组织工程骨软骨复合物的构建与形态学观察

目的探讨采用组织工程技术构建骨软骨复合物的可行性。方法将骨髓基质细胞(BMSCs)成诱导软骨后接种于快速成形的三维支架材料聚乳酸／聚羟乙酸共聚物(PLGA)构建组织工程软骨，经成骨诱导的BMSCs接种于聚乳酸／聚羟乙酸共聚物／磷酸三钙(PLGA／TCP)构建组织工程骨，在体外分别培养2周后，将两种工程化组织及两者以无损伤线缝合形成的组织工程骨软复合体分别植入自体股部肌袋，术后8周取材，行组织学观察。结果术后组织学观察表明。组织工程软骨在体内可形成软骨组织组织工程骨在体内可形成骨组织，两者的复合体在体内可形成骨软骨复合物。结论以骨髓基质细胞为种子细胞、以快速成形的生物降解材料为支架体外构建的组织工程骨软骨复合物，可在体内形成骨软骨组织，有望用于骨软骨缺损的修复。     

脂肪干细胞/Ⅰ型胶原凝胶/聚乳酸聚乙醇酸-β-磷酸三钙骨组织工程复合体的构建及其异位成骨研究

目的 构建基于脂肪干细胞、Ⅰ型胶原凝胶以及聚乳酸聚乙醇酸-β-磷酸三钙支架(PLGA-β-TCP)的骨组织工程复合体并对其异位成骨进行研究.方法 设计构建脂肪干细胞-Ⅰ型胶原凝胶/PLGA-β-TCP复合体(A组),同时设立单纯细胞/PLGA-β-TCP材料复合体(B组)、单纯Ⅰ型胶原凝胶/PLGA-β-TCP复合体(C组)以及单纯PLGA-β-TCP支架材料(D组)作为对照.扫描电镜、相差显微镜观察细胞材料复合情况并对脂肪干细胞增殖以及成骨分化进行分析.体外成骨诱导培养2周后移植于自体股部肌袋,8周后取出,依次行放射学、组织学定性及半定量分析.结果 (1)体外成骨诱导2周,A组细胞增殖率慢于B组(P<0.05,n=4),但其细胞总数远高于后者(P<0.01,n=4).A组碱性磷酸酶(ALPase)活性、细胞外基质矿化程度均显著高于B组(P<0.01,n=4).A组细胞悬浮于Ⅰ型胶原凝胶并均匀分布于材料孔隙中而B组细胞仅见黏附于材料表面.(2)移植8周,X线片示A组高密度钙化影形成,B、C、D组未见有阳性结果.A组材料孔隙中均匀充满新生骨组织,可观察到骨小梁样结构.B组仅在少数孔隙中有类骨组织形成,同时伴有结缔组织长入.A组新生骨面积百分比显著高于B组(P<0.01,n=4).结论 通过应用Ⅰ型胶原凝胶来实现脂肪干细胞与PLGA-β-TCP多孔支架材料的均匀复合,能够有效促进脂肪干细胞在材料孔隙中的成骨分化及均质骨组织形成.     

骨髓基质干细胞复合小肠黏膜下层体内异位成骨的研究

目的 观察骨髓间充质干细胞复合小肠黏膜下层构建组织工程骨膜的异位成骨能力.方法 将常规方法培养的BMSCs与SIS复合(M1组)及进行成骨诱导培养BMSCs与SIS复合(M2组)植入兔(n=8)背部肌袋内作为实验组,以单纯SIS作为阴性对照.术后4、8、12周观察其成骨情况.结果 BMSCs在SIS支架上黏附、生长良好.植入体内4、8、12周,M2、M1、SIS组成骨量分别为(25.08±0.79)%、(18.81±0.42)%和(13.98±1.86)%,各指标M2组高于M1或SIS组(P<0.05),M1组高于SIS组(P<0.05).随着时间的延长,两实验组成骨量逐渐增加(P<0.05),SIS组的成骨量变化不明显(P>0.05). 结论 BMSCs与SIS复合构建组织工程骨膜在体内有异位成骨作用,而且经过成骨诱导的组织工程骨膜成骨作用更加明显.     

