改良分步消化法培养原代软骨细胞

背景:胰蛋白酶和细菌胶原酶结合使用消化关节软骨基质获得大量纯度高的软骨细胞的方法步骤繁琐、过程复杂,容易污染,但更好的简单易行、安全可靠的方法至今少有报道.目的:采用改良分步消化法进行软骨细胞培养,以获取大量纯净的软骨细胞.方法:将新西兰白兔6只随机分2组,酶消化法组运用酶消化法分两步获取原代软骨细胞,对照组用传统法进行原代软骨细胞培养.培养1周后观察两组培养的软骨细胞的生长状态,并进行细胞鉴定、计数,评估改良后的方法对细胞的影响.结果与结论:酶消化法组采用0.2%Ⅱ型胶原酶消化软骨细胞,与对照组相比,可将6 h以上的消化时间缩短至3 h.两组原代软骨细胞培养24 h均多呈圆形,悬浮状态,48 h后贴壁,培养1周后,两组软骨细胞可铺满培养瓶底.结果证实,采用改良分步消化法进行软骨细胞培养,在缩短了消化时间的同时其细胞生长及形态变化均无改变,可以顺利获取大量纯净的软骨细胞.     

改良分步消化法培养原代软骨细胞

背景：胰蛋白酶和细菌胶原酶结合使用消化关节软骨基质获得大量纯度高的软骨细胞的方法步骤繁琐、过程复杂,容易污染,但更好的简单易行、安全可靠的方法至今少有报道。目的：采用改良分步消化法进行软骨细胞培养,以获取大量纯净的软骨细胞。方法：将新西兰白兔6只随机分2组,酶消化法组运用酶消化法分两步获取原代软骨细胞,对照组用传统法进行原代软骨细胞培养。培养1周后观察两组培养的软骨细胞的生长状态,并进行细胞鉴定、计数,评估改良后的方法对细胞的影响。结果与结论：酶消化法组采用0.2%Ⅱ型胶原酶消化软骨细胞,与对照组相比,可将6h以上的消化时间缩短至3h。两组原代软骨细胞培养24h均多呈圆形,悬浮状态,48h后贴壁,培养1周后,两组软骨细胞可铺满培养瓶底。结果证实,采用改良分步消化法进行软骨细胞培养,在缩短了消化时间的同时其细胞生长及形态变化均无改变,可以顺利获取大量纯净的软骨细胞。     

关节软骨细胞体外培养不同时间去分化现象发生过程及规律

目的 研究软骨细胞体外培养不同时间去分化现象发生过程及规律。方法 倒置显微镜观察体外培养软骨细胞形态变化；根据每代每日细胞计数结果，绘制生长曲线，检测细胞增殖能力；采用免疫组织化学方法检测软骨细胞分泌Ⅱ型胶原的变化规律。结果 随着培养时间的延长，软骨细胞形态发生明显的改变；细胞增殖能力及分泌细胞外基因Ⅱ型胶原的能力逐渐减低。结论 兔关节软骨细胞体外培养时第3代开始出现去分化现象，至第5代（8周）时去分化现象明显。     

兔关节软骨细胞在藻酸盐串珠中培养维持其表型稳定的研究

目的:软骨细胞在单层培养时,多次传代后细胞表型发生改变。将兔关节软骨细胞在藻酸盐串珠中作立体培养,以保持其特有表型。方法:用酶消化法获取兔关节软骨细胞,分别在普通培养瓶中作贴壁的单层培养,并传代;或制成细胞/藻酸盐悬液,再进一步制成串珠,使细胞在具有三维立体结构的串珠中生长、繁殖。细胞涂片、石蜡切片,爱尔新蓝染色,采用倒置显微镜、透射电镜观察;以RT-PCR方法检测软骨细胞中II型胶原及凝集聚糖mRNA的表达。结果:单层培养时有较高的细胞增殖率,5代以后渐失去软骨细胞特有的表型。立体培养时细胞分泌的基质大部分位于自身的周围,特有表型可长期保持稳定。3个月后藻酸盐串珠中的软骨细胞仍可测得II型胶原和凝集聚糖的表达。结论:软骨细胞在藻酸盐串珠中培养有助于其合成、分泌基质,维持细胞特有表型的稳定。     

