骨髓间充质干细胞用于软骨组织工程的研究进展

细胞移植技术治疗软骨损伤已成为一项新兴的组织工程学研究热点.骨髓间充质干细胞由于其具有扩增快、便于分离提纯、可以体外诱导分化成为软骨细胞的特性,有可能成为组织工程化软骨的新型种子细胞.随着骨髓间充质干细胞应用于软骨组织工程研究的深入,结合近年的研究文献和成果,就骨髓间充质干细胞的诱导微环境和诱导方式的研究进展进行综述,探讨骨髓间充质干细胞作为种子细胞在构建组织工程软骨中的优越性.     

脱钙骨基质与骨髓间充质干细胞共培养关节腔内的成软骨活性

背景：将骨髓间充质干细胞附着到支架材料上再植入关节软骨缺损处,细胞不但不消失,而且可形成新的软骨。 目的：观察同种异体脱钙骨基质与骨髓间充质干细胞共培养在关节内的成软骨活性。 方法：在54只青紫蓝兔单侧膝关节制作关节软骨全层缺损模型,随机分组：实验组在缺损处植入自体骨髓间充质干细胞与同种异体脱钙骨基质复合物,对照组缺损处仅植入同种异体脱钙骨基质,空白对照组未植入任何物质。 结果与结论：植入后12周,实验组缺损处修复组织呈软骨样,表面光滑平坦,与周围软骨整合的软骨细胞更为成熟,修复组织与软骨下骨结合牢固;修复组织的细胞为透明软骨样细胞,柱状排列,Ⅱ型胶原染色阳性,与周围软骨及软骨下骨整合良好,且实验组组织学评分优于对照组和空白对照组 (P < 0.01)。对照组缺损处修复组织呈纤维样,与周围软骨未结合,空白对照组缺损区无修复组织,两组均无Ⅱ型胶原染色阳性表达。表明同种异体脱钙骨基质与骨髓间充质干细胞共培养后植入膝关节可形成软骨样组织,有效修复关节软骨缺损。     

间充质干细胞应用于软骨组织工程的研究进展

[摘要]本文主要回顾了不同来源的间充质干细胞作为种子细胞的软骨组织工程学研究进展，并讨论自体软骨细胞移植技术和诱导间充质干细胞成软骨分化的软骨组织再生技术各自的优缺点，并展望其临床应用前景。     

骨髓间充质干细胞诱导成骨的研究进展

骨髓间充质干细胞因其具有自我复制和多向分化潜能而成为目前骨组织工程领域研究的重点之一。对这方面近几年的研究成果从诱导因子的作用及调控机制、物理条件、新的研究方法等方面做了简要论述。     

膝关节腔内培养骨髓间充质干细胞复合脱钙骨的组织工程软骨

背景：如何更好地以组织工程学方法修复关节软骨缺损并达到良好的远期疗效目前尚无公识。 目的：创新性地在膝关节腔内培养兔骨髓间充质干细胞复合同种异体脱钙骨的组织工程软骨。  方法：采用全骨髓贴壁筛选法分离培养兔骨髓间充质干细胞,DMEM/F12完全培养基培养,成软骨诱导条件培养基诱导分化。取同种异体兔的髂骨和椎体骨制作成脱钙骨支架,诱导后的骨髓间充质干细胞种植于脱钙骨支架上,培养1 d后将细胞-支架复合物用筋膜包裹置于兔左膝关节腔内培养,单纯脱钙骨支架筋膜包裹置入右膝关节腔。于培养第4,8,12周分别取材,行大体观察并制成石蜡切片,采用苏木精-伊红染色、甲苯胺蓝染色,Ⅱ型胶原免疫组化染色方法进行组织学观察。 结果与结论：培养4,8周,细胞-支架组标本Ⅱ型胶原免疫组化的平均吸光度值(A)分别为0.263±0.031,0.340±0.052,单纯支架组标本分别为0.147±0.027,0.165±0.030,两组比较差异有显著性意义(P < 0.05);培养12周细胞-支架组标本Ⅱ型胶原免疫组化A值平均为0.362±0.037,标本类似正常软骨外观,Ⅱ型胶原免疫组化反应呈阳性;而单纯支架组脱钙骨支架降解。培养12周细胞-支架组苏木精-伊红染色结果显示细胞数量多,脱钙骨支架基本被吸收;而甲苯胺蓝染色结果显示有被染成紫红色的异染性基质形成。结果提示兔骨髓间充质干细胞复合同种异体脱钙骨可在兔膝关节腔内培养出组织工程软骨。     