脂肪干细胞/Ⅰ型胶原凝胶复合体的构建及其体内外成骨分化研究

目的探讨利用脂肪干细胞与Ⅰ型胶原凝胶复合构建新型骨组织工程复合体的可行性并对其体内外成骨分化情况进行分析。方法取3月龄日本大耳白兔肩胛部皮下脂肪，Ⅰ型胶原酶消化获得细胞，于体外依次进行骨、软骨、脂肪多向诱导分化鉴定；取第3代细胞与Ⅰ型胶原凝胶复合，于成骨诱导条件下体外培养，相差显微镜、扫描电镜观察复合情况并对其碱性磷酸酶、细胞外基质矿化程度进行检测，同时设立单层贴壁培养细胞作为对照（n=4）；两周后移植于裸鼠皮下，12周后处死动物，依次行放射学、组织学检测观察成骨情况（n=3）。结果（1）所获细胞具备骨、软骨、脂肪多向分化潜能，为多能干细胞。（2）形态学观察显示脂肪干细胞呈三维立体生长状态，均匀、高密度悬浮于Ⅰ型胶原凝胶中。在体外成骨诱导条件下，其碱性磷酸酶活性以及外基质矿化程度均显著高于单层贴壁培养细胞（P〈0．01，n=4）。（3）于裸鼠皮下移植12周后，放射学、组织学检测显示脂肪干细胞．Ⅰ型胶原凝胶复合体成骨明显（n=3）。结论（1）IⅠ型胶原凝胶可显著促进脂肪干细胞的成骨分化。（2）作为一种新型的骨组织工程复合物，脂肪干细胞-Ⅰ型胶原凝胶复合体可应用于骨组织工程，特别是腔隙性骨缺损的修复过程。     

HA复合rhBMP-2转染的BMSCs对羊胫骨延长骨愈合的影响

目的 评价HA复合rhBMP-2的腺病毒(adenovirus mediated rhBMP-2,Adv-rhBMP-2)转染的羊BMSCs对骨痂延长骨愈合的影响. 方法 成年山羊19只,雌雄不限,体重15～20 kg.于每只羊髂嵴上穿刺抽取骨髓10 mL,常规传代培养BMSCs.取第3代BMSCs,以感染复数200转染腺病毒.取0.25%胰蛋白酶消化转染后3 d的细胞1×108个,与HA充分混匀制备Adv-rhBMP-2/BMSCs/HA.建立山羊右侧胫骨延长模型,术后立即于截骨部位注射自体细胞复合物.按术后注入物质不同随机分成4组A组为Adv-rhBMP-2/BMSCs/HA组(n=6),B组为Adv-rhBMP-2/BMSCs组(n=5),C组为Adv-β-gal/BMSCs/HA组(n=4),D组为空白组(n=4).术后第7天开始行胫骨延长,速度1 mm/d,共延长4周.术后5、8、12周摄X线片观察骨痂生长情况,12周处死动物,取标本分别行骨密度检测、生物力学测定、组织学观察和骨形态计量学分析. 结果 X线片检查示,术后5、8周A、B组骨痂生成量明显多于C、D组,X线片定量评分A、B组明显高于C、D组,差异均有统计学意义(P＜0.05);12周各组均在骨延长部位形成连续骨痂.骨密度测定术后12周A、B、C、D组延长部位骨矿物质含量分别为(4.175 ±1.921)、(2.600 ±0.638)、(2.425±0.826)和(1.175 ±0.574)g,骨矿物质密度分别为(0.612 ±0.196)、(0.630 ±0.159)、(0.450 ±0.166)和(0.266 ±0.113)g/cm2,A、B组显著高于C、D组(P＜0.05).生物力学测定A、B、C、D组最大载荷分别为(490.20 ±155.08)、(350.59±80.48)、(221.95±68.79)和(150.65±92.29)N,弹性模量为(178.24±105.80)、(105.88 ±27.09)、(81.18±48.67)和(50.35±47.64)Mpa,各指标A组显著高于C、D组(P＜0.05).组织学观察见A组骨延长处大量新生骨组织,骨小梁多为纵行网状排列.骨形态计量分析示A、B、C、D组新骨体积分别为72.35%±5.68%、67.58%±7.42%、49.63%±4.87%和38.87%±2.35%,A组新生骨生成量明显比D组多(P＜0.05). 结论 HA复合rhBMP-2修饰的BMSCs制备的组织工程骨可促进羊胫骨延长骨愈合.     

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.     

