明显新骨生成；骨缺损部位新生骨样组织、编织骨和板状骨出现的时间实验组也都较对照组早，并且不经软骨介导即能直接成骨，而对照组从两端以“爬行替代”方式成骨。术后24周，放射学和生物力学检测显示实验组骨缺损几乎完全修复，对照组只有部分愈合。[结论]间充质干细胞不仅在体外具有良好的增殖能力，回植人体内后仍然具有良好的成骨能力，不需经过软骨过程就能直接形成新骨，显示了间充质干细胞作为骨组织工程种子细胞良好的应用前景。     

β-磷酸三钙复合骨髓间充质干细胞修复山羊骨软骨缺损的实验研究

目的将β-磷酸三钙（β-TCP）与山羊骨髓间充质干细胞（BMSCs）复合后,在生物反应器中分别向成软骨和成骨诱导,并植入骨软骨缺损处,观察软骨修复效果。方法分离、培养山羊BMSCs,在生物反应器中分别向成软骨及成骨诱导2周,植入骨软骨缺损部位。实验组分为A组：旋转力刺激＋成软骨、成骨诱导组（力学刺激组）,B组：单纯成软骨、成骨诱导组（无力学刺激组）,并设空白对照组。术后12周和24周进行大体观察、组织学染色等,并行O＇Driscoll Keeley and Salter评分。结果 A、B组均有新生软骨形成;A组软骨在12周与24周均优于B组（P〈0.05）;术后12、24周A组评分优于B组,差异有统计学意义（P〈0.05）。对照组无新生软骨形成。结论将BMSCs复合于β-TCP,可用于组织工程修复骨软骨缺损;体外培养阶段的旋转力刺激有利于改善组织工程软骨的质量。     

间充质干细胞的研究进展

间充质干细胞(MSCs)广泛分布于骨髓、脐血、胎盘、脐静脉内皮下层、脂肪、外周血及肌肉等各种组织中,体外培养为贴附生长,表达多种表面标记物,可向骨、软骨、脂肪、成肌、神经等多种细胞定向分化,具有广阔的应用前景。本文综述BM-MSCs生物学特性及其来源的研究进展。     

转染人骨形态发生蛋白在兔骨髓间充质干细胞的表达

目的：采用基因转移技术将人骨形态发生蛋白7（hBMP-7)基因转染兔骨髓间充质干细胞（BMSc ),检测外源基因的表达。方法：常规分子生物学技术构建hBMP-7逆转录病毒载体,制备含目的基因的重组逆转录病毒液,感染兔骨髓间充质干细胞,使用原位杂交以及免疫组织化学的方法检测hBMP-7在BMSc中的表达。结果：原位杂交和组化检测经hBMP-7基因转染的BMSc中出现阳性结果,未转染的BMSc中未见阳性结果出现。结论：采用逆转录病毒介导的方法可以将hBMP-7转染至BMSc中,并有外源性基因的表达。     

长期体外培养对人脐血间充质干细胞成骨分化潜能的影响

目的观察体外长期培养对人脐血间充质干细胞（Human umbilical cord blood derived mesenchymal stem cells,UCB-MSCs）成骨分化潜能的影响,探讨其作为组织工程骨种子细胞的可行性。方法流式细胞技术观察长期体外培养的UCB-MSCs细胞表面抗原表达的变化规律,并通过Alizarin Red染色及碱性磷酸酶活性、骨钙蛋白含量和钙离子含量的检测观察长期体外培养对UCB-MSCs成骨特性的影响。结果第10代之前的UCB-MSCs能够高表达间充质干细胞表面标志物,7代之前的细胞体外增殖能力不随传代次数而发生明显变化。Alizarin Red染色及碱性磷酸酶活性、骨钙蛋白含量和钙离子含量的检测显示8代之前的UCB-MSCs仍能保持较强的成骨分化能力。结论7代之前的UCB-MSCs能保持稳定的体外成骨分化特性,有望成为较理想的组织工程骨种子细胞。     

