小肠粘膜下层组织工程支架材料的生物相容性研究

目的 观察小肠粘膜下层(SIS)的生物相容性和作为组织工程支架材料的可行性.方法 参照国际标准ISO10993-1制定的医疗器械生物学评价的相关方法和标准,通过细胞毒性试验、热原试验、溶血试验、致敏试验、肌肉刺激试验等体内外生物学实验相结合的方法评价SIS的生物相容性及免疫原性.结果 实验证明小肠粘膜下层细胞相容性良好,不溶血,无致热、致敏反应,肌肉刺激试验的组织学检查见SIS周围无明显炎症及排斥反应,材料部分降解并见大量结缔组织生长.结论 SIS具有良好的生物相容性和免疫原性,可作为组织工程的支架材料.     

骨髓基质干细胞复合小肠黏膜下层体外构建组织工程骨膜的实验研究

目的 探讨用猪小肠粘膜下层（SIS）作支架,复合骨髓问充质干细胞（BMSC）体外构建组织工程骨膜的可行性。方法用常规方法培养BMSC,再与SIS进行体外复合培养,分别进行相差显微镜、透射电镜、扫描电镜和组织学检查。观察BMSC在SIS上的生长、分化、增殖及细胞分泌细胞外基质情况。结果BMSC在SIS材料上粘附、增殖,分泌大量的细胞外基质成份,细胞功能活跃,在SIS上成多层生长,厚度随复合培养时间的延长而增加,类似生物骨膜。结论SIS与BMSC在体外复合培养可以构建出类似生物骨膜的组织工程骨膜,为进一步研究体内成骨奠定基础。     

小肠粘膜下层复合成骨诱导的骨髓基质干细胞体内成骨的实验研究

目的探讨利用组织工程方法,以小肠粘膜下层为支架材料复合成骨诱导后的骨髓基质干细胞构建骨组织的可行性。方法将取自兔骨髓中的骨髓基质干细胞经成骨诱导液诱导后,与经处理的猪小肠粘膜下层在体外共培养。1周后,将共培养的猪小肠粘膜下层埋置于无胸腺裸鼠皮下。分别在不同时间进行扫描电镜、透射电镜、组织学和免疫组织化学观察。结果体外培养时,见细胞与材料粘附良好,且分泌大量的细胞外基质,细胞分化、增殖活跃。大体观察植入体内的细胞-材料复合物,见颜色变白,组织硬度增加,组织学和电镜观察见有大量骨组织形成。免疫组化示细胞为具有分泌特异性骨钙蛋白的成骨细胞。结论骨髓基质干细胞经成骨诱导为成骨细胞后与小肠粘膜下层共培养,植入裸鼠体内后可形成骨组织,小肠粘膜下层是一种良好的骨组织工程支架材料。     

小肠粘膜下层体外细胞支架材料的应用

小肠粘膜下层的表面特性适合组织细胞的粘附、扩增和分化,已在体外作为一种细胞支架材料应用于膀胱上皮细胞、血管内皮细胞、皮肤成纤维细胞、胰岛细胞等组织细胞的生长,从而构建工程化组织。该文就小肠粘膜下层的生物学特性及其用作细胞支架材料的研究作一综述。     

小肠粘膜下层与雪旺细胞生物相容性的研究

目的研究猪小肠粘膜下层(SIS)与体外培养的鼠雪旺细胞(SCs)的生物相容性。方法在体外将分离培养的SD乳鼠SCs接种于制备好的猪SIS上进行复合培养,通过相差显微镜和扫描电镜观察不同时间段SCs在SIS上的黏附、生长与增殖情况,用酶联免疫吸附测定和逆转录聚合酶链反应方法检测SCs分泌神经生长因子-β和脑源性神经生长因子的情况。对照组为接种于未平铺SIS的孔中正常培养的SCs。结果培养3～5 d后,相差显微镜下见SIS边缘SCs较为密集,黏附良好,多呈长梭形生长;扫描电镜观察见SIS表面SCs增殖黏附良好,胞体突起显著,呈端对端连接或成束排列,细胞表面可见蛋白颗粒分泌。酶联免疫吸附测定和逆转录聚合酶链反应方法检测发现,SCs与SIS复合培养后,神经生长因子-β和脑源性神经生长因子分泌良好,与对照组的SCs差异无统计学意义。结论猪SIS与鼠SCs有良好的生物相容性,有望用作支架,供SCs黏附生长,构建组织工程神经,用于修复周围神经缺损。     

