骨髓间充质干细胞复合组织工程化脱细胞真皮基质构建组织工程皮肤

目的：体外培养扩增SD大鼠骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs），复合组织工程化脱细胞真皮基质构建组织工程皮肤，为进一步临床应用奠定基础。方法：将SD大鼠骨髓间充质干细胞进行体外培养扩增后，以生长状态良好的骨髓间充质干细胞接种于制备好的组织工程化脱细胞真皮支架上，进行体外联合培养，构建组织工程皮肤。观察细胞生长情况及组织工程皮肤结构。结果：体外培养的SD大鼠骨髓间充质干细胞生长良好，传代扩增容易，组织工程化脱细胞真皮基质去细胞完全，骨髓间充质干细胞在脱细胞真皮基质中生长良好，可体外构建组织工程皮肤。结论：利用体外扩增培养的骨髓间充质干细胞及制备的组织工程化脱细胞真皮基质可以体外联合构建组织工程皮肤。     

脱细胞血管基质和间充质干细胞构建组织工程血管

目的 探讨利用异种脱细胞血管基质和间充质干细胞体外构建小口径血管移植物的方法.方法 采用去垢剂和胰蛋白酶去除猪髂动脉血管壁的细胞成分,对脱细胞基质进行组织学、力学检测及孔隙率评估.分离培养犬骨髓问充质干细胞,种植到脱细胞基质上,并进一步在搏动性生物反应器内培养,采用HE染色和扫描电镜对构建的组织工程血管进行检测.结果 脱细胞处理后,猪髂动脉的细胞成分完全去除,细胞外基质保存完好,力学强度轻度下降;脱细胞基质的孔隙率为94.9%.间充质干细胞能够种植到脱细胞基质上,在剪切力的作用下细胞基本融合,高度伸长并且其排列与流体的方向一致.结论 小口径血管移植物可以通过将间充质干细胞种植到异种脱细胞血管基质并在搏动性生物反应器内培养的方法进行构建.     

小口径组织工程血管体外构建的研究

目的 探讨间充质干细胞体外构建组织工程血管的可行性.方法 将体外培养扩增的犬骨髓间充质干细胞(MSCs)定向分化为平滑肌样细胞和内皮样细胞,接种于ε-己内酯/L-丙交酯(PCLA)支架上,将其置于生物反应器内,在搏动性力学(100±20/55±20)mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)刺激条件下培养.3 d后行血管组织学检测.结果 血管支架拉伸强度6.1 MPa;骨髓间充质干细胞成功定向分化为平滑肌样细胞和内皮样细胞;血管腔内表面完全为细胞覆盖,表面的细胞沿液体流动的方向分布;种植的部分细胞已经渗透入血管壁内.结论 骨髓间充质干细胞可作为种子细胞,与PCLA支架在生物反应器内构建组织工程血管.     

人骨髓基质干细胞构建组织工程心脏瓣膜的研究

目的探讨人骨髓基质干细胞种植在去细胞猪主动脉瓣叶上体外构建组织工程心脏瓣膜的可行性。方法经1%TritonX100、0.01%胰酶0.02%EDTA、DNaseI及RNaseI处理制备去细胞猪主动脉瓣叶支架,测定瓣叶去细胞前、后的生物力学特性;人骨髓基质干细胞体外分离、培养、扩增后种植在去细胞瓣叶表面,观察细胞生长情况。结果猪主动脉瓣叶去细胞后获得完整无细胞的纤维网状支架,瓣叶去细胞前、后的断裂强度和断裂伸长率差异无统计学意义(P>0.05);体外培养的人骨髓基质干细胞(MSCs)在去细胞瓣叶表面形成一层基本连续的细胞层。结论去除细胞成分的猪主动脉瓣叶组织是一种良好的纤维支架,可以用于构建组织工程心脏瓣膜;人骨髓基质干细胞种植在去细胞猪主动脉瓣叶上构建组织工程心脏瓣膜是可行的。     

