血管内皮生长因子复合骨形态发生蛋白-2转染骨髓间充质干细胞修复兔股骨头坏死模型

目的:探讨血管内皮生长因子(VEGF)联合骨形态发生蛋白(BMP-2)基因转染骨髓间充质干细胞(BMSCs)在治疗兔非创伤性股骨头缺血性坏死(ANFH)中的作用。方法:分离、培养兔BMSCs,采用电转法分别转染重组表达载体pcDNA3.1-BMP-2质粒和重组表达载体pcDNA3.1-VEGF质粒,分为4组,空白组、VEGF组、BMP-2组、混合培养组。免疫蛋白印迹检测各组BMSCs的BMP-2和VEGF蛋白的表达。检测各组碱性磷酸酶(ALP)活性和钙的含量。将64只新西兰大白兔制作ANFH模型,然后随机分为4组,分别转染上述4组质粒,减压后植入ANFH模型,收集股骨头标本分别做X线检查、股骨头组织H-E染色检查。结果:体外实验显示,ALP活性和钙含量,空白组VEGF转染组BMP-2转染组混合转染组。体内实验结果显示第4、8周X线和组织学观察,VEGF和BMP-2真核表达载体联合转染BMSCs组股骨头修复效果优于其他3组。结论:VEGF和BMP-2均能提高BMSCs体外培养中ALP的含量和促进体外培养时BMSCs向骨细胞转化。VEGF复合BMP-2转染BMSCs可增强骨坏死区骨修复和血运重建能力。     

骨髓间充质干细胞成骨分化中血管内皮生长因子和骨形态发生蛋白2的表达

背景：有研究表明血管内皮生长因子可促进内皮细胞增殖、分化和迁移,而骨髓间充质干细胞经诱导分化后细胞自身的血管内皮细胞生长因子及骨形态发生蛋白2如何表达,却鲜见报道。 目的：观察兔骨髓间充质干细胞成骨诱导分化过程中血管内皮细胞生长因子和骨形态发生蛋白2的表达。 方法：取第3代新西兰大白兔骨髓间充质干细胞,1 d后将细胞分为两组：对照组不更换培养基;诱导组加入成骨诱导培养基进行成骨诱导,流式细胞仪检测其表面抗原。RT-PCR和Western-Blot检测细胞成骨分化过程中血管内皮细胞生长因子和骨形态发生蛋白2的表达。 结果与结论：兔骨髓间充质干细胞成骨诱导后,细胞形态由长梭形逐渐变为短梭形,多角形,最后成集落层叠生长;在诱导过程中,碱性磷酸酶活性逐渐增高,与对照组比较有显著性差异(P < 0.05);诱导7 d时Ⅰ型胶原免疫细胞化学染色、14 时骨钙素免疫细胞化学染色、21 d时钙化结节染色阳性;RT-PCR和Western-Blot结果显示两组均有骨形态发生蛋白2和血管内皮细胞生长因子表达,诱导后第7,14,21天表达比较,差异有显著性意义(P < 0.05),第7天,两者表达最强。说明兔骨髓间充质干细胞分离、提取操作简便易行,且有较强的生长增殖能力,可诱导分化为成骨细胞。其在成骨诱导过程中,骨形态发生蛋白2和血管内皮生长因子表达均先增强后减弱,血管内皮细胞生长因子表达可能对血管生成有促进作用。     

腺病毒介导的肝细胞生长因子/血管内皮生长因子双基因转染骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死***