成骨细胞特异性钙黏蛋白涂布脱钙骨基质材料对BMSCs黏附及成骨分化能力的影响

目的 探讨成骨细胞特异性钙黏蛋白(cadhefin ectodomain Ⅱ,Cad-Ⅱ)涂布于同种异体脱钙骨基质材料(freeze-dried demineralized bone matrix,FDBM)对兔BMSCs黏附、增殖及成骨分化能力的影响.方法 取4周龄日本大耳白兔10只,体重0.61～0.88 kg,雌雄不限,常规分离培养BMSCs.取第2代BMSCs(细胞密度1×106个/mL)分别与经Cad-Ⅱ修饰的FDBM(实验组)和未经Cad-Ⅱ修饰的FDBM(对照组)复合,行MTT检测细胞增殖能力,细胞黏附实验检测细胞上架率和上架数,倒置相差显微镜、扫描电镜及HE染色观察细胞生长情况.另取第2代BMSCs(细胞密度5×105个/mL)分别与经Cad-Ⅱ修饰的FDBM(实验组)和未经Cad-Ⅱ修饰的FDBM(对照组)复合培养,行ALP活性检测和骨钙素免疫组织化学染色观察细胞成骨分化情况.结果 MTT检测发现BMSCs在经Cad-Ⅱ修饰的支架材料上能正常增殖,但与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05).实验组细胞上架率为87.41%±5.19%,明显高于对照组35.56%±0.75%(P<0.01);对照组每片材料细胞上架数平均为2.6×104个,实验组平均高达5.0×105个,明显多于对照组(P<0.05).倒置相差显微镜、扫描电镜及HE染色观察均显示实验组支架上黏附细胞数量明显多于对照组.成骨诱导培养7 d,实验组和对照组细胞均可表达骨钙素,具有成骨细胞表型;培养14 d,实验组和对照组ALP活性分别为29.33±1.53和18.31±1.32,骨钙素免疫组织化学染色阳性率分别为83%±7%和56%±7%,两组比较差异均有统计学意义(P<0.01);与同组7、21 d比较差异有统计学意义(P<0.01),7 d与21 d组间及组内比较差异均无统计学意义(P>0.05).结论 Cad-Ⅱ修饰的FDBM对BMSCs增殖无明显促进作用,但能提高细胞黏附性,并促进BMSCs向成骨细胞分化.     

多孔磷酸钙人工骨复合BMP-2/bFGF成骨的实验研究

目的 研究多孔磷酸钙人工骨与重组人骨形成蛋白2/碱性成纤维细胞生长因子复合后成骨的作用.方法 通过体外实验获取BMP-2/bFGF最佳比例,将犬的骨髓基质细胞与PCPC/BMP-2/bFGF复合材料扫描电镜观察,以BMSCs/PCPC为对照组,BMSCs/PCPC/BMP-2、BMSCs/PCPC/bFGF、BMSCs/PCPC/BMP-2/bFGF为实验组,植入裸鼠皮下,术后4、8、16周,取材行组织学观察,计算新骨形成面积.结果 扫描电镜显示,BMSCs/PCPC/BMP-2/bFGF吸附了大量BMSCs,BMSCs/PCPC/BMP-2/bFGF组新骨形成较其他组明显增多.结论 PCPC是BMP-2/bFGF较理想的载体材料,复合后具有良好的诱导成骨作用,可作为一种新型复合人工骨修复骨缺损.     

活性维生素D促组织工程骨血管化

目的探讨以1,25-(OH)2D3为活性因子,与人骨髓间质成骨细胞(human marrow stromal osteoblast,hMSO)、脐静脉血管内皮细胞(human umbilical vein endothelial cell,hUVEC)、珊瑚羟基磷灰石人工骨(coral hydroxyapatite,CHA)联合构建组织工程骨的异位成骨能力和体内快速血管化能力。方法体外分离、培养hMSO和hUVEC。hMSO以5×105/ml,hUVEC以2.5×105/ml按2∶1比例接种至经1,25-(OH)2D3处理过的CHA上,为实验组;相同比例hMSO和hUVEC接种于单纯CHA作为对照组。体外培养3d后,18只裸鼠背部皮下其中6只双侧均植入实验组组织工程骨1块,6只双侧均植入对照组组织工程骨1块,余6只植入实验组及对照组组织工程骨每侧1块。术后4、8、12周后取材,行大体观察、常规组织学、扫描电镜观察,并行植入物成骨的定量判断和新生血管定量分析。结果组织学观察可见,4周时,各组原始类骨组织均长入支架材料内部,实验组有大量不成熟骨组织伴随众多微血管出现;8周,骨组织成熟与微血管相伴出现;12周,各组均有成熟骨组织出现,实验组有典型骨单位。对照组在各时间点微血管量均少于实验组。扫描电镜观察:4周,实验组大量细胞外基质将细胞包埋,材料表面可见大量微血管并有部分穿入材料内部;对照组虽然细胞外基质也较丰富,但微血管量少;8周,实验组部分材料表面出现了束状条索样的类骨质结构,细胞外基质丰富,可见大量微血管相伴出现;对照组微血管量少,骨组织成熟度亦差。植入物成骨的定量判断,8周实验组为3.10±0.52,对照组为2.30±0.59;12周实验组为4.63±0.55,对照组为3.53±0.62;两时间点两组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。新生血管定量分析,4周实验组为28.74%±7.81%,对照组为19.52%±4.57%;8周实验组为24.66%±7.38%,对照组为17.84%±5.22%;两时间点两组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论1,25-(OH)2D3作为活性因子通过加强hMSO与hUVEC之间的相互作用,增强了构建的组织工程骨的异位成骨能力和快速血管化能力。     