人胎关节软骨细胞体外培养的生物学特性

目的:研究软骨组织工程中传代软骨细胞与原代的差异。方法:用5个月人胎关节软骨分离培养细胞,观察细胞存活率、贴壁率、生长曲线和组织形态学的改变。结果:(1)软骨块在4℃下,3d 内细胞存活率可达 93.4％～97.6％。(2)原代细胞为圆形或三角形;第4代有一半转变成梭形,到第6代全部变为长梭形。(3)传代细胞贴壁时间(2～3h)短于原代(4～7h)。玻璃瓶内贴壁率传代细胞为78.7％～85.5％,原代8.8％。(4)生长曲线表明,从原代到第4代都有高增殖力;到第8代时增殖降低;到第12代几乎丧失细胞增殖。结论:软骨块4℃冷藏,3d内对细胞存活率无明显影响。第4代细胞贴壁快、增殖快,适于作为组织工程用细胞。第8代以后不适合。     

组织工程化软骨细胞的定向诱导分化

背景:关节软骨损伤后几乎不能完全修复,在生理负荷下容易发生退行性改变,最终发展成骨性关节炎.因此,利用组织工程化软骨修复重建受损关节软骨为骨关节软骨疾病的治疗开辟了新的途径.目的:全面了解生物特性与正常关节软骨相似的组织工程软骨的构建,明确目前软骨细胞定向诱导分化的研究进展.方法:电子检索中国生物医学文献数据库和计算机Medline数据库1994/2009收录的组织工程化软骨细胞相关综述和论文报告,并分析其诱导种子细胞及调控途径的研究进展.结果与结论:共纳入软骨细胞定向诱导分化相关文献27篇.软骨细胞基质中的生长因子,通过不同的细胞信号通路在软骨生长分化中发挥重要作用,同时周围环境因素也影响诱导分化的结果,但目前对于各个信息通路之间的联系及相互关系尚不完全明确.构建组织化软骨的支架材料也有待进一步发展.     

体外传代培养兔关节软骨细胞的去分化现象

背景：兔是软骨组织工程研究中应用非常广泛的实验动物模型,关节软骨细胞的去分化现象已经被广泛认可.目的：观察体外传代培养过程中兔关节软骨细胞的去分化现象.方法：将从新西兰大白兔膝关节分离获取的原代软骨细胞进行传代培养至第7代,对细胞生长、形态、基质分泌以及基因表达等方面分别采用细胞计数,显微镜观察,F机动蛋白染色、番红O染色,糖胺聚糖定量测定以及半定量聚合链式反应进行鉴定和比较.结果与结论：光学显微镜下,兔关节软骨细胞在体外传代培养过程中细胞形态由小且圆形或多角形,逐步转变大且为成纤维细胞样的梭形形态,对F机动蛋白的染色进一步佐证了这样的形态变化.细胞计数结果表明,细胞增殖能力随代次增加显著下降,特别是第3代以后的软骨细胞基本无明显增殖;经过番红 O 染色以及定量测定糖胺聚糖的含量,发现软骨特性胞外基质分泌量从第2代细胞开始就呈现显著的降低.半定量聚合链式反应检测结果表明,随着传代次数的增加,特别是第3代以后,软骨相关特征分子（包括Ⅱ型胶原、聚集蛋白聚糖、软骨寡聚基质蛋白和SOX9等）基因表达水平下调;而与去分化相关的特征分子Ⅰ型胶原和多能蛋白聚糖基因表达水平上调,同时,细胞表面分子CD90基因表达上调,而CD14基因表达未见明显变化.结果证实,兔软骨细胞在体外传代过程中可出现快速地去分化现象,呈现出特征基因表达水平的变化,第3代以内的软骨细胞适合应用于软骨组织再生修复.     

藻酸钙微载体培养胎儿关节软骨细胞

目的 观察胎儿关节软骨细胞在藻酸钙微载体培养中的特征，探计用藻酸钙微载体培养胎儿关节软骨细胞的优缺点。方法 用藻酸钙微载体和体外单层培养法培养胎儿关节软骨细胞，观察细胞形态学变化，测定细胞数量变化及其生长曲线，观察细胞增殖；借助免疫组织化学的方法了解细胞Ⅱ型胶原的合成情况。结果 体外单层培养的胎儿关节软骨细胞传至第5代已出现明显的反分化，多数细胞变为成纤维细胞状，合成Ⅱ型胶原的能力明显减弱；而用藻酸钙微载体培养的软骨细胞3个月后仍瓮中保持有旺盛的合成Ⅱ型胶原的能力。结论 用藻酸钙微载体培养胎儿关节软骨细胞可较长时间保持其表型及合成基质能力，防止反分化的发生。     