脱细胞羊膜负载骨髓间充质干细胞修复软骨缺损的实验研究

目的 研究人脱细胞羊膜(HAAM)负载骨髓间充质干细胞(BMSCs)修复兔膝关节软骨缺损的效果.方法 分离、培养兔BMSCs,以1.63×105/cm2的密度接种于HAAM上,培养6～9d后行细胞与羊膜复合体的电镜及光镜检查.实验兔24只,随机分为A、B两组,每组12只,建立兔膝关节髁间窝非负重区关节软骨缺损模型,右膝为空白对照侧,不植入任何材料,左膝为实验侧.A组左膝植入BMSCs与HAAM复合体(复合组),B组左膝植入单纯HAAM(HAAM组).术后8、12周,对缺损部位行大体观察、组织学观察及Wakitani的评分,评估新生组织修复软骨缺损的效果. 结果 大体观察结果表明,A组术后8、12周实验侧出现类软骨组织,而对照侧由纤维样组织填充；B组术后8、12周无类软骨组织出现,对照侧新生组织质地较硬.组织学观察结果表明,A组术后8、12周实验侧均类软骨细胞密集,而12周类软骨细胞数较多,并出现类软骨基质,对照侧无类软骨细胞形成.B组实验侧术后8、12周出现少量的类软骨细胞,对照侧只有纤维组织.组织学评分:术后8周复合组为5.31±0.68,而术后12周为3.23±0.52,较其他组差异有统计学意义(P＜0.05). 结论 人脱细胞羊膜负载BMSCs在体内环境下能够较好的修复关节软骨缺损.     

骨髓间充质干细胞载体复合膜修复皮肤缺损的实验研究

目的探讨应用自体骨髓间充质干细胞的羊膜载体复合膜(羊膜-明胶-壳聚糖膜)植入皮肤全层缺损处对真皮的再生和重建速度的影响。方法抽取16只新西兰大耳白兔的骨髓间充质干细胞,经体外分离、培养并于其背部脊柱两侧制作两个全层皮肤缺损创面、随机分为两组。治疗组为骨髓间充质干细胞和载体复合膜,对照组单纯为载体复合膜。7、14、21天取材观察结果。采用大体观察、HE染色、Masson染色、I型胶原免疫组织化学染色、电镜观察、墨汁灌注法等化学染色动态观察创面愈合情况。结果治疗组在7、14、21天时新生真皮明显较对照组相应时间点的厚、活跃的I型胶原阳性细胞数多、电镜下粗面内质网扩张的成纤维细胞、血管和胶原纤维均较对照组的多。结论用含骨髓间充质干细胞的载体复合膜修复全层皮肤缺损,能加速真皮的修复和重建。     

自体骨髓间充质干细胞复合壳聚糖/羟基磷灰石支架修复兔膝骨软骨缺损

目的 探讨骨髓间充质干细胞(bone mesenehymal stem cells,BMSCs)复合壳聚糖(chitosan,CS)/羟基磷灰石(hydmxyapatite,HA)支架修复兔膝关节局部骨软骨缺损.方法 选健康日本大耳白兔36只,2～3月龄,体重1.7～2.0 kg,每只抽取自体骨髓4～6ml,体外分离培养BMSCs后以2×107/ml密度植于CS/HA支架上体外培养10 h,制成BMSCs-CS/HA支架复合物.将36只实验动物手术制成右膝股骨外侧髁负重区骨缺损模型后,随机分成A、B、C 3组,每组12只.A组植入BMSCs-CS/HA复合物,B组植入单纯CS/HA支架;C组不作任何植入,为空白对照组.分别于术后6周、12周各处死6只动物,取材后进行大体、组织学观察6根据改良Wakitani评分标准进行评分,评估软骨组织的修复情况,并行成组设计方差分析.结果 A组术后6周即可重建关节软骨缺损;修复软骨在观察期内逐渐变厚,软骨下骨有少量骨修复;术后12周透明软骨样修复,表面光整,与周围软骨色泽相近,软骨下骨有部分修复.而B组和C组12周时缺损区仍为纤维软骨样纤维组织修复,色泽浅黄.术后6、12周各组组织学半定量评分显示:股骨髁负重区修复A组评分明显优于B、C组(F=27.26,P＜0.05).结论 自体BMSCs复合CS/HA支架在体内环境下可形成透明软骨修复兔膝关节负重区骨软骨缺损.     

黄芪诱导人脐带间充质干细胞分化为神经样细胞的实验研究

目的 研究原代人脐带间充质干细胞(UCMSCs)的生物学特性及其体外向神经细胞诱导分化的条件,为组织化人工神经的制备提供干细胞资源.方法 无菌条件下从人脐带华尔通胶(Wharton jelly)分离并贴壁培养人UCMSCs,免疫组化技术检测UCMSCs表面特异标志物表达;四组细胞分别加入单纯培养液空白对照组(A组)、单纯生长因子诱导组(B组)、单纯黄芪诱导组(C组)和黄芪联合生长因子诱导液(D组),倒置显微镜下观察其形态并检测NSE、NF和GFAP的阳性表达,结果进行统计学分析.结果 人UCMSCs表面标记CD29、CD44、CD105强阳性,CD106弱阳性,CD34、CD45阴性,符合人UCMSCs的特征;人UCMSCs经黄芪诱导后细胞表面GFAP、NSE均为强阳性表达.结论 人UCMSCs可以在体外采用组织块贴壁培养法培养成功,黄芪可将人UCMSCs成功的诱导为神经样细胞,为组织化人工神经的制备和周围神经缺损的治疗提供了新的方法.