背景：骨髓间充质干细胞可以分化为心肌细胞,促进血管再生,但在移植早期其自身分泌的细胞因子不足以维持良好的分化和再生。 目的：验证腺病毒介导的肝细胞生长因子和血管内皮生长因子双基因转染新西兰兔骨髓间充质干细胞移植对新西兰兔梗死心肌组织的修复重建和血管再生的影响。 方法：腺病毒介导肝细胞生长因子/血管内皮生长因子双基因转染BrdU标记的新西兰兔骨髓间充质干细胞。取新西兰兔50只建立急性心肌梗死模型,4周后随机分为5组,分别于梗死心肌内注射：①骨髓间充质干细胞/Ad.血管内皮生长因子+肝细胞生长因子。②骨髓间充质干细胞/Ad. 肝细胞生长因子。③骨髓间充质干细胞/Ad.血管内皮生长因子。④骨髓间充质干细胞。⑤对照组注射等量无血清IMDM培养液。移植4周后观察移植细胞的分化和新生血管的形成,并通过超声多普勒检测心功能变化。 结果与结论：除对照组外,其余4组兔心功能都较移植前有明显改善(P < 0.05),其中移植双基因转染骨髓间充质干细胞/Ad.血管内皮生长因子+肝细胞生长因子组兔的心功能改善程度要明显高于其他3组。部分BrdU染色阳性的细胞可以分化成为内皮细胞,参与构成了梗死区域的新生毛细血管。与对照组比较,其余4组都有明显的血管新生(P < 0.05),而以骨髓间充质干细胞/Ad.血管内皮生长因子+肝细胞生长因子组最显著。提示肝细胞生长因子/血管内皮生长因子双基因转染新西兰兔骨髓间充质干细胞移植于梗死心肌可以促进心肌再生和新生血管的形成,明显改善心功能。 关键词：基因转染;骨髓间充质干细胞;血管内皮生长因子;肝细胞生长因子;移植 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.10.029     

pIRES-骨形态发生蛋白2质粒转染大鼠骨髓间充质干细胞后的 持续表达

背景：重组人骨形态发生蛋白2已被广泛应用于骨组织工程治疗骨缺损或骨不连,但是直接应用外源性骨形态发生蛋白2修复骨缺损效果不理想。 目的：观察转染pIRES-骨形态发生蛋白2的大鼠骨髓间充质干细胞持续合成并分泌骨形态发生蛋白2的情况。 方法：全骨髓贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,脂质体介导下将真核表达质粒pIRES-骨形态发生蛋白2导入大鼠骨髓间充质干细胞。 结果与结论：ELISA结果显示,随着pIRES-骨形态发生蛋白2转染时间的延长,大鼠骨髓间充质干细胞分泌的骨形态发生蛋白2逐渐增多,至转染后10~12 d达高峰,转染后15 d,仍可见较多骨形态发生蛋白2的表达。说明转染pIRES-骨形态发生蛋白2的大鼠骨髓间充质干细胞可持续稳定分泌骨形态发生蛋白2。     

骨髓间充质干细胞复合鸡蛋膜构建组织工程化骨的实验研究

目的探讨鸡蛋膜作为组织工程支架材料同大鼠骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchy-cmal stem cells,BMSCs）复合培养构建组织工程化骨的可行性。方法采用梯度离心法分离大鼠骨髓间充质干细胞;将第2代BMSCs同鸡蛋膜支架材料复合,利用含0.1μmol/L地塞米松、10mmol/Lβ-甘油酸钠、50μg/ml维生素C的条件培养液诱导培养2周后,分别将复合材料植入Wistar大鼠右侧背部皮下,左侧植入无细胞复合的鸡蛋膜作为对照。28d后处死大鼠收集标本,利用扫描电镜技术、HE染色、免疫组织化学（Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶）和茜素红染色进行相应检测。结果细胞同鸡蛋膜复合培养后,细胞在鸡蛋膜上容易贴附生长,7d后鸡蛋膜表面有大量的细胞生长,14d后细胞连接成片且鸡蛋膜网状孔隙中有大量的细胞生长。复合材料植入大鼠28d后,实验组鸡蛋膜内部有大量细胞存在,植入区可见有组织形成,对照组鸡蛋膜内部无细胞,植入区未见组织形成;实验组BMSCs向成骨细胞分化并分泌矿化基质,表达Ⅰ型胶原,碱性磷酸酶,对照组均为阴性。结论鸡蛋膜具有良好的组织生物相容性,以BMSCs作为种子细胞、鸡蛋膜作为支架材料构建组织工程化骨具备一定的可行性。     