兔膝关节软骨细胞的分离培养及形态学特征

背景:软骨细胞是软骨破坏过程中的靶细胞,也是分泌炎性细胞因子的主要细胞之一,体外分离培养骨关节炎软骨细胞存在难度.目的:对兔膝关节软骨细胞进行分离和培养,观察兔软骨细胞的形态学特性.方法:4周龄新西兰白兔采用机械-酶消化法,通过调整胰蛋白酶和Ⅱ型胶原酶的浓度及消化时间来获得较纯的关节软骨细胞,传代培养.通过倒置相差显微镜下观察细胞形态、绘制生长曲线、苏木精-伊红染色、阿利新蓝染色及Ⅱ型胶原免疫荧光染色对细胞进行鉴定.结果与结论:原代培养的软骨细胞以多角形或三角形为主,传代3次后出现反分化.形态学、免疫荧光染色显示细胞培养3代以内可以保持表型的稳定,90%以上的软骨细胞维持多角形或三角形,核为圆形或椭圆形.苏木精-伊红阳性染色为细胞核呈紫蓝色,软骨细胞基质红染,胞浆及细胞周围有紫红色、阿利新蓝染色可见细胞浆和胞膜呈深蓝色、Ⅱ型胶原免疫荧光染色可见胞浆和胞膜清晰绿色荧光,细胞核区域未见明显绿色荧光.结果提示,实验成功建立了软骨细胞分离、培养体系,且3代以内90%以上的软骨细胞生长良好.     

藻酸钙微载体培养胎儿关节软骨细胞

目的观察胎儿关节软骨细胞在藻酸钙微载体培养中的特征,探讨用藻酸钙微载体培养胎儿关节软骨细胞的优缺点。方法用藻酸钙微载体和体外单层培养法培养胎儿关节软骨细胞,观察细胞形态学变化,测定细胞数量变化及其生长曲线,观察细胞增殖;借助免疫组织化学的方法了解细胞II型胶原的合成情况。结果体外单层培养的胎儿关节软骨细胞传至第5代已出现明显的反分化,多数细胞变为成纤维细胞状,合成II型胶原的能力明显减弱;而用藻酸钙微载体培养的软骨细胞3个月后仍保持有旺盛的合成Ⅱ型胶原的能力。结论用藻酸钙微载体培养胎儿关节软骨细胞可较长时间保持其表型及合成基质能力,防止反分化的发生。     

关节软骨损伤后体外培养软骨细胞的功能变化

背景:关节软骨损伤可以影响软骨细胞功能,诱发创伤性骨关节炎.目的:观察关节软骨损伤后体外培养的软骨细胞功能的变化.方法:通过酶消化法分离培养高能量、低能量撞击后和正常兔膝关节透明软骨细胞,观察创伤能量对软骨细胞生存能力的影响;检测软骨细胞合成蛋白多糖和Ⅱ型胶原能力,检测细胞中白细胞介素1β和核转录因子κB mRNA表达水平,检测细胞合成白细胞介素1β和基质金属蛋白酶1的表达.结果与结论:高能量和低能量关节软骨损伤后,软骨细胞的存活率下降,原代细胞的贴壁细胞数量减少,贴壁时间延长,生长曲线下移,细胞甲苯胺蓝染色异染反应减弱,Ⅱ型胶原免疫组化染色强度减弱,软骨细胞中白细胞介素1β和核转录因子κB mRNA表达水平上升,细胞培养液中白细胞介素1β和基质金属蛋白酶1的质量浓度升高,其中高能量组效果更为显著(P < 0.05).说明关节软骨损伤后软骨细胞的功能受到影响,受损程度与创伤强度及炎性细胞因子的表达相关.     