小肠粘膜下层修复组织缺损的应用研究

小肠粘膜下层是一种天然细胞外基质,没有血管又不含细胞,作为异体移植物植入体内不会引起明显的免疫排斥反应,已在实验研究中成功地应用于修复血管、膀胱、骨、软骨、肌腱、半月板软骨组织,呈现出良好的临床应用前景。亟待加强组织工程学研究和临床探索,使之成功地应用于临床。     

小肠粘膜下层用作组织工程支架材料研究进展

小肠粘膜下层作为无细胞的天然细胞外基质,具有良好的组织相容性、异基因移植无免疫原性,使用安全性强,其生物力学性能适合用作组织工程的支架材料。其应用研究已有所开展,更广泛的临床应用有赖于进一步研究。     

半月板纤维软骨细胞与小肠黏膜下层相容性的研究

严重的半月板损伤需要进行半月板的移植，防止膝关节的退行性变。我们以猪小肠黏膜下层（SIS）作为支架材料，通过观察兔半月板纤维软骨细胞在此载体中的生长、增殖情况，评价SIS的生物相容性，为应用SIS作为支架材料构建组织工程半月板提供实验依据。[第一段]     

骨髓基质细胞与两种不同载体材料生物相容性的实验研究

目的 :采用体外细胞培养法对 2种不同生物材料 (胶原海绵和PLGA )的生物相容性进行研究 ,探讨它们作为软骨组织工程载体材料的可行性。方法 :取 2个月龄新西兰兔 ,麻醉后在无菌条件下自双侧股骨粗隆处用 16号穿刺针抽取骨髓 4～ 6ml,用D -Hanks液洗涤离心 2遍 ( 10 0 0rpm× 10min) ,悬浮于含 10 %FBS的DMEM培养液中 ,行原代及传代培养 ,将传代细胞以 1 5× 10 4/孔定量接种于 2 4孔培养板 ,每孔加DMEM培养液 1ml。实验分为 3组 ,即PLGA组、胶原海绵组和对照组 ,其中PLGA组、胶原海绵组分别加入直径 5mm ,厚度 2mm大小的材料 ,对照组单纯接种细胞 ,于不同时间进行处理 ,用于相差显微镜及扫描电镜观察 ,绘制生长曲线 ,流式细胞仪检测。结果 :骨髓基质细胞可以在胶原海绵和PLGA周围生长 ,逐渐粘附 ,并在其表面连接成片 ,分泌细胞外基质 ;对照组与实验组、各实验组之间生长曲线相近 ,统计学分析无显著性差异 ;流式细胞仪 (FCM )检测发现 2种材料对细胞周期无影响 ,未发现异倍体细胞。结论 :胶原海绵和PLGA对兔MSC的形态学、细胞生长增殖、细胞周期、DNA含量及倍体水平均无影响 ,2种生物材料具有良好的生物相容性 ,可作为软骨组织工程的载体材料安全应用。     

珊瑚羟基磷灰石的细胞相容性实验研究

目的探讨珊瑚羟基磷灰石(CoralHydroxyapatite,CHAP)与骨髓基质细胞(BoneMarrowStro-macell,BMSc)的生物相容性,为用组织工程方法修复骨缺损提供依据。方法将骨髓基质细胞与珊瑚羟基磷灰石复合体外培养,进行形态学、细胞增殖、蛋白含量、碱性磷酸酶测定。结果骨髓基质细胞能粘附在珊瑚羟基磷灰石上,增殖、生长不受珊瑚羟基磷灰石的影响。结论珊瑚羟基磷灰石具有良好的细胞相容性,可作为骨组织工程的材料应用于骨缺损修复。     

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.     