单纯骨软骨镶嵌成形术与联合组织工程方法治疗急性骨软骨缺损的对比研究

目的 对比研究单纯骨软骨镶嵌成形术与联合组织工程方法 及联合未转染基因的BMSCs-藻酸钙修复急性骨软骨缺损的效果. 方法 对携带hTGF-β,的重组腺病毒转染BMSCs(hTGF-β转染组)、采用携带Lac-Z报告基因的重组腺病毒(Adv-βgal)转染BMSCs(Adv-βgal转染组)及未转染BMSCs(未转染空白对照组)进行Westernblot检测hTGF-β1、Col Ⅱ及Aggrecan表达.将雄性6月龄崇明山羊18只,体重22～25 kg,随机分为A、B、C组(n=6).取B、C组自体骨髓进行BMSCs分离、培养,传至第3代.B组细胞行hTGF-β,重组腺病毒转染.3组动物于双后肢股骨内髁负重区采用骨钻制各直径5 mm、长3 mm的缺损,A组采用自体骨软骨柱修复:B组修复材料同A组,并同时将5 mL转染hTGF-β1的BMSCs藻酸钠混合液注入空隙,加入CaCl2产生凝胶;C组:修复方法 同B组,采用未转染hTGF-β1的自体BMSCs藻酸钠混合液.术后观察山羊一般情况,于术后12周及24周取材,行大体及组织学观察,并参照O'Driscoll,Keeley and Salter组织形态学评分标准进行评分;术后24周行免疫组织化学及透射电镜观察. 结果 转染后5 d,hTGF-β1转染组细胞hTGF-β1、Col Ⅱ及Aggrecan表达均显著强于Adv-βgal转染组及未转染空白对照组.术后动物均存活至实验完成,伤口Ⅰ期愈合.大体观察B组修复组织边界模糊,移植修复区域表面光滑;A、C组软骨间空隙有裂隙存在.组织学观察A组软骨间空隙区纤维软骨样组织修复、纤维组织填充或相邻软骨增生;B组修复软骨细胞排列规律,交界区整合良好;C组软骨间的空隙区见纤维软骨样组织,存在裂隙.各时间点B组组织学评分均高于A、C组,C组高于A组,差异均有统计学意义(P<0.05);B组12周与24周差异有统计学意义(P<0.05).术后24周免疫组织化学示B组软骨间修复组织染色以软骨细胞和陷窝周围明显,A、C组呈淡染.透射电镜观察示B组修复组织可见典犁软骨细胞,A、C组见平行或交错排列的胶原纤维束. 结论 骨软骨镶嵌成形术联合组织工程方法 可解决单纯骨软骨镶嵌成形术残留缺损愈合不良及软骨间整合不良的问题.     