3种组织来源的间充质干细胞体外成骨能力的比较

目的比较成人骨髓间充质干细胞(BMSCs)、人脐带间充质干细胞(UC-MSCs)和人胎盘间充质干细胞(P-MSCs)的成骨能力。方法用含10%胎牛血清的DMEM/Ham's F-12培养液培养3种MSCs,CCK8法检测增殖能力,流式细胞仪鉴定3种细胞。碱性磷酸酶(ALP)和茜素红染色观察细胞经成骨诱导后成骨分化蛋白-ALP的分泌和矿化钙结节的沉积。实时荧光定量PCR(RT-q PCR)法检测MSCs骨再生相关基因的表达。Western blot方法检测MSCs成骨再生相关基因的蛋白表达。结果 MSCs在第3天进入对数增殖期。3种细胞的表面标志物阳性率:CD44、CD90和CD105均高于98%。3种MSCs成骨诱导9 d时,3种MSCs的实验组均表达大量成骨分化蛋白-ALP,成骨诱导18 d时3种MSCs均呈现较好的矿化能力;3种MSCs成骨诱导9 d时,实验组RUNX2和ALP基因显著性高表达(P0.05),成骨诱导18 d时,实验组RUNX2和骨钙素(OCN)亦显著性高表达(P0.05);3种MSCs成骨诱导9 d时,实验组均检测到RUNX2和ALP的蛋白表达;成骨诱导18 d时,实验组细胞亦检测到RUNX2和OCN的蛋白表达。结论 UC-MSCs和P-MSCs具有良好的成骨分化能力,有望作为骨组织工程的种子细胞用于治疗骨缺损。     

骨髓间充质干细胞作血管组织工程种子细胞的研究进展

骨髓间充质干细胞易于分离培养，增殖能力强，体外培养多次传代后仍保持多向分化潜能其以自身多方面的特点已成为血管组织工程又一种可选择的种子细胞，对临床应用具有重要价值，但其进一步体外成血管的条件尚需深入研究。综述骨髓间充质干细胞hMSCs体外培养、定向分化为内皮细胞的条件及相关研究进展。     

转染血管内皮细胞生长因子骨髓间充质干细胞与牛松质骨支架复合组织工程骨的血管形成

背景：小块组织工程骨植入动物体内后,早期依靠组织液的渗透可获得营养,但大块组织工程骨的营养仅靠组织液的渗透是远远不够的,必须通过血管再生来获得。 目的：观察转染血管内皮细胞生长因子表达载体骨髓间充质干细胞复合组织工程骨植入动物体内后的血管形成能力。 方法：制作日本大耳白兔双侧尺骨中段骨缺损模型,左侧尺骨缺损植入转染血管内皮细胞生长因子表达载体的自体骨髓间充质干细胞复合脱钙脱脂去蛋白的牛松质骨支架组织工程骨为实验组,右侧尺骨缺损植入自体骨髓间充质干细胞复合脱钙脱脂去蛋白的牛松质骨支架组织工程骨为对照组。术后12周行X射线摄片观察、大体标本观察、苏木精-伊红染色和Masson染色组织切片观察、MiFas图像分析系统定量分析。 结果与结论：实验组与对照组尺骨缺损处均有连续骨痂形成;组织切片经苏木精-伊红染色、Masson三色法染色及MiFas图像分析系统定量分析可见实验组和对照组均有大量的新生骨,但实验组新生血管明显多于对照组(P < 0.01),且血管较粗大,而且与新生骨接近。说明将转染血管内皮细胞生长因子表达载体的骨髓间充质干细胞复合在组织工程骨上植入动物体内可明显促进新生血管的形成。     