骨髓间充质干细胞与同种异体脱钙骨基质组合生长因子诱导向软骨细胞分化

背景：用组织工程学方法高质量修复关节软骨缺损并达到很好的远期疗效目前尚无定论。鉴于此,课题组提出“同种异体骨髓间充质干细胞关节腔内定向培养组织工程软骨”的实验设技。 目的：同种异体脱钙骨基质组合转化生长因子β1和胰岛素样生长因子Ⅰ诱导骨髓间充质干细胞向软骨分化的能力,同时探索其在关节腔内培养促进向关节软骨定向分化的方法。 方法：分离兔骨髓间充质干细胞并行体外培养,分为两组：实验组DMEM培养液中加入转化生长因子β1和胰岛素样生长因子Ⅰ,对照组中未加入诱导因子。比较两组细胞的增殖情况和成软骨分化情况。制备同种异体脱钙骨基质支架材料,实验组骨髓间充质干细胞负载到同种异体脱钙骨基质中,构建组织工程软骨复合体,取另2只兔的腰背筋膜包裹后缝合固定到30只兔膝关节腔内行腔内培养。分别于植入后4,8,12周各取10只标本进行组织学切片观察及Ⅱ型胶原免疫组织化学观测,并对结果进行分析。 结果与结论：实验组中骨髓间充质干细胞集落形成效率明显高于对照组(u=3.326,P < 0.01)。实验组细胞爬片做Ⅱ型胶原免疫组化检测呈阳性,对照组未见阳性细胞。组织工程复合体在腔内培养12周后,苏木精-伊红染色见大量软骨细胞增生,胞核染色呈蓝色;甲苯胺蓝染色见软骨细胞成串排列,大量软骨陷窝形成,周围大量基质包绕;Ⅱ型胶原免疫组织化学反应见细胞外基质中出现大量棕黄色颗粒,Ⅱ型胶原染色强阳性。提示转化生长因子β1和胰岛素样生长因子Ⅰ可显著促进骨髓间充质干细胞增殖和成软骨分化,骨髓间充质干细胞与同种异体脱钙骨基质结合后可在关节腔内成功培养出组织工程软骨。同种异体脱钙骨基质符合组织工程软骨支架材料的基本要求。     

骨髓间充质干细胞体外诱导为神经细胞的研究

本实验观察了大鼠MSCs向神经细胞方向的诱导分化情况,以期为MSCs在神经移植领域的临床应用提供理论基础。用含10 ng／ml bFGF+20％FBS的DMEM对MSCs进行预诱导24 h后,以含200μmol／L的BHA+2％DMSO的无血清DMEM对MSCs进行诱导,观察诱导后细胞的光、电镜形态学变化,通过免疫组织化学法对诱导后细胞进行神经细胞表型及神经递质合成酶鉴定。结果显示:MSCs经BHA和DMSO诱导后,80％以上的细胞表现出神经元样形态,胞浆内可见较多Nissl体,并表达nestin、NSE、NF、MAP、SYN,部分诱导后的细胞表达ChAT、TH、GAD;电镜下观察,诱导后细胞核大而圆,核仁明显,胞浆内细胞器发达,可见大量粗面内质网和游离核糖体。提示,MSCs体外可被诱导分化为神经元样细胞,诱导后的细胞有合成某些神经递质的能力并具有发育早期神经元的超微结构特点。     

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。     

骨髓间充质干细胞向雪旺细胞诱导分化方法的研究进展

细胞移植技术治疗周围神经损伤已成为新兴的组织工程学研究热点。骨髓间充质干细胞(BMSCs),由于其具有扩增快、便于分离提纯、可以体外诱导分化成为雪旺细胞(SC)的特性,有可能成为雪旺细胞的有效替代品和组织T程化神经的新型种子细胞。就种子细胞雪旺细胞和骨髓间充质干细胞的生理功能、生物学特性、体外诱导骨髓间充质干细胞生成雪...     