成骨细胞与诱导剂对骨髓基质干细胞的增殖与成骨分化的影响

目的探索一种新的骨髓基质干细胞(marrow stromal stem cells,MSCs)增殖与成骨分化的体外诱导培养体系. 方法乳大鼠颅骨来源的第3代成骨细胞与诱导剂(1 nmol/L地塞米松、10 mmol/L β-甘油磷酸钠、50μg/ml抗坏血酸)对大鼠股骨、胫骨来源的MSCs生长的影响.于8块24孔板上培养MSCs,每孔接种5×104个第3代MSCs.按培养成分不同分为4组,每组2块.DMEM培养为对照组;诱导剂培养为诱导剂组;成骨细胞培养为成骨细胞组;联合使用成骨细胞与诱导剂培养为联合诱导组.计数诱导1～8 d各组MSCs的数量并绘制细胞生长曲线,检测诱导10 d的MSCs的碱性磷酸酶活性,采用RT PCR检测诱导2周时MSCs骨钙素mRNA的表达水平.结果原代及传代MSCs形态正常.细胞生长曲线示MSCs数量均随时间延长增加.成骨细胞组增殖最快,诱导剂组增殖最慢,5～8 d成骨细胞组及诱导剂组细胞数量与对照组比较,差异有统计学意义(P＜0.05).联合诱导组碱性磷酸酶活性为2.01±0.56 U与对照组0.68±0.14 U、诱导剂组1.27±0.43 U及成骨细胞组0.77±0.19 U比较,差异均有统计学意义(P＜0.05).对照组不表达骨钙素mRNA,诱导剂组为0.783±0.094、联合诱导组为0.814±0.071与成骨细胞组0.302±0.026比较,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论联合使用成骨细胞和诱导剂诱导MSCs,不影响MSCs的正常增殖而促进MSCs的成骨分化,诱导效果较好,可望成为一种新的骨组织工程种子细胞的体外培养体系.     

釉基质蛋白对人皮肤成纤维细胞黏附、增殖及Ⅰ型胶原前mRNA合成影响的体外研究

目的 观察釉基质蛋白(enamel matrix proteins,EMPs)对体外培养的人正常皮肤成纤维细胞黏附、增殖及Ⅰ型胶原前mRNA合成的影响.方法 取自愿捐赠包皮环切术后包皮组织,采用组织块法培养人皮肤成纤维细胞,取第3～6代细胞进行实验.以终浓度为50、100、150、200 μg/mL的EMPs工作液预铺培养板.①细胞黏附实验:取细胞以1 × 106个/mL置于预铺EMPs的96孔培养板,每孔0.2 mL,作为实验组(A、B、C、D组).培养1.5、3.0和4.5 h后MTT比色法测定黏附细胞量.②细胞增殖实验:取细胞以5 × 104个/mL置于预铺EMPs的培养板,每孔0.2 mL,作为实验组(A1、B1、C1、D1组).于第2、4、6、8天以MTT比色法测定增殖细胞量.③细胞Ⅰ型胶原前mRNA合成实验:取细胞以1×106个/mL置于预铺EMPs培养板,每孔2 mL,作为实验组(A2、B2、C2、D2组).于培养第5天RT-PCR法测定Ⅰ型胶原前mRNA合成的量.以上实验均以相同浓度细胞悬液加入未预铺EMPs的板孔作为对照组,每组均3个复孔.结果 ①细胞黏附实验中,各时间点B、C、D组与A组及对照组比较,差异均有统计学意义(P＜0.05);A组与对照组间及B、C、D组间比较差异均无统计学意义(P＞005).②细胞增殖实验中,第2天各组间差异均无统计学意义(P＞0.05):第4、6天,B1、C1、D1组吸光度(A)值分别为0.598±0.020、0.582±0017、0.574±0.021及0.639±0.016、0.641±0.020、0.635±0.021,均高于对照组的0.548±0.021及0.605±0.019(P＜0.05);A1组A值分别为0.545±0.023及0.603±0.016,与对照组差异无统计学意义(P＞0.05).第8天,B1、C1组A值分别为0.629±0.012、0.631±0.014,高于对照组的0.606±0.031(P＜0.05),A1、D1组与对照组比较,差异无统计学意义(P＞005).③细胞Ⅰ型胶原前mRNA合成实验中,B2、C2、D2组Ⅰ型胶原前mRNA合成量高于对照组.结论 EMPs促进人正常皮肤成纤维细胞黏附、增殖及Ⅰ型胶原前mRNA合成,且EMPs在100μg/mL浓度时可发挥最大促进作用.     

Combined autologous cellular cardiomyoplasty with skeletal myoblasts and bone marrow cells in canine hearts for ischemic cardiomyopathy