同种异体骨髓间充质干细胞在比格犬体内异位构建组织工程骨

BACKGROUND: Allogenic bone marrow mesenchymal stem cells as seed cells for tissue engineering have become the future trend of development. OBJECTIVE: To investigate the osteogenic effects of allogenic bone marrow mesenchymal stem cells and the outcome in vivo. METHODS: Bone marrow mesenchymal stem cells from beagle dogs were marked with chloromethylbenzoyl ammonia fluorescent dye (CM-Dil), and the proliferation of labeled cells was measured using MTT assay in vitro. Autologous or allogenic bone marrow mesenchymal stem cells were inoculated into coral and β-tricalcium phosphate scaffolds for 7 days osteogenic induction and then subcutaneously implanted into the back of beagle dogs. Dogs undergoing blank scaffold implantation served as negative controls. Hematoxylin-eosin staining was used to observe new bone formation at 3 days, 1, 2, 4, 8, 12 weeks after surgery. Bone formation area was statistically analyzed using ipp software. In the CM-Dil group, frozen sections were made to trace the in vivo outcome of bone marrow mesenchymal stem cells under a fluorescence microscope. RESULTS AND CONCLUSION:The osteogenesis speed in the allogenic bone tissue engineering group was faster than that in the autologous bone tissue engineering group at 4-8 weeks after implantation, but no significant difference between the two groups was found beginning at the 12th week. At 4 weeks after implantation, the expression of γ-carboxy glutamic acid protein in the autologous bone tissue engineering group was higher than that in the allogenic bone tissue engineering group, prompting the bone mineralization appeared earlier in the latter group than the former one. ELISA results showed that the expression of alkaline phosphatase and osteocalcin in the autologous bone tissue engineering group was higher than that in the allogenic bone tissue engineering group at 4 weeks after implantation, and then the expression showed no difference at 12 weeks. CM-Dil labeling results showed that the number of allogenic bone marrow mesenchymal stem cells was reduced significantly compared with that of autologous bone marrow mesenchymal stem cells. All these findings indicate that the ectopic osteogenesis of the allogenic tissue-engineered bone in large animals is found within 12 weeks after implantation, but the osteogenesis efficiency at early stage (within 8 weeks) is lower compared with the autologous tissue-engineered bone. This difference may be related to the post-implantation immunoreactions that lead to the reduction in cell number. 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

腺病毒介导骨形态发生蛋白2诱导兔骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景:天然骨形态发生蛋白2在体内无法实现缓释、持续诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,如何获得内源性骨形态发生蛋白2蛋白是目前研究的热点.目的:探讨腺病毒介导人骨形态发生蛋白2转染兔骨髓间充质干细胞的成骨分化能力及其可能机制.方法:采用腺病毒介导人骨形态发生蛋白2基因转染第3代兔骨髓间充质干细胞,转染后48 h采用qR...     

大鼠骨髓间充质干细胞体外心肌定向诱导及心肌组织构建研究

目的探讨大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）向心肌定向诱导分化及诱导后BMSCs体外构建工程化心肌组织的可行性。方法用含10μmol／L5-氮胞苷（5-Aza）的完全培养液（LG-DMEM,10％胎牛血清,100U／mL青霉素,100μg／mL链霉素,10μg／L碱性成纤维细胞生长因子）孵育第3代BMSCs24h后改用完全培养基培养4周,采用未处理组作为阴性对照。采用免疫细胞化学方法检测心肌肌钙蛋白T（cTnT）、α-肌动蛋白（α-Actin）的表达;逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）检测早期心肌形成转录因子GATA-4、Nkx2．5、TDGF-1基因的表达。将已诱导4周的BMSCs接种于多聚赖氨酸包被的脱细胞牛心包生物支架上培养2周后检测。结果诱导组细胞向心肌细胞转化,表达cTnT、α-Actin,对照组不表达cTnT、α-Actin;RT-PCR检测BMSCs诱导后表达早期心肌形成转录因子GATA-4、Nkx2．5、TDGF-1等基因;诱导后的BMSCs黏附于脱细胞牛心包生物支架表面,生长良好。结论大鼠BMSCs可向心肌细胞定向诱导分化,与脱细胞牛心包生物支架黏附良好,有望构建理想的组织工程化心肌。     