腺病毒介导BMP-2和EGFP基因转染兔骨髓基质干细胞及种植脱钙骨的体外观察

目的用腺病毒载体介导人骨形态发生蛋白-2及EGFP基因转染兔骨髓基质干细胞(rBMSC),种植DBM(脱钙骨)支架体外构建组织工程骨。方法兔髓基质干细胞(rBMSC)的分离、培养;流式细胞仪检测细胞表面标记;转染后,荧光显微镜观察细胞最适感染复数(MOI)及蛋白印迹检测外源基因的表达情况;采用Urist提供的方法制备脱钙骨(DBM),用细胞计量法测定BMSCs与DBM复合培养的黏附率。然后将转染后细胞接种到DBM支架上,用荧光显微镜观察细胞是否成功粘附于支架材料上,扫描电镜观察细胞贴附、生长状况。结果 BMSCs细胞表型鉴定:CD44表达阳性,CD45表达阴性;转染后,蛋白印迹试验检测到BMP-2表达增高;骨髓间充质干细胞与脱钙骨基质的平均粘附率为(72.74±1.99)%;扫描电镜见转染细胞生长良好,伸出丝状突起,相互连接。结论成功培养及鉴定兔BMSCs,Ad-BMP-2/EGFP可高效转染兔BMSCs,转染后的细胞种植于DBM支架材料后生长状况良好,组织工程骨构建成功。     

全生物化组织工程血管的体外构建

目的 探讨组织工程血管的体外构建:脱细胞血管基质的制备.血管平滑肌细胞和血管内皮祖细胞的体外诱导培养和种植方法.方法 处理猪胸主动脉来获得脱细胞血管基质,采用二步种植法先后种植体外培养的平滑肌细胞和内皮细胞.结果 动脉管壁细胞全部脱除,脱细胞基质胶原蛋白含量与新鲜动脉相似,胶原纤维、弹性纤维呈网状排列,无断裂,基质保持完好.脱细胞血管基质的极限应力比新鲜动脉绀织减小20%[新鲜动脉:(1.1510±1.2870)×10-2,脱细胞血管基质:(0.9215±1.7000)×10-2,t=34.137,P<0.01].种植的平滑肌细胞和内皮细胞生长良好.结论 平滑肌细胞和内皮细胞种植于脱细胞血管基质后生长良好,可体外构建组织工程血管.     

人脐带间充质干细胞向血管内皮祖细胞诱导分化的实验研究

目的探讨人脐带间充质干细胞定向诱导分化为血管内皮祖细胞的可行性,为构建组织工程血管瓣膜内皮化提供新的细胞来源。方法无菌条件下取剖宫产新生儿脐带,复合胶原酶消化法获取脐带间充质干细胞进行培养,以流式细胞仪检测脐带间充质细胞的表面标志。取扩增3～6代的脐带间充质干细胞用VEGF和b-FGF诱导分化。用免疫荧光法鉴定内皮祖细胞的标志。结果脐带间充质干细胞可以诱导分化为血管内皮样细胞,表达CD34、CD133和vWF,且Dil-acLDL实验阳性。结论脐带间充质干细胞可以诱导分化为血管内皮祖细胞,可为构建组织工程血管瓣膜提供新的种子细胞来源。     

利用人骨髓基质干细胞异位构建组织工程化骨的实验研究

目的 探讨以人骨髓基质干细胞为种子细胞、以部分脱钙骨为支架材料在体内构建组织工程化骨的可行性及其成骨机制。方法 培养、扩增人骨髓基质干细胞，将第4代hBMSCs接种于部分脱钙骨支架上，通过扫描电镜观察其生长和粘附情况，并测量粘附率。于裸鼠皮下植入人骨髓基质干细胞和部分脱钙骨复合物，以无细胞部分脱钙骨作对照。8及12周取材观察。结果 8及12周复合物植入组均见新骨形成，多数骨小梁表面衬有一层成骨细胞样细胞，提示可能存在膜内成骨。单纯部分脱钙骨植入组未见新骨形成。结论 人骨髓基质干细胞与部分脱钙骨复合可以在体内构建组织工程化骨；其成骨机制可能为膜内成骨。     

脱细胞牛颈静脉血管支架的内皮化研究

目的 探讨在脱细胞牛颈静脉血管支架上进行内皮细胞再种植的可行性.方法 将人骨髓间充质干细胞(BMDCs)诱导分化为内皮种子细胞后种植在脱细胞牛颈静脉血管支架上,分为动态培养和静态培养2组.培养7 d后,对标本进行病理和扫描电镜观察.结果 静态培养的血管支架表面形成连续的单细胞层.动态培养后血管支架表面的细胞仍有50%残留,沿流场方向排列.结论 人骨髓间充质干细胞诱导分化的内皮种子细胞在脱细胞牛颈静脉血管支架上可以黏附生长.     