OBJECTIVES: Cellular cardiomyoplasty with isolated skeletal myoblasts and bone marrow mononuclear cells is an encouraging therapeutic strategy for heart failure. We investigated the achievements accomplished with combined cell therapy of skeletal myoblast and bone marrow mononuclear cell transplantation to the ischemic canine myocardium. METHODS: Autologous skeletal myoblasts (1 x 10(8)) and autologous bone marrow mononuclear cells (3 x 10(6)) were injected directly into the damaged myocardium of canine hearts that had undergone 2 weeks of left anterior descending coronary artery ligation. Treatment groups were as follows: skeletal myoblasts plus bone marrow mononuclear cells (combined cell therapy, n = 4), myoblasts (n = 4), bone marrow mononuclear cells (n = 4), and medium only (n = 4). In similarly designed supporting experiments, angiogenic factor expression was evaluated by enzyme-linked immunosorbent assay after cell transplantation in rat hearts that had undergone left anterior descending coronary artery ligation. RESULTS: Four weeks after cell implantation, echocardiography demonstrated better cardiac performance with reduced left ventricular dilation and significantly improved ejection fraction in the combined cell therapy group compared with that seen in the other groups (pretreatment, 37.7% +/- 1.1%, vs combined cell therapy, 55.4% +/- 8.6%; myoblasts, 47.4% +/- 7.4%; bone marrow mononuclear cells, 44.4% +/- 6.7%; medium only [control], 34.4% +/- 5.4%; P < .05). A significantly high number of neovessels were observed in the group receiving combined cell therapy only (combined cell therapy, 45.5 +/- 12 x 10(2)/mm2; myoblasts, 26.5 +/- 8 x 10(2)/mm2; bone marrow mononuclear cells, 30.7 +/- 15 x 10(2)/mm2; medium only [control], 7.1 +/- 1 x 10(2)/mm2; P < .05). Immunostained sections expressed the skeletal specific marker myosin heavy chain, although they did not express the cardiac specific marker troponin T. Results of enzyme-linked immunosorbent assay showed the highest expression of vascular endothelial growth factor (combined cell therapy, 2.9 +/- 0.7 ng/g tissue; myoblasts, 0.24 +/- 0.7 ng/g tissue; bone marrow mononuclear cells, 1.9 +/- 0.2 ng/g tissue; medium only [control], 0.19 +/- 0.004 ng/g tissue; P < .05) and hepatocyte growth factor in the combined cell therapy hearts. CONCLUSIONS: Combined autologous cellular therapy induced both myogenesis and angiogenesis with enhancement of cardiac performance and reduction of cardiac remodeling, suggesting a capable strategy for treating severe ischemic cardiomyopathy clinically.     

含bFGF和维生素C的羊膜载体复合膜负载BMSCs修复兔创面的实验研究

目的将含bFGF和维生素C(vitamin C,VitC)的羊膜载体复合膜负载BMSCs植入兔创面,探讨其对真皮新生和重建速度的影响以及促进表皮修复速度的最佳时期。方法取健康3月龄新西兰大耳白兔24只,体重1.0～1.5kg,雌雄不限,取骨髓5mL进行BMSCs体外分离、培养和传代,取第2代细胞调整至3.5×107个/mL备用。取新鲜牛羊膜制备大小为4.52cm2的羊膜载体复合膜。在每只兔背部脊柱两侧作3个创面,深度达深筋膜,面积约3.14cm2,随机分为A、B、C3组。A组创面植入含1mLBMSCs、10mLbFGF(0.2mg/L)和10mLVitC(0.02g/L)的羊膜载体复合膜,B组创面植入仅含有1mLBMSCs的羊膜载体复合膜,C组创面仅植入羊膜载体复合膜。术后行大体观察,术后7、14、21d取材行HE、Masson、Van Gieson、Ⅰ型胶原免疫组织化学染色观察,血管墨汁灌注法动态观察创面愈合情况。结果术后各组创面愈合良好。术后21d,A组创面与周边正常皮肤齐平;B组创面尚有凹陷;C组创面凹陷明显较B组大且深,周边组织分界明显较B组清楚。术后7d,各组创面无明显缩小。术后14d,各组创面逐渐缩小,形成新生表皮,A、B、C组创面平均愈合率分别为60%、41%和23%;术后21d,3组创面平均愈合率分别为99%、90%、81%;组间两两比较差异均有统计学意义(P<0.05)。术后7、14、21d,HE、Masson、Van Gieson染色示A组新生表皮层数及真皮成纤维细胞数、胶原纤维数量均多于B、C组,Ⅰ型胶原免疫组织化学染色示A组阳性细胞数多于B、C组,墨汁灌注法显示A组血管数量明显多于B、C组。结论添加BMSCs、bFGF和VitC的羊膜载体复合膜植入全层皮肤缺损后,能加速真皮的修复重建,并且在真皮修复全层皮肤过程中表皮有新生和重建的最佳时期。     