骨髓间充质干细胞构建组织工程化小口径血管

目的采用在动物体外构建初级组织工程化血管、体内强化的方法,探讨构建小口径组织工程化血管的可能性.方法体外培养骨髓间充质干细胞(BMSC),用含全反式维甲酸(AT-RA)、双丁酰环磷酸腺苷(db-cAMP)的DMEM-LG培养液和含血管内皮细胞生长因子(VEGF)的培养液诱导BMSC分别向血管平滑肌样细胞和血管内皮样细胞分化.免疫荧光观察平滑肌样细胞β肌动蛋白的表达和内皮样细胞vWF的表达.电镜观察超微结构的改变.诱导的血管平滑肌样细胞和血管内皮样细胞,分层种植于胶原包埋聚乙醇酸(PGA)的复合支架表面,将细胞和支架复合体种植于动物皮下,于植入后第4、8周再次麻醉动物,取出植入皮下的组织工程化血管,行组织学检查、压力实验及免疫荧光检查.结果诱导14 d后,BMSC能够分化为血管平滑肌样细胞和血管内皮样细胞:β肌动蛋白和vWF呈阳性表达,电镜证实细胞出现了相应的形态学改变.人工血管组织学观察见管壁结构清晰.单纯支架组可承受100～150 mm Hg(1mm Hg=0.133 kPa)的血管腔内压力,实验组则均可承受200mm Hg的血管腔内压力不破裂.实验组皮下培养8周Brdu标记细胞的免疫荧光结果显示部分细胞核呈现明亮的黄绿色荧光.结论以动物皮下为生物反应器可构建出组织工程化血管,其大体结构和天然血管相似.     

The effect of cyclic hydrostatic pressure on the functional development of cartilaginous tissues engineered using bone marrow derived mesenchymal stem cells

Mechanical signals can play a key role in regulating the chondrogenic differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs). The objective of this study was to determine if the long-term application of cyclic hydrostatic pressure could be used to improve the functional properties of cartilaginous tissues engineered using bone marrow derived MSCs. MSCs were isolated from the femora of two porcine donors, expanded separately under identical conditions, and then suspended in cylindrical agarose hydrogels. Constructs from both donors were maintained in a chemically defined media supplemented with TGF-β3 for 42 days. TGF-β3 was removed from a subset of constructs from day 21 to 42. Loaded groups were subjected to 10 MPa of cyclic hydrostatic pressurisation at 1 Hz for one hour/day, five days/week. Loading consisted either of continuous hydrostatic pressure (CHP) initiated at day 0, or delayed hydrostatic pressure (DHP) initiated at day 21. Free swelling (FS) constructs were cultured in parallel as controls. Constructs were assessed at days 0, 21 and 42. MSCs isolated from both donors were morphologically similar, demonstrated comparable colony forming unit-fibroblast (CFU-F) numbers, and accumulated near identical levels of collagen and GAG following 42 days of free swelling culture. Somewhat unexpectedly the two donors displayed a differential response to hydrostatic pressure. For one donor the application of CHP resulted in increased collagen and GAG accumulation by day 42, resulting in an increased dynamic modulus compared to FS controls. In contrast, CHP had no effect on matrix accumulation for the other donor. The application of DHP had no effect on either matrix accumulation or construct mechanical properties for both donors. Variability in the response to hydrostatic pressure was also observed for three further donors. In conclusion, this study demonstrates that the application of long-term hydrostatic pressure can be used to improve the functional properties of cartilaginous tissues engineered using bone marrow derived MSCs by enhancing collagen and GAG accumulation. The response to such loading however is donor dependent, which has implications for the clinical utilisation of such a stimulus when engineering cartilaginous grafts using autologous MSCs.     