关节软骨损伤后体外培养软骨细胞的功能变化

背景：关节软骨损伤可以影响软骨细胞功能,诱发创伤性骨关节炎。目的：观察关节软骨损伤后体外培养的软骨细胞功能的变化。方法：通过酶消化法分离培养高能量、低能量撞击后和正常兔膝关节透明软骨细胞,观察创伤能量对软骨细胞生存能力的影响;检测软骨细胞合成蛋白多糖和Ⅱ型胶原能力,检测细胞中白细胞介素1β和核转录因子κB mRNA表达水平,检测细胞合成白细胞介素1β和基质金属蛋白酶1的表达。结果与结论：高能量和低能量关节软骨损伤后,软骨细胞的存活率下降,原代细胞的贴壁细胞数量减少,贴壁时间延长,生长曲线下移,细胞甲苯胺蓝染色异染反应减弱,Ⅱ型胶原免疫组化染色强度减弱,软骨细胞中白细胞介素1β和核转录因子κB mRNA表达水平上升,细胞培养液中白细胞介素1β和基质金属蛋白酶1的质量浓度升高,其中高能量组效果更为显著（P〈0.05）。说明关节软骨损伤后软骨细胞的功能受到影响,受损程度与创伤强度及炎性细胞因子的表达相关。     

体外培养软骨细胞与生长因子的加入

背景:自体软骨细胞体外培养生长缓慢,极易发生去分化,胰岛素样生长因子和碱性成纤维细胞生成因子可以刺激关节软骨细胞的增殖和分化.目的:观察应用碱性成纤维细胞生成因子和胰岛素样生长因子1对关节软骨细胞的作用.方法:采用成人关节软骨细胞体外培养,以碱性成纤维细胞生成因子(10μg/L)和胰岛素样生长因子1(100 mg/L)对其作用,采用MTT法和免疫细胞化学技术进行观察和评价.结果与结论:在体外培养软骨细胞时应用碱性成纤维细胞生成因子可以明显促进细胞增殖,但同时发生去分化.在体外培养软骨细胞时应用胰岛素样生长因子1可以明显促进细胞产生细胞外基质,有利于软骨细胞表型的表达,对细胞的增殖作用不明显.提示采用顺序性应用胰岛素样生长因子1和碱性成纤维细胞生成因子对体外培养的软骨细胞进行作用,可以在更短的时间内获得大量的、具有良好细胞表型的软骨细胞.     

Biosynthetic response of cultured articular chondrocytes to mechanical vibration

The objective of this study was to determine the effects of mechanical vibration loading on DNA and proteoglycan syntheses in cultured rabbit articular chondrocytes. Chondrocyte culture plates were placed in a vibratory apparatus and subjected to a mechanical vibratory load at various frequencies and periods in culture. Mechanical vibration was applied at a sinusoidal waveform of 1.4 g acceleration with frequencies of 200, 300, 400, 800, and 1600 Hz. ³H-Thymidine and H₂³⁵SO₄ incorporation were used to detect radiolabeled DNA and proteoglycan syntheses, respectively. A frequency of 300 Hz showed a time-dependent augmentation of DNA synthesis and gave a maximal increase at day 3 with periodic vibration (8 h per day) and at 72 h or longer with continuous vibration. It also promoted proteoglycan synthesis in long-term culture (from 3 to 15 days) by periodic vibration. However, frequencies above 400 Hz suppressed biosynthesis. These results suggest that mechanical vibration at certain frequencies may modulate biosynthetic response of articular chondrocytes.     

振动刺激对培养软骨细胞生物合成的影响

目的:观察振动刺激对关节软骨细胞的DNA合成和蛋白聚糖合成的影响,探讨机械振动负荷对维持正常的关节软骨特性的重要性。方法:实验于2003-12/2004-08在日本名古屋市立大学分子医学研究所生体制御部门实验室完成。将培养的软骨细胞置于一个振动装置中,在不同的振动频率和时间里进行培养。机械振动刺激设定为正弦波、加速度1.4G、振动频率分别为200,300,400,800,1600Hz。振动培养后的3H-TdR和H235SO4的结合物分别被用于检测已标志的DNA和蛋白聚糖合成。结果:经每天8h的间歇振动后,软骨细胞的DNA合成能力,在300Hz的振动培养下,第1,2,3天后细胞内摄取的3H-TdR放射活性分别比非振动组增加108%(P>0.05),113%(P<0.01),118%(P<0.001)。蛋白聚糖的合成在第3,6,9,12,15天检测的放射活性比非振动组增加分别为107%(P>0.05),113%(P<0.05),116%(P<0.001),119%(P<0.05),126%(P<0.01)。在200Hz的振动培养下,DNA合成能力第3天增加119%(P<0.001)。但第1,2天较非振动组减少88%(P>0.05)和94%(P>0.05)。在400,800,1600Hz的振动培养下,3d的检测都较非振动组减少10%～20%。在间歇振动(8h/d)及连续振动(24h/d)刺激下,两组培养软骨细胞的DNA合成没有明显的差异(P>0.05)。结论:正弦波的振动负荷可以影响培养关节软骨细胞的代谢。适     