Abstract：

Objective To investigate the biological characteristics of human umbilical cord derived mesenchymal stem cells(UCMSCs) and inducing them to differentiate into neurons in vitro,in order to provide stem cell resource for the tissue engineering artificial nerve. Methods UCMSCs were cultured from Wharton jelly of human umbilical cord in the condition of sterilitas,surface antigens of UCMSCs were detected by immunohistochemistry.The frist group of cells were added by virgin nutrient,the second group of cells were induced by merely growth factors,the third of cells were induced by merely astragalus mongholicus and the fourth by the astragalus mongholicus with growth factor,observed the morphology of the cells of the two groups under inverted microscope,and determine the positive expression rate of nerve cells' markers,such as NSE,NF and GFAP.The results were statistically analyzed.Results UCMSCs were strongly positive for CD29,CD44,CD105,weakly positive for CD105 and negative for CD34,CD45.After induced by Astragalus mongholicus,UCMSCs were strongly positive for GFAP,NSE. Conclusion UCMSCs can be successfully cultured from the adherent tissue pieces,Astragalus mongholicus can successfully induce them to differentiate into neurons in vitro,to provide a new method of making the tissue engineering artificial nerve and treat theperipheraly nervus defect.     

人脐带间充质干细胞复合去细胞神经基膜管修复大鼠坐骨神经缺损

目的 探讨诱导后的脐带间充质干细胞作为组织工程种子细胞修复大鼠坐骨神经缺损的可行性.方法 从正常足月新生儿脐带中分离培养间充质干细胞并诱导分化为神经样细胞,与去细胞神经基膜管共培养以构建组织工程神经;用30只健康成年雄性SD大鼠建立坐骨神经缺损(10 mm)的动物模型并随机分成3组:A组为脐带间充质干细胞复合去细胞神经基膜管组,B组为单纯去细胞神经基膜管组,C组为自体神经桥接组.术后10周通过神经电生理检测、组织学观察等评测效果.结果 在局部观察和肌肉测量、神经电生理检测、组织学观察等方面,脐带间充质干细胞复合去细胞神经基膜管组(A组)神经再生及肢体功能情况良好,效果接近于自体神经桥接组(C组),明显优于单纯去细胞神经基膜管组(B组).结论 脐带间充质干细胞复合去细胞神经基膜管构建的组织工程神经可有效促进大鼠坐骨神经缺损(10 mm)的修复.     

组织工程骨软骨复合体修复犬膝关节负重区骨软骨缺损的实验研究

目的 观察以骨软骨支架复合骨髓基质干细胞(bone-fflarrow mesenchymal stem cells,BMSCs)修复犬膝关节负重区骨软骨缺损的疗效.方法 利用软骨细胞外基质作为软骨支架部分,以脱细胞骨作为骨支架部分,采用相分离技术制备骨软骨双相支架,将成软骨诱导的BMSCs种植到双相支架上构建组织工程骨软骨复合体,并以此复合体修复犬膝关节股骨髁负重区骨软骨缺损,分为细胞-双相支架组(实验组)和单纯支架组(对照组).分别在术后3和6个月时取材,根据大体、组织学、Micro-CT等检测结果进行半定量或定量评估.结果 大体及组织学评价表明:同一时间点实验组的修复效果优于对照组,且实验组在术后6个月时的修复效果优于其术后3个月时,两项差异均有统计学意义;而对照组小同时间点修复效果的差异无统计学意义.Micro-CT检测结果表明实验组与对照组软骨下骨均得到重建,两者的差异尤统计学意义.结论 骨软骨双相支架复合成软骨诱导的BMSCs能成功修复犬膝关节负重区的骨软骨缺损,其修复效果明显优于单纯支架植入组.     

同种异体间充质干细胞复合纤维蛋白修复骨缺损

[目的]探讨骨髓间充质干细胞(m esenchym al stem cells,MSCs)的体外培养,以及同种异体MSCs复合纤维蛋白修复兔股骨髁松质骨缺损的效果。[方法]在日本大耳兔双侧股骨髁制作0.6 cm×1.0 cm松质骨缺损,左侧植入同种异体MSCs纤维蛋白复合物,右侧单纯植入纤维蛋白。分别于术后2、5、8周行放射学、组织学检查,以了解骨缺损修复情况。[结果]单纯植入纤维蛋白的一侧不能自行愈合。植入复合物的一侧术后2周可见少量骨组织生成,5周可见大量模糊骨痂,术后8周骨缺损基本愈合。除少量炎性细胞浸润外,各期均未见明显免疫排斥反应。[结论]同种异体MSCs复合纤维蛋白可有效修复兔股骨髁松质骨缺损,8周内机体的免疫排斥反应较弱。     