可注射性组织工程软骨源性微载体的微观结构及其生物相容性观察

[目的]改进软骨源性微载体的制备方法.对其微观结构特征及其与骨髓间充质细胞的生物相容性进行观察,探索新的可注射性组织工程软骨的制备方法.[方法]将新鲜的猪关节软骨在液体中粉碎,梯度离心后制备成150～300 μm的颗粒,去细胞处理后采用常规组织学方法观察软骨微粒的空间结构及化学组成,采用扫描电镜观察软骨源性微载体的形态特征,随后体外获取扩增骨髓间充质细胞,与软骨微粒复合,然后采用旋转式生物反应器扩增,构建可注射性组织工程软骨细胞.[结果]本研究制备的软骨微粒呈圆形或椭圆形,表面呈毛刷状结构,主要成分是Ⅱ型胶原和GAG,而毛刷的主要成份Ⅱ型胶原、骨髓间充质干细胞不仅与微载体结合良好,还能够在其表面大量扩增.[结论]与传统的微载体不同,软骨源性微载体与细胞复合后,不需要再将细胞消化,避免了软骨细胞外基质的损失,可以作为可注射性组织工程软骨的理想材料和方法.     

MSCs与CD34~+单核细胞共培养联合脱细胞支架植入体内构建兔阴茎海绵体

目的研究将异体骨髓间充质干细胞(MSCs)和CD34~+单核细胞(MNCs)共培养体系种植于脱细胞海绵体支架上在兔体内构建阴茎海绵体组织的可行性。方法分别从兔骨髓与兔外周血中提取并鉴定MSCs与CD34~+MNCs,将两种细胞组分以107/mL的密度种植于制备好的兔阴茎海绵体脱细胞胶原支架上,同时将相同密度的MSCs、CD34~+MNCs分别种植于支架上,培养4天后植入一种兔阴茎海绵体缺损模型中。3个月后对工程化组织进行取材,行HE及Masson三色染色等组织学检测。结果 MSCs和CD34~+MNCs共培养组近白膜处的海绵体保留了正常海绵体结构,而MSCs组、CD34+单核细胞组及空白支架组以疤痕增生为主,尽管较之CD34~+单核细胞组及空白支架组,间充质干细胞组疤痕组织中的血管数目较多(P0.05)。结论我们的研究证明了将MSCs和CD34~+MNCs的共培养体系种植于脱细胞支架上植入兔体内可以构建出一段组织学上与原生海绵体相似的组织;CD34~+MNCs在体内主要通过协同MSCs而非单独发挥其促血管化的生物学效应。     

小鼠骨髓基质干细胞与人耳脱细胞软骨复合培养的研究

目的探讨以小鼠骨髓基质干细胞(MSCs)作为组织工程软骨的种子细胞,在人耳脱细胞软骨支架上生长的可行性.方法将人耳软骨经脱细胞处理,得到脱细胞软骨支架.抽取鼠的骨髓,经离心得到单个核细胞,进行体外分离培养得到MSCs.将鼠的第2代MSCs种植于脱细胞软骨支架上,体外立体培养10天,在光镜及电镜下观察细胞生长及胶原纤维排列情况.结果 MSCs在人耳脱细胞软骨支架上能立体培养成活,细胞分布不均,靠近培养液的一面细胞分布较多,其中大部分细胞进入已脱细胞的软骨陷窝内,每个陷窝内的细胞数为1～2个.结论以鼠MSCs为种子细胞,可在人耳脱细胞软骨支架上良好生长,构建组织工程软骨.     

组织工程血管研究内容及性能评价

心血管疾病已成为人类社会的多发病,每年有许多患者需要接受血管移植手术.组织工程血管的出现和应用,特别是纳米材料的应用,将有希望解决血管来源问题.本文就组织工程血管的研究内容及其性能评价作一综述.     