TGF-β1和IGF-1共同转染大鼠BMSCs向软骨细胞分化的实验研究

目的 探讨应用TGF-β1和IGF-1基因转染大鼠BMSCs后,目的基因分泌情况及向软骨细胞的分化效果,为构建新型的组织工程软骨种子细胞提供思路. 方法 6周龄健康雄性Wistar大鼠2只,体重约150 g.扩增、提取质粒pcDNA3.1-IGF-1、pcDNA3.1-TGF-β1,酶切、电泳鉴定并测序.采用密度梯度离心法和贴壁分离法,分离、纯化Wistar大鼠BMSCs,倒置相差显微镜观察原代和传代BMSCs形态学改变,免疫荧光法检测细胞表面标志.将TGF-β1和IGF-1基因单独或共转染第3代BMSCs,按转染情况分为5组未转染组(A组)、转染空载体组(B组)、转染TGF-β1组(C组)、转染IGF-1组(D组)、TGF-β1与IGF-1共转染组(E组).对转染后细胞进行筛选,MTT法测定筛选后细胞的增殖活性,RT-PCR和Western blot法检测筛选后细胞的表达. 结果 电泳显示IGF-1和TGF-β1两目的基因条带,基因测序与Gene-Bank cDNA序列相符.大鼠BMSCs原代细胞接种24 h后可见少量贴壁突起细胞,4、5 d开始形成典型的BMSCs簇状增生,9、10 d细胞生长即可达80%～90%融合;传代后细胞形态较均一.免疫荧光法检测BMSCs的CD29、CD44呈阳性反应,CD34、CD45呈阴性反应.转染24 h后有少量细胞死亡,筛选3周后细胞克隆形成,至第4周细胞可传代,多数细胞变成多边形,部分细胞边界不清,呈圆形,核偏位,核周颗粒明显.MTT法测定A、B、C、D、E组细胞在490 nm波长处的吸光度(A)值,分别为0.432±0.038、0.428±0.041、0.664±0.086、0.655 ±0.045和0.833 ±0.103.A、B组与C、D、E组间差异均有统计学意义(P＜0.01),但A、B组以及C、D、E组间差异无统计学意义(P＞0.05).RT-PCR和Westernblot检测目的基因和蛋白的表达量,TGF-β1表达以C组最多,分别为0.925 ±0.0220、124.341 7 ±2.982 0,E组次之,分别为0.771 7±0.012 0、101.766 7±1.241 0(P＜0.01);IGF-1表达以E组最多,分别为1.0200±0.026 0、128.171 7±9.152 0,D组次之,分别为0.465 0 ±0.042 0、111.045 0 ±6.248 0(P＜0.01);Ⅱ型胶原表达以E组最多,分别为0.980 0 ±0.034 0、120.355 0 ±12.550 0,C组次之,分别为0.720 0 ±0.026 0、72.246 7 ±7.364 0(P＜0.01). 结论 通过TGF-β1和IGF-1基因共同转染BMSCs修复软骨缺损是一个较有前景的发展方向,对组织工程软骨应用于临床具有重要意义.     

胎盘间充质干细胞与骨髓间充质干细胞分离培养和生物学特性研究

目的探讨兔胎盘间充质干细胞(placenta-derived mesenchymal stem cells,PMSCs)和兔骨髓间充质干细胞(bone marrow-derived MSCs,BMSCs)体外分离培养、增殖,对其生物学性状进行比较观察。方法取足月待产新西兰大耳白兔1只,采用密度梯度离心法及贴壁培养技术从兔胎盘对PMSCs进行分离、纯化和传代培养。取2周龄新西兰大耳白兔1只,采用直接贴壁法从后肢骨髓中对BMSCs进行分离、纯化和传代培养。用倒置相差显微镜观察两种细胞形态。免疫组织化学染色对第3代细胞表面标志(CD44、CD105、CD34、CD40L)进行鉴定。将BMSCs与PMSCs第2代细胞分别与生物衍生骨进行复合培养5d,每条材料接种(1.0~1.5)×106个细胞,苏木素染色观察细胞与材料复合培养情况。扫描电镜观察两种细胞分别与材料复合培养3d和8d的情况。结果在倒置相差显微镜下观察,两种细胞均为贴壁生长,形态为均一成纤维细胞样。PMSCs增殖力强,细胞的增殖能力随传代次数的增加而有所下降,细胞体外培养10代后,生长速度减慢。两种细胞均表达CD44、CD105,不表达CD34、CD40L。复合培养5d,PMSCs和BMSCs在生物衍生骨表面生长,大量黏附,细胞积聚成团,相互连接成网状,孔隙内也可见细胞生长和增殖,并分泌基质。扫描电镜观察:复合培养3d,可见较多量的细胞在生物衍生骨上黏附,呈梭形或多角形;8d两种细胞均已大量增长,呈层状排列,细胞连接紧密,分泌大量基质,细胞周围有较多的网状胶原形成。结论PMSCs与BMSCs有相似的生物学特性,可作为组织工程的另一成体干细胞来源。     