人脐带间充质干细胞与蚕丝素多孔支架的体外复合培养

目的观察蚕丝素多孔支架对人脐带间充质干细胞（human umbilical cord mesenchymal stem cells,hUCMSCs）吸附作用及支架对hUCMSCs形态、功能及活性的影响,为脂肪组织工程支架选择提供实验依据。方法将hUCMSCs制成细胞悬液接种在蚕丝素多孔支架,荧光倒置相差显微镜、扫描电镜和四甲基偶氮唑蓝（MTT）法观察hUCMSCs的吸附和生长情况。结果培养1～2d后可见hUCMSCs与蚕丝素多孔支架充分附着。培养5～7d细胞生长增殖十分活跃,10d左右时,蚕丝素多孔支架孔中hUCMSCs成片状融合。荧光倒置相差显微镜和扫描电镜见细胞与支架黏附良好并有大量基质分泌,且活性指标与正常培养的hUCMSCs比较差异无统计学意义（P〉0．05）。结论蚕丝素多孔支架对hUCMSCs具有良好的吸附作用,并能维持其正常形态、功能及活性,蚕丝素多孔支架是hUCMSCs三维立体培养时的良好天然支架。     

Repair of large segmental bone defects using bone marrow stromal cells with demineralized bone matrix

Objective: The aim of the present study was to evaluate the effect of tissue‐engineered constructs on repair of large segmental bone defects in goats. Methods: Allogenic demineralized bone matrix (aDBM) was seeded with autologous marrow stromal cells (aMSC) for seven days to construct DBM–MSC grafts prior to implantation. 24 goats were randomly divided into three groups (eight in each). In each group, 3 cm diaphyseal femoral defects were created unilaterally, and subsequently filled with the DBM‐MSC grafts, DBM alone and an untreated control, respectively. Radiological analysis and biomechanical evaluation were performed at 12 and 24 weeks after operation. Results: Obvious increases in radiological scoring and biomechanical strength were found in the DBM‐MSC group when compared to the DBM group. X‐ray examination showed excellent bone healing in the DBM‐MSC group, whereas only partial bone repair was seen in the DBM group, and no healing in untreated controls. Histologically, a tendency to bone regeneration and remodeling was far more obvious for the DBM‐MSC group than the DBM only and untreated controls. Conclusion: Our results strongly suggest that transplantation of bone MSC within a DBM could have advantages for the bone repair of large segmental defects.     

脐带间充质干细胞向汗腺样细胞分化后的表型变化

目的：比较人脐带间充质干细胞（hUC-MSCs）向汗腺样细胞诱导前后表型特征的变化.方法：对hUC-MSCs进行分离、培养、鉴定,通过显微镜观察、免疫细胞化学、流式细胞术等方法比较hUC-MSCs经汗腺分化诱导培养液培养前后细胞形态变化及癌胚抗原（CEA）、角蛋白7（CK7）、CK8、CK14、CK18、CK19表达的差异.结果：hUC-MSCs向汗腺样细胞诱导前呈梭形,呈成纤维细胞样;流式细胞仪检测发现CD29、CD90表达阳性;而CD34、CEA、CK14、CK19表达阴性.经汗腺诱导培养基诱导后hUC-MSCs分化为外形肥大、不规则、类似铺路石样的细胞,聚集性增殖;免疫细胞化学检测显示CK7、CK8、CK18抗原表达阳性;流式细胞仪检测结果显示CEA、CK14、CK19的阳性表达率分别为77.98%,48.47%,20.85%.结论：hUC-MSCs经过汗腺分化诱导培养基培养后能够分化为表达汗腺细胞标记物抗原的汗腺样细胞.     

人间充质干细胞在骨组织工程中的应用

目的从数量与功能两方面探讨人间充质干细胞(humanmesenchymalstemcells,hMSCs)作为骨组织工程种子细胞的可行性。方法髂骨穿刺,梯度离心分离获得hMSCs,体外扩增培养;对第3代细胞用地塞米松、β-甘油磷酸、维生素C等成骨诱导培养,检测细胞碱性磷酸酶、骨钙素的表达和钙结节形成情况;诱导细胞与可吸收性复合支架材料体外构建复合体,植入裸小鼠皮下,对照组仅植入支架材料,术后3周取材检测骨钙素、Ⅰ型胶原表达。结果4ml骨髓含3.2×107～6.0×107个单个核细胞,培养3周收获hMSCs2.5×107～4.3×107;成骨诱导后,表达碱性磷酸酶、骨钙素阳性细胞数>50%,对照组<10%;诱导细胞与材料复合后植入体内仍然高表达骨钙素、Ⅰ型胶原。结论hMSCs能够满足体外构建组织工程化骨,对种子细胞数量和功能的要求。