三种不同培养条件下兔关节软骨细胞增殖速率的差别

目的:观察兔关节软骨细胞在3种不同培养条件下增殖速率的差别。方法:实验于2004-10/2006-10在上海长海医院血管外科实验室完成。取4周龄新西兰雄性兔6只,利用机械与酶消化的方法获得均一性兔关节软骨细胞,在单层培养条件下增殖至第2代;将第2代细胞在高密度条件下转入藻酸盐凝胶24孔培养介质,进行三维培养。根据实验目的,将24孔培养板分为单层培养对照组,三维培养组(培养液不含胰岛素样生长因子Ⅰ),含胰岛素样生长因子Ⅰ三维培养组(培养液含50μg/L胰岛素样生长因子Ⅰ),每日在倒置相差显微镜下观察软骨细胞的生长状态,进行细胞计数1周,绘制细胞生长曲线,比较3种不同培养条件下兔关节软骨细胞的增殖速率。结果:①单层培养细胞24h后开始贴壁生长,细胞形态呈多角形、星形、圆形,72h后,倒置显微镜下观察细胞增殖数目明显增多,细胞增殖呈片状;三维培养条件下的软骨细胞,刚接种至藻酸钠凝胶时,细胞形态为圆形;三维培养(含胰岛素样生长因子Ⅰ)体系中的软骨细胞从转入三维培养的第3天起,发现细胞出现分裂增殖,局部有细胞团族形成,第7天,凝胶中开始有大量的细胞团族形成。在培养过程中,三维培养软骨细胞形态始终保持圆形。②1周内,单层培养条件下的软骨细胞增殖速率要明显高于三维培养组;含胰岛素样生长因子Ⅰ三维培养组的软骨细胞增殖速率明显高于不含胰岛素样生长因子Ⅰ三维培养组。结论:单层培养方法短期内(1周)对软骨细胞的增殖作用要优于三维培养方法;胰岛素样生长因子Ⅰ对三维培养条件下关节软骨细胞具有促进增殖的作用。     

同种异体血清体外培养兔膝关节软骨细胞的增殖

背景:兔关节软骨细胞体外单层培养采用胎牛血清培养基易去分化,有必要寻找合适培养基来提高兔关节软骨细胞培养质量。目的:观察同种异体兔血清对体外培养的兔膝关节软骨细胞增殖能力的影响。方法:以0.4%链霉蛋白酶和0.025%Ⅱ型胶原酶分离成年兔膝关节软骨细胞,将获得的软骨细胞随机分为实验组和对照组。实验组以体积分数10%异体兔血清+DMEM/F12培养;对照组以体积分数10%胎牛血清+DMEM/F12培养,传代培养至4代。结果与结论:实验组前4代软骨细胞增殖较对照组慢,但软骨细胞形态未发生明显改变而对照组软骨细胞出现去分化现象。提示体积分数10%异体兔血清培养利于维持软骨细胞增殖和形态的稳定,是较好的获取大量优良软骨细胞的体外培养方式。     

成人关节软骨细胞增殖与人参皂甙Rg1的促进作用

背景：人参总皂甙的主要有效成分为人参皂甙Rg1,有促进细胞增殖、抗衰老、抗细胞凋亡、抗炎及抗自由基等作用,但以往实验对象多为鼠、兔等动物的关节软骨细胞。目的：体外培养成人软骨细胞,观察人参皂甙Rg1对体外培养的成人关节软骨细胞增殖的促进作用。方法：实验分2组,Rg1组使用含质量浓度为40mg/L人参皂甙Rg1的DMEM培养液培养,对照组使用未加人参皂甙的DMEM培养液培养,每日应用倒置相差显微镜观察细胞生长情况至第7天,并进行细胞计数。同时培养至第6天检测软骨细胞中Ⅱ型胶原的表达。结果与结论：对照组自培养第2天起细胞进入对数增殖期,到第7天细胞数约为接种时的8倍。Rg1组自培养第2天起细胞增殖能力较对照组增强（P〈0.05）,到第7天细胞数约为接种时的18倍（P〈0.05）。免疫组织化学SABC法检测结果显示,Rg1组与对照组细胞胞浆均可见Ⅱ型胶原表达,两组差异无显著性意义（P〉0.05）。说明人参皂甙Rg1可促进成人软骨细胞的增殖。