不同预处理脱细胞牛骨基质复合成骨化骨髓间充质干细胞生物相容性研究

目的将经成骨化诱导后大鼠骨髓间充质干细胞(MSC)与脱细胞牛骨基质(ABECM)复合,构建组织工程骨。实验着重观察不同预处理方法对构建的组织工程骨的过程——细胞与ABECM复合和生长的影响,为有效快速构建组织工程化骨奠定理论基础。方法用Wistar大鼠2只,从股骨取MSC在体外扩增、纯化、诱导成骨化,做苏木精-伊红染色鉴定。实验组用胎牛血清(FBS)、多聚赖氨酸(PLL),对照组用磷酸盐缓冲溶液预处理的ABECM复合构建组织工程骨,体外培养。用流式细胞仪计数并计算细胞黏附率、测定碱性磷酸酶活性,倒置光学显微镜、扫描电子显微镜观察细胞生长、增殖情况。结果接种后6、12h实验组细胞黏附率高于对照组(P0.05)。扫描电子显微镜观察:复合培养第3天,实验组细胞在材料表面已完全伸展,附着在材料表面;对照组细胞大多呈不规则形,未完全伸展。碱性磷酸酶活性测定:复合培养第3、6天,实验组的碱性磷酸酶活性均明显高于对照组(P0.05)。结论用FBS和PLL分别预处理,可以改善ABECM材料表面特性,利于提高细胞接种效率,从而能更有效、更快速地构建组织工程骨。     

骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的研究进展

骨髓间充质干细胞(BMSCs)是存在于骨髓内的一种多能干结缔组织前体细胞,具有多向分化潜能,也是最有可能成为软骨组织工程的种子细胞来源。本文从BMSCs诱导成软骨细胞的方法和研究进展做一综述,如体外细胞团聚集诱导培养、体外单层细胞诱导培养、体外三维支架环境中诱导培养、体内软骨微环境诱导培养、和软骨细胞体外共培养诱导以及基因转染诱导培养等,这也是软骨组织工程研究中不可缺少的重要环节。     

体外诱导骨髓间充质干细胞向神经细胞分化的研究进展

骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)具有自我复制和跨胚层多向分化的潜能,可以被诱导分化为神经细胞、骨骼肌细胞、心肌细胞、肝细胞等,同时它的来源方便,易于分离、培养、扩增和纯化,免疫原性弱,免疫耐受性强,体外基因转染率高,并能稳定高效表达外源基因等优点,是目前较为理想的种子细胞,在临床应用方面特别是在治疗中枢神经系统疾病中有着广阔的应用前景[¨.BMSCs用于治疗中枢神经系统疾病的前提是能大量诱导分化为神经细胞,本文就体外诱导骨髓间充质干细胞向神经细胞分化的研究进展作一综述.     

骨髓间充质干细胞向神经细胞体外诱导分化的研究进展

骨髓间充质干细胞（BMSCs）是一种存在于人和动物骨髓等组织中,具备有多向分化潜能的成体干细胞体系。其具有取材简便、易于体外培养扩增、体内移植免疫排异反应少、可自体移植避免伦理学争议等众多优势。骨髓间充质干细胞在体外一系列不同的实验方案中,被诱导分化为神经细胞,这为神经系统受损伤后的修复和再生带来了新希望。结合近几年的研究进展,对骨髓间充质干细胞在体外培养条件下向神经细胞诱导分化的各种方案及其可能机制作一综述。     

骨髓间充质干细胞在骨组织工程中的应用

间充质干细胞可以分化为成骨细胞、成纤维细胞、神经细胞等多种组织细胞。研究者从骨髓中分离提取骨髓间充质干细胞 ,并通过诱导和体外培养使之分化为成骨细胞 ,作为骨组织工程的种子细胞。     

骨髓间充质干细胞于软骨组织工程的应用

关节软骨缺损在骨科临床十分常见,目前临床修复软骨缺损的方法很多,但是由于各自固有的缺陷难以达到满意的临床效果,因此探索软骨缺损的修复方法一直是人们不断深入研究的课题。软骨组织工程的发展为软骨缺损的修复提供了新的途径。种子细胞和支架材料是软骨组织的两个基本要素,根据近年来软骨组织工程的研究进展和方向,从骨髓间充质干细胞的诱导方式、诱导机制及研究进展方面进行探讨,证明骨髓间充质干细胞作为种子细胞构建组织工程软骨的优越性。     