大鼠骨髓间质干细胞基本生物学特性的研究

目的:研究成年大鼠骨髓间质干细胞(rBMMSCs)的基本生物学特性,并与成人骨髓间质干细胞(hBMMSCs)作比较。方法:分别采用贴壁法和Ficoll-Paque淋巴细胞分离法分离获得rBMMSCs和hBMMSCs,进行体外传代、扩增、纯化,比较分析不同代数的rBMMSCs和hBMMSCs的增殖能力和克隆形成能力,观察传代次数对rBMMSCs的神经分化能力的影响,流式细胞仪检测rBMMSCs表面抗原表达;采用中期分裂相秋水仙素阻抑法分析rBMMSCs的核型。结果:原代rBMMSCs和hBMMSCs在体外扩增后可分别获得(7-8)×10⁵和(5-6)×10⁵个细胞,体外扩增5代后可分别获得1.7×10⁸和l×10⁸个细胞,体外扩增15代后,可分别获得(4-8)×10¹²和(3-4)×10¹²个细胞,随着传代次数的增加,细胞的增殖能力、克隆形成能力和神经分化能力有所下降,但各代rBMMSCs的增殖能力和克隆形成能力都比hBMMCs较强。流式细胞仪检测结果显示rBMMSCs的CDllb、CD45、CD61、CD71、CD8O、CD86、MHCⅠ、MHCⅡ表达为阴性,而CD29和CD44表达阳性。rBMMSCs为正常大鼠二倍体核型。结论:rBMMSCs具有极强的自我更新能力和神经分化能力,是一种具有正常二倍体核型的间质干细胞,在组织工程中具有广阔的应用前景。     

The effect of mesenchymal stem cells delivered via hydrogel-based tissue engineered periosteum on bone allograft healing

Allografts remain the clinical “gold standard” for treatment of critical sized bone defects despite minimal engraftment and ∼60% long-term failure rates. Therefore, the development of strategies to improve allograft healing and integration are necessary. The periosteum and its associated stem cell population, which are lacking in allografts, coordinate autograft healing. Herein we utilized hydrolytically degradable hydrogels to transplant and localize mesenchymal stem cells (MSCs) to allograft surfaces, creating a periosteum mimetic, termed a ‘tissue engineered periosteum’. Our results demonstrated that this tissue engineering approach resulted in increased graft vascularization (∼2.4-fold), endochondral bone formation (∼2.8-fold), and biomechanical strength (1.8-fold), as compared to untreated allografts, over 16 weeks of healing. Despite this enhancement in healing, the process of endochondral ossification was delayed compared to autografts, requiring further modifications for this approach to be clinically acceptable. However, this bottom-up biomaterials approach, the engineered periosteum, can be augmented with alternative cell types, matrix cues, growth factors, and/or other small molecule drugs to expedite the process of ossification.     

丝素蛋白复合骨髓间充质干细胞构建组织工程化骨修复节段性骨缺损的实验研究

目的 探讨丝素蛋白材料复合骨髓间充质干细胞构建组织工程化骨组织修复兔桡骨的节段性骨缺损的可行性.方法 分离培养兔骨髓间充质干细胞,与丝素蛋白膜材料复合培养,扫描电镜观察细胞在材料上的生长情况.将24只新西兰大白兔制成桡骨中段1.5cm长的骨缺损模型,随机分为3组:实验组(植入细胞材料复合物)、对照组(单纯植入丝素蛋白材料)、空白组(不植入修复材料).术后2,4,8,12周分别行大体观察、组织学观察和X线观察,比较3组骨缺损修复的情况.结果 骨髓间充质干细胞在丝素蛋白膜材料上生长情况良好.术后2,4,8,12周放射学检查新骨生成以及组织学检查新骨生成情况,实验组均优于对照组,空白组各时点均无新骨形成.结论 丝素蛋白材料与骨髓间充质干细胞体外复合培养构建的组织工程化骨能够修复兔桡骨缺损,可以作为组织工程骨的支架材料的全新来源.Abstract：Objective To investigate the possibility of adopting the silk fibroin biomaterial as the scaf-fold for bone marrow mesechymal stem cells(BMSCs) in the repair of rabbit radial defects. Methods BMSCs were isolated and co-cultured with the silk fibroin biomaterial in vitro. The growth condition of these cells on the scaffold was observed under electronic microscope. Bone defect models were made by removing 15 mm length of midshaft radial bone in 24 New Zealand rabbits. Animals were randomly devided into the experimental group in which the BMSCs seeded silk fibroin scaffold were transplanted, control group in which simple silk fibroin bioma-terial scaffold was adopted and blank group in which rabbits were left untreated. The repair of the defects was observed at 2, 4, 8, 12 weeks after operation, respectively. Results The rabbits BMSCs grew well on the material and the animals treated with grafts exhibited new bone formation. Result from experimental group was apparently superior to that of the control group at 2, 4, 8, 12 we     