Small intestinal submucosa (SIS) graft urethroplasty: short-term results

OBJECTIVE: We evaluated the use of small intestinal submucosa (SIS) graft in penile and bulbar urethroplasties. METHODS: From 2003 to 2004, 20 men (mean age, 41 yr) with anterior urethral strictures underwent urethroplasty using SIS (COOK) as an inlay or onlay patch graft. Stricture location was penile in 1 patient, bulbar in 16, and penile-bulbar in 3. Average stricture and graft lengths were 3 and 5.7 cm, respectively. A dorsal inlay graft was performed in 14 cases, ventral onlay graft in 1, and dorsal inlay plus ventral onlay in 5. Clinical outcome was considered successful if no postoperative procedure was needed. RESULTS: Mean follow-up period was 21 mo (range: 13-35 mo). Seventeen cases (85%) were successful and 3 (15%) were failures. No postoperative complications were related to the use of heterologous graft material, such as infection or rejection. Sixteen successes (94%) were bulbar repairs and one a penile-bulbar repair, with stricture and graft average lengths 2.6 and 5.35 cm, respectively. Cystoscopy at 3 mo revealed adequate calibre lumens, but SIS grafted areas were not completely replaced by urothelium. The three failures were penile and penile-bulbar urethral repairs with stricture and graft average lengths of 5.7 and 7.7 cm, respectively. Recurrences showed fibrous tissue involving the grafted area with extension into the penile and bulbar urethra. CONCLUSIONS: In our short-term results, SIS seems to be a versatile material that may have a role in select urethral reconstructions. Longer follow-up and further investigations in select patients are needed before widespread use is advocated.     

骨髓基质干细胞及其在骨组织工程中的应用

骨髓基质干细胞（BMSCs）是一群存在于骨髓中的非造血干细胞,具有较强的自我更新能力和多向分化潜能,在体外不同的诱导条件下可分化为骨细胞、软骨细胞、肌腱细胞、脂肪细胞、神经细胞、平滑肌细胞等多种细胞.BMSCs的应用是目前国际上骨组织工程领域的重要研究内容,具有广泛的临床应用前景.近年来,许多实验室从分子、生化、物理等水平对其成骨分化调控进行了深入研究,取得了较大的进展.     

Morphologic evaluation of regenerated small bowel by small intestinal submucosa

Background/Purpose

Previous studies have shown small intestinal submucosa (SIS) can be used as biodegradable scaffolds in tissue engineering small intestine. The purpose of this study is to evaluate the regeneration of neointestine and its morphology using SIS.

Methods

A 2-cm tubular SIS graft from Sprague Dawley rat donors was interposed in the middle of a 6-cm ileal Thiry-Vella loop of Lewis rats, which was used to construct an ileostomy. The grafts were harvested at each of the time points ranging from 2 weeks to half a year after implantation, and native small intestine and grafts were investigated for morphology using histology and immunohistochemistry.

Results

At the early postoperative period, SIS grafts were colonized by numerous inflammatory cells. A mucosal epithelial layer began to line the luminal surface of the graft by 4 weeks, and by 12 weeks, the luminal surface was covered completely by a layer of neomucosa. Neomucosa with typical small bowel morphology was characterized by a columnar epithelial cell layer with goblet cells, Paneth cells, absorptive enterocytes, and enteroendocrine cells. Significant differences between neomucosa by 12 weeks and 24 weeks in the measurements of mucosal thickness, villus height, and crypt depth were found. The outer walls of SIS grafts were composed of distinct bundles of well-formed smooth muscle-like cells with some fibrovascular tissue.

Conclusions

This initial study suggests that tissue engineering neointestine using SIS can develop structural features of the normal intestine. Small intestinal submucosa might be a viable material in the creation of neointestine for patients suffering short bowel syndrome.     

聚羟基烷酸酯与绵羊骨髓基质干细胞相容性的研究

目的评价聚羟基烷酸酯(PHBV)作为组织工程支架与绵羊骨髓基质干细胞(BMSCs)的生物相容性。方法原代培养绵羊BMSCs,传至2～3代后,接种至PHBV膜和泡沫样三维支架上,光镜和扫描电镜观察细胞形态,计数1、2、6 h时的细胞黏附率;并以接种至培养板上细胞为对照组,每日细胞计数,绘制生长曲线;按培养液量与支架体积10 mL／cm3为标准浓度制备浸提液,并制备标准浓度1／16～16倍的浸提液,以MTT法检测细胞毒性;流式细胞仪分析接种到材料上的细胞周期,计算增殖指数;BMSCs接种于PHBV三维支架上4、8、12 d,以Hoechst33258荧光法定量测定细胞内DNA含量, BCA法测定蛋白质含量。结果第3代BMSCs接种至PHBV膜上2 h后即大部黏附,黏附率75．6％,与对照组相比差异无统计学意义,绘制生长曲线见细胞生长与对照组无差异;MTT法检测见9个浓度梯度的浸提液毒性均为0级;光镜和扫描电镜观察见细胞接种于PHBV膜上2 h后大部分黏附,3 d后伸展良好,呈纺锤形或梭形,在三维支架的孔隙内立体生长,1周开始细胞间连接,3周广泛连接,分泌大量基质;流式细胞分析见接种于材料上的细胞周期无变化;接种至PHBV三维支架上的细胞内DNA、蛋白质浓度与对照组比较无差异。结论PHBV作为BMSCs的组织工程支架材料,具有良好的生物相容性。     