体外诱导骨髓间充质干细胞成肝(样)细胞的研究进展

肝病已成为世界上发病率和死亡率最高的疾病之一。目前有望治疗晚期重症肝病的方法有原位肝移植、肝细胞移植、生物人工肝等,但这些方法都面临着肝或肝细胞源紧缺的问题。如何能够获得体外增殖的、可用于移植疗法的肝细胞资源成为研究的要点。骨髓间充质干细胞（BMSCs）既具有自我更新的能力,也具有在合适的微环境里多系横向分化的潜能,在体外可以被诱导分化为肝(样)细胞,理论上可提供丰富的肝细胞,BMSCs成为了细胞治疗的研究热门。我们简要综述了体外诱导BMSCs向肝样细胞（HLCs）分化的研究成果和最新进展,总结了各种诱导方法的优势以及存在的问题,并对该研究领域进行了小结与展望。     

体外诱导骨髓间充质干细胞分化为血管内皮细胞的实验研究

目的探讨体外诱导骨髓间充质干细胞分化为血管内皮细胞的可行性。方法分离培养骨髓间充质干细胞，鉴定其表面抗原，用含2％胎牛血清以及50ng／ml血管内皮生长因子的条件培养基诱导，诱导后细胞通过内皮细胞标志物KDR、FLT-1以及v-WF染色鉴定。结果骨髓间充质干细胞表面抗原CD29、CD44、CD105阳性，CD34、CD45、CD106以及HLA-DR阴性。诱导后细胞形态明显改变，内皮细胞标志物KDR、FLT-1以及v-wF染色结果阳性。结论骨髓间充质干细胞在体外具有分化为血管内皮细胞的能力，可以作为干细胞治疗的一种有效来源。     

骨髓间充质干细胞诱导成骨的研究进展

骨髓间充质干细胞因其具有自我复制和多向分化潜能而成为目前骨组织工程领域研究的重点之一。对这方面近几年的研究成果从诱导因子的作用及调控机制、物理条件、新的研究方法等方面做了简要论述。     

三种结缔组织体外诱导胎儿骨髓间充质干细胞的分化

目的 比较胎儿肠黏膜下层、肠系膜与羊膜的结缔组织体外诱导胎儿骨髓间充质干细胞(BMSCs)分化为上皮细胞作用的差异及其可能机制.方法 制备去上皮的3种结缔组织块,检测其中有无EGF和IGF-1表达.将4,6-联脒-2联苯基吲哚(DAPI)标记的P3-BMSCs滴加于3种结缔组织上培养,设结缔组织诱导组、结缔组织与表皮生长因子(EGF)和胰岛素样生长因子-1(IGF-1)联合组、EGF、IGF-1诱导对照组.于培养第8、10和12 d收集组织块,比较各组诱导BMSCs向上皮细胞分化的差异.结果 经3种结缔组织和生长因子诱导后的BMSCs均表达CK和EMA;联合诱导组作用强于单用结缔组织组(P＜0.05);3种结缔组织中以羊膜的作用最强(P＜0.05).3种组织均表达EGF,肠黏膜下层及肠系膜还表达IGF-1.结论 胎儿肠黏膜下层、肠系膜与羊膜的结缔组织以及EGF、IGF-1在体外均有诱导BMSCs分化为上皮的作用;EGF和IGF-1可协同增强3种结缔组织的诱导作用;结缔组织中的EGF或IGF-1可能是其诱导作用的内源性因素.     

小鼠骨髓间充质干细胞生物学特性和体外诱导分化

目的研究小鼠骨髓间充质干细胞的生物学性状和多系分化潜能。方法取Balb／c小鼠骨髓单个核细胞在低糖的培养液中培养出贴壁生长的细胞,进行形态学观察、细胞周期和免疫表型分析;在不同的因子作用下诱导向成骨细胞、软骨细胞,脂肪细胞分化,并检测诱导后细胞相应的基因表达。结果小鼠骨髓间充质干细胞贴壁生长后形态较均一,增殖能力随着传代逐渐增强,但从第8代后增殖能力明显减退。细胞表达CD29,CD38,CD44,CD106等标记,但CD34和H-2k表达阴性。在不同的诱导培养体系里间充质干细胞能分化为成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞,相应的骨钙蛋白基因,Ⅱ型胶原基因,脂蛋白脂酶基因表达都明显增强。结论从小鼠骨髓可以分离培养出间充质干细胞,在体外有效扩增和诱导分化。表明可以以小鼠为模型研究间充质干细胞在组织工程、细胞移植、基因治疗等领域的运用。