以转染CDMP1基因的BMSCs修复软骨缺损

 目的 探讨CDMP1基因转染的骨髓间充质干细胞（BMSCs）负载于聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）支架上修复喉软骨缺损的能力,并对其修复效果做出初步评估。方法 用反转录聚合酶链式反应（RT-PCR）和免疫印迹法(Western blot)检测hCDMP1mRNA和蛋白的表达;用免疫组织化学方法检测Ⅱ型胶原蛋白(ColⅡ)以及糖胺聚糖(GAG)的表达;将转染前后的细胞支架培养体系移植入兔甲状软骨全层缺损处,从大体、组织学方面观察其对软骨缺损的修复作用。结果 腺病毒感染方法可以将外源hCDMP1基因成功转入BMSCs,并使其获得稳定表达;和对照组比较,转染hCDMP1基因的BMSCs分泌ColⅡ、GAG等软骨特异性基质的能力增强,有促进软骨分化趋势;转染细胞支架复合物可更加有效地修复喉软骨缺损。结论 转染hCDMP1基因的BMSCs/PLGA三维生物支架复合物移植动物体内可修复喉软骨缺损。     

雷奈酸锶通过上调骨形态发生蛋白2的表达促进骨髓间充质干细胞分化为成骨细胞

目的: 探讨雷奈酸锶(strontium ranelate,Sr)是否可以通过上调骨形态发生蛋白 2(bone morphogenetic protein 2,BMP-2)的表达而促进大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)分化为成骨细胞。方法: 对大鼠BMSCs进行分离、纯化、培养及向成骨细胞的定向诱导分化,并在诱导培养时,根据实验目的加入不同浓度Sr以及BMP-2的拮抗剂noggin。用酶标法检测成骨细胞分化和功能成熟的早期标志物——碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性的变化,用茜素红染色检测细胞钙化水平,用Western blotting法检测BMP-2蛋白的表达水平。结果: 应用0.1~7 mmol/L Sr处理细胞7 d均可使细胞ALP活性显著增加,其中浓度为3 mmol/L时效果最显著;应用3 mmol/L Sr处理细胞21 d可使细胞钙化结节明显增多;应用0.1~7 mmol/L Sr处理细胞7 d后细胞内BMP-2蛋白水平明显增高;在Sr处理BMSCs前,应用BMP-2拮抗剂noggin预处理细胞2 h不仅抑制Sr对BMP-2表达的上调作用,还拮抗Sr对ALP活性及钙化结节形成的促进作用。结论: 上调BMP-2的表达可能是Sr促进大鼠BMSCs分化为成骨细胞的作用机制之一。     

慢病毒转染骨髓间充质干细胞在脊柱融合中的作用

目的 评价慢病毒转染的骨髓间充质干细胞诱导大鼠脊柱融合的能力.方法 构建携带骨形态发生蛋白2(BMP-2)的慢病毒并将其转染到骨髓间充质干细胞中,观察细胞的碱性磷酸酶染色和活性.并将转染的细胞移植到大鼠脊柱融合模型中,8周后处死大鼠,对其脊柱标本进行手触力学测试,Micro-CT扫描和组织学切片观察.结果 慢病毒转染细胞的碱性磷酸酶染色明显好于未转染细胞(3.2±0.4比1.1± 0.2,P＜0.05).转染的细胞移植到大鼠体内8周后,X线、Micro-CT、手触力学测试和组织学切片均显示转染的大鼠脊柱标本全部达到骨性融合.而未转染的大鼠脊柱标本均未融合.结论 慢病毒转染的骨髓间充质干细胞能够诱导脊柱融合,可作为基因载体工具用于脊柱融合.