低温保存对人骨髓基质干细胞在脱钙骨上体外增殖及成骨能力的影响

目的研究低温保存对人骨髓基质干细胞(BMSCs)在脱钙骨(DBM)上生长特性及成骨能力的影响。方法取3例志愿者骨髓(3～5mL),密度梯度离心、差速贴壁法获得BMSCs。第3代BMSCs在-196℃下保存24h,37℃复苏,测定细胞成活率。低温保存前、后的BMSCs分别用成骨诱导液诱导培养,至90%融合时,收集细胞接种在DBM支架上,并测定细胞在DBM上的粘附率。DiI荧光染料标记BMSCs,例置相差显微镜、荧光显微镜和SEM观察低温保存前、后的BMSCs在DBM上的生长及基质分泌情况,MTT法测定细胞在DBM上的增殖活性。通过测定碱性磷酸酶(ALP)活性和骨钙素(OCN)含量观察细胞在DBM上的成骨能力。结果复苏细胞的存活率为(90．24±0．02)%。低温保存前、后的BMSCs在DBM上的粘附率分别为(97．25±1．17)%和(97．00±1．09)%。倒置相差显微镜及SEM观察显示低温保存前、后的BMSCs在DBM上粘附、生长良好,有大量细胞外基质分泌、沉积。低温保存前、后的BMSCs在DBM上MTT吸光度值和ALP活性的检测结果差异无显著性意义(P＞0．05)；体外培养12d时,MTT吸光度值及ALP活性同时达到峰值。低温保存前、后的BMSCs在DBM上分泌OCN的量差异无显著性意义(P＞0．05),OCN含量随着培养时间延长而不断上升,在观察期(16d)内未出现平台期。结论低温保存对人BMSCs在DBM上的体外增殖、粘附及成骨能力影响差异无显著性意义,低温保存的人BMSCs可作为组织工程骨的种子细胞。     

骨髓基质干细胞修复兔关节软骨缺损的实验研究

目的研究以多聚乙醇酸(PGA)为支架的骨髓基质干细胞(BMSCs)复合物修复兔膝关节软骨缺损的情况。方法体外培养扩增的自体BMSCs种植于PGA支架并培养72h,然后将支架-细胞复合物植入兔关节软骨缺损模型。术后12周处死动物,标本行大体观察、组织学检查及Ⅱ型胶原免疫组化染色。结果BMSCs-PGA复合物植入后形成丰富的透明软骨样修复组织,新生软骨无明显退变。对照组主要为纤维组织及软骨下骨修复。结论BMSCs-PGA复合物可修复关节软骨缺损。     

人骨髓基质干细胞体外诱导培养的新方法研究

目的为骨组织工程的临床应用提供一种新的人骨髓基质干细胞(BMSCs)培养方法,以满足细胞培养过程中对各类细胞因子的需求,同时尽量减少细胞培养过程中动物源性抗原物质的引入。方法采用10%富血小板血浆(PRP)替代动物血清配比高糖DMEM培养基,体外诱导培养(50μg/mL抗坏血酸、10-8mol/L地塞米松、10-3mol/Lβ-甘油磷酸钠)人BMSCs,快速扩增后,倒置相差显微镜、扫描电镜观察各组细胞形态及细胞增殖情况。ALP染色与钙结节染色等方法对细胞进行生物学特性检测。结果人BMSCs24h开始贴壁,7d左右细胞融合。诱导培养后细胞能较快地扩增;ALP染色与钙结节染色结果显示细胞具有良好的成骨细胞生物学特性。结论以自体PRP替代动物血清体外诱导培养人BMSCs是一种良好的培养方法,所培养的细胞数量及其生物学特性能快速达到临床应用的需求。