聚乳酸-骨基质明胶多孔复合材料制备及骨诱导活性研究

目的采用CO2超临界法制备一种新型的具有生物活性的聚乳酸（poly lactic acid，PLA）-骨基质明胶（bone matrix gelatin，BMG）多孔复合型骨支架材料，并检测骨诱导活性。方法选取健康成人供体皮质骨进行脱脂、脱钙和脱蛋白处理制备BMG，将按体积比3：1混合的BMG—PLA及纯PLA，分别置入超临界CO2反应装置中，同时加入粒径为100～200,am的NaCl颗粒作为制孔剂，反应制备多孔PLA—BMG和PLA复合材料。在含10％胎牛血清的DMEM高糖培养基中培养MC3T3-E1成骨前体细胞，按20μl／孔2×10^4／ml浓度的细胞悬液加入含不同材料的24孔培养板内共培养2周，其中PLA—BMG组：每孔含100μg粉碎的PLA—BMG复合材料；PLA组：每孔含100μg粉碎的PLA材料；DMEM高糖培养基组作为对照组；每组设6个复孔。通过茜素红S染色法染色钙化结节，定量分析钙化面积；收集共培养细胞并在1m10．2％的Nonidet P-40溶液中超声裂解，检测细胞内钙含量和ALP活性。结果超临界CO2法所制备PLA—BMG多孔复合材料中BMG与PLA混合均匀，孔隙大小为50～150μm，孔径联通性好；PLA—BMG组ALP活性、钙含量及钙化面积均值分别为325．59±70．40U／gprot、3．51±1．64mmol／gprot和42．98％±4．44％，均高于PLA组63．62±30．01U／gprot、1．04±0．21mmol／gprot和9．55％±1．94％，及对照组2．40±1．47U／gprot、0．70±0．24mmol／gprot和0．86％±0．41％，比较差异均有统计学意义（P〈0．05），且PLA组的ALP活性及钙化结节面积与对照组也有统计学意义（P〈0．05）。结论采用CO2超临界法制备的PLA—BMG多孔复合支架材料具有良好的骨诱导活性，有可能作为一种有前景的骨植入材料及骨组织工程支架材料。     

黄芪注射液对镉诱导大鼠精子畸形的拮抗作用

目的 :观察黄芪注射液拮抗氯化镉诱导的大鼠精子畸形作用。　方法 :将 30只SD雄性大鼠随机分成 5组 :低浓度黄芪组 (A1)、高浓度黄芪组 (A2 )、环磷酰胺组 (CP)、氯化镉组 (Cd)和对照组 (C)。预先连续 7d分别给A1组和A2 组大鼠腹腔黄芪注射液 5g/ (kg·d)和 10g/ (kg·d) ,Cd组和CP组大鼠分别腹腔注射等量蒸馏水作对照 ,之后连续 2 1dA1组、A2 组和Cd组大鼠分别同时腹腔注射氯化镉溶液 [0 .2mg/ (kg·d) ]。CP组大鼠给予 5 0mg/ (kg·d)腹腔注射染镉后第 2 2d处死大鼠 ,观察睾丸脏器系数、精子头计数、每日精子生成量、附睾尾精子计数和畸形率以及睾丸和附睾病理学。　结果 :A2 组睾丸脏器系数、睾丸精子头计数、每日精子生成量和附睾精子计数 [(5 .6 8±1.19)、(4 9.0 1± 8.78)× 10 6/g、(10 .2 5± 2 .30 )× 10 6/ (g·d)、(4 7.5 1± 2 2 .5 1)× 10 6/ml]明显高于Cd组 [(3.11± 0 .16 )、(37.5 9± 10 .6 3)× 10 6/g、(5 .31± 0 .32 )× 10 6/ (g·d)、(10 .89± 2 .4 5 )× 10 6/ml](P <0 .0 5或P <0 .0 1) ;A2 组大鼠精子畸形率 [(7.0 4± 0 .12 ) % ]明显下降 ,与Cd组 [(17.81± 1.5 5 ) % ]相比 ,差异有极显著性 (P <0 .0 1)。　结论 :黄芪注射液可拮抗氯化镉对生殖系统的损害作用 ,对防护