转基因骨髓间质干细胞在组织工程承载体中生长及成骨转化的研究

[目的]观察经携带人骨形态发生蛋白-2(BMP-2)基因的复制缺陷重组腺病毒(Ad-BMP-2)转染的兔骨髓间质干细胞(MSCs)在以兔脱细胞脱钙骨基质作为组织工程承载体中的生长情况及转基因前后细胞成骨能力的变化。[方法]用携带有人BMP-2基因片段的复制缺陷重组腺病毒(Ad-BMP-2)转染兔骨髓间质干细胞并将其种植在兔脱细胞脱钙骨基质支架中,扫描电镜观察转基因细胞在支架中的黏附生长情况;并通过检测培养上清中的碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(BGP)含量及Ⅰ型胶原(CollagenⅠ)的分泌量来评估转基因对MSCs成骨能力的影响。[结果]转基因骨髓间质干细胞在组织工程支架中黏附生长良好,转基因组细胞的ALP、BGP含量及Ⅰ型胶原的分泌量与对照组比较差异有显著性意义。[结论]转基因骨髓间质干细胞在兔脱细胞脱钙骨基质支架中能很好的黏附并立体生长,转基因细胞在目的基因所表达的BMP-2蛋白作用下成骨能力明显增强。     

血管组织工程的进展

血管组织工程就是在体外构建理想的血管移植物。在过去20余年中涌现出了许多制备血管替代物的方法，包括胶原胶、脱细胞、细胞接种可降解材料等技术，这些成果显示了组织工程血管在临床应用方面的巨大潜力。目前，血管组织工程面临的挑战在于机械性能和抗血栓性，该领域今后的发展方向为细胞来源、体外培养环境、细胞增殖、黏附性和支架材料等。     

PDGF-B基因表达在组织工程化皮肤移植后血管重建中的作用

目的构建含有血小板衍化生长因子B(PDGFB)基因的组织工程化皮肤,进行动物移植实验,研究PDGFB基因表达在真皮血管重建中的作用。方法构建PDGFB真核表达质粒,用脂质体LipofectAMINE介导转染成纤维细胞。分别构建3种不同类型的组织工程化皮肤角质形成细胞 脱细胞猪真皮基质(A组),角质形成细胞 脱细胞猪真皮基质 成纤维细胞(B组),角质形成细胞 脱细胞猪真皮基质 PDGFB基因转染的成纤维细胞(C组),分别移植于大鼠背部创面,观察术后2、4、6周真皮血管重建情况。结果术后2周C组真皮浅层内可见较多新生毛细血管长入,B组次之,A组毛细血管长入较少(P<005);术后4周各组真皮浅层内毛细血管数逐渐增加,但C组毛细血管数仍明显高于B、A两组(P<005);术后6周各组织工程化皮肤内毛细血管数差异无显著性意义。结论PDGFB基因在组织工程化皮肤移植后早期真皮血管重建中发挥了重要的作用,为移植后皮片成活提供了保障。     

内皮祖细胞复合膀胱无细胞基质的生物相容性

目的 应用内皮祖细胞复合膀胱无细胞基质构建组织工程学膀胱.方法 分离培养猪外周血内皮祖细胞,制备膀胱无细胞基质.体外检测细胞与膀胱无细胞基质的生物相容性.观察细胞与膀胱无细胞基质的体外复合.结果 成功分离培养猪外周血内皮祖细胞,其表面标志分别为CD133 25.1%、CD34 55.9%、flk-1 97.7%、CD31 82.0%、CDl44 95.4%.成功制备膀胱无细胞基质.生物相容性检测证明膀胱无细胞基质对细胞无明显的细胞毒性,细胞活力保持在90%以上.体外观察细胞可以复合于无细胞基质,并在其上增殖、生长.结论 可以应用内皮祖细胞作为种子细胞,膀胱无细胞基质作为支架材料构建组织工程学膀胱,可能成为提高体内组织工程膀胱血管化的一种新方法.     

组织工程化犬气管的生物力学研究

目的：通过检测不同方法处理的脱细胞犬气管基质在无载荷及零应力状态下的张开角和残余应变,并对组织工程化气管的力学性能进行初步探讨。方法：取犬的第5～10气管环,分别进行酶消化法和深低温冷冻法处理,测量制成的脱细胞犬气管基质与新鲜气管在无载荷及零应力下的张开角及残余应变。结果：新鲜犬气管的张开角大于2组脱细胞犬气管基质的张开角,其差异具有统计学意义。酶消化法脱细胞犬气管基质的张开角及残余应变大于深低温冷冻组,其差异具有统计学意义。结论：不同方法脱细胞处理后,犬气管的径向支撑性能将受到影响,其中酶消化法构建的组织工程气管基质抗压缩能力优于冷冻法处理组的气管基质。