体外非接触性共培养对MSC向软骨细胞诱导分化的实验观察

目的：探讨骨髓基质干细胞（MSCs）与软骨细胞体外非接触性共培养成软骨的可行性。方法：分离、培养、扩传兔MSCs及软骨细胞，MSCs以1×10^5个/ml接种于共培养板内孔，第1代软骨细胞以1×10^4个/ml接种于共培养板外空板。48h后将内孔插如外孔中，补充全培养基覆盖于MSC细胞层上。以相同密度MSC单独培养为空白对照，观察共培养7d和14d流式细胞仪观察MSC的Ⅱ型胶原蛋白变化情况。结果：实验空白组在7d和14d，Ⅱ型胶原蛋白均阴性表达，符合MSC特性。非接触共培养1周后，Ⅱ型胶原蛋白阳性表达，与空白对照比较，P〈0.01，具有统计学意义；非接触共培养2周后，Ⅱ型胶原蛋白也阳性表达，与空白对照比较，P〈0.01，同样具有统计学意义；实验14d组与实验7d组比较，P〈0.01，具有非常显著性差异。结论：软骨微环境在MSCs成软骨分化及体内软骨形成中具有重要作用，软骨细胞能有效地诱导MSCs向软骨细胞分化并促进MSCs体内软骨形成。     

不同低氧分压对SD大鼠骨髓间充质干细胞增殖分化的影响

目的 研究体外不同低氧分压对SD大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)增殖分化的影响.方法 将体外培养的MSCs,分组置于常氧(21%)和低氧(2%、4%、6%、8%)培养箱中培养,用MTT法分别于1、3、5、7、9 d检测细胞的增殖活性;用酶联免疫检测法分别于1、3、5、7、9 d检测细胞碱性磷酸酶(ALP)和Ⅰ型胶原蛋白(COLⅠ)的表达.结果 不同低氧分压对MSCs细胞增殖活性有明显促进作用(P＜0.05);低氧分压抑制MSCs 细胞的ALP和COLⅠ表达(P＜0.05).结论 低氧微环境可促进MSCs的增殖活性,但对细胞的成骨向分化起到抑制作用.     

bFGF、IGF-Ⅰ对兔关节软骨细胞Ⅱ型胶原表达的影响

目的：研究碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）、胰岛素样生长因子-Ⅰ（insuline-like growth factor-Ⅰ，IGF-Ⅰ）单独及联合应用对体外培养多次传代的兔关节软骨细胞Ⅱ型胶原表达的影响。探讨传代多次的软骨细胞作为软骨组织工程种子细胞的可行性。方法：第3、5、7代体外培养的兔关节软骨细胞，以常规培养组作为对照组，bFGF（5ns／m1）或和IGF-Ⅰ（100ng/ml）单独刺激及联合刺激作为实验组，免疫组化法测定Ⅱ型胶原的定性表达，并通过图像分析作半定量分析。结果：对照组细胞第5代以后无阳性表达。第3、5、7代细胞在bFGF或IGF-Ⅰ刺激下。Ⅱ型胶原表达强度显著高于对照组（P〈0．01）；bFGF和IGF-Ⅰ联合作用下，Ⅱ型胶原表达强度均显著高于单独以bFGF或IGF-Ⅰ刺激组（P〈0．05）。结论：bFGF、IGF-Ⅰ能促进多次传代软骨细胞Ⅱ型胶原的表达，且联合应用时促进作用更为明显。多次传代软骨细胞在生长因子刺激下，仍有再分化的能力。而有成为软骨组织工程种子细胞的可能。     

Ⅰ型胶原酶消化组织块法体外培养人牙髓细胞

目的 建立利用Ⅰ型胶原酶消化组织块体外培养人牙髓细胞方法。方法 通过组织块Ⅰ型胶原酶消化法进行人牙髓细胞体外培养，免疫细胞化学法鉴定细胞组织来源，进行细胞传代，酶组织化学法对体外复层生长的人牙髓细胞爬片进行碱性磷酸酶组织化学染色，并检测其矿化能力。结果 采用Ⅰ型胶原酶消化组织块法体外培养的原代牙髓细胞，在第15～20d出现汇合，第4～6代牙髓细胞在连续培养后具有复层生长特性，并具有显著的碱性磷酸酶活性．阳性染色强弱部位呈区域性分布，连续培养的牙髓细胞可形成矿化结节。结论 Ⅰ型胶原酶消化组织块法可以很好地进行人牙髓细胞体外培养，可以用酶组织化学法研究牙髓细胞的生物学特性。     

自由基在大骨节病病理过程中的作用——Ⅳ.在自由基及黄腐酸作用下软骨细胞合成的异常胶原蛋白

本文利用CMC柱层析和氨基酸分析的方法,研究了体外培养的软骨细胞合成分泌的胶原蛋白的特征。结果表明,自由基和黄腐酸损伤的软骨细胞趋于合成Ⅰ型胶原蛋白,以代替软骨正常基质中的Ⅱ型胶原蛋白,并且由损伤的软骨细胞合成的胶原蛋白其氨基酸组成也不同于正常的胶原蛋白。     

机械压力对兔髁突软骨碱性磷酸酶活性及细胞增殖的影响

目的：探讨不同作用时间及不同液压力值对髁突软骨细胞碱性磷酸酶活性及细胞增殖的影响．方法：消化法培养2wk新西兰白兔的髁突软骨细胞，用自行设计制作的可控液压细胞加载装置在30，60，90kPa压强下加载60，360，720min，用酶动力学方法检测细胞ALP活性，MTT法检测细胞增殖水平．结果：正常髁突软骨细胞随体外培养时间的延长，ALP活性持续增加．30kPa组ALP活性与相应时间点的对照组相比无显差别，但在加压720min后细胞增殖显受到抑制；60kPa组在加压至360min时ALP活性较对照组显升高，同时细胞增殖速率显降低；90kPa组从加压60min起ALP活性就有显升高，但当加力时间延长至720min时，ALP活性反而稍有下降，但仍明显高于对照组，该组持续受压360min及720min细胞的细胞增殖速率均较对照组显降低．结论：60kPa持续加压360min或90kPa持续加压60min以上可使髁突软骨细胞的ALP活性显升高，而细胞增殖受到抑制．     

碱性成纤维细胞生长因子对国产多孔钽-软骨细胞复合物软骨细胞表型维持及去分化的影响

目的 对比不同浓度碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)对国产多孔钽-软骨细胞复合物维持软骨细胞表型和去分化作用的影响.方法 分离培养3周龄新西兰幼兔膝关节软骨细胞,Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色、番红O (Safranin O)染色鉴定软骨细胞;取第3代软骨细胞分为5组:A组(1 ng/mL bFGF-多孔钽-软骨细胞),B组(10 ng/mL bFGF-多孔钽-软骨细胞),C组(50 ng/mL bFGF-多孔钽软骨细胞),D组(多孔钽-软骨细胞)及E组(软骨细胞);MTT法检测不同浓度bFGF对多孔钽-软骨细胞生长及增殖状态的影响;扫描电镜观察bFGF-多孔钽-软骨细胞复合物细胞形态及生长;Ⅰ、Ⅱ、Ⅸ、Ⅹ型胶原免疫细胞化学染色检测软骨细胞表型变化及去分化状态;real time-PCR检测软骨细胞Ⅱ、Ⅹ型胶原mRNA表达.结果 Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色及Safranin O染色均呈阳性反应,证实所分离培养的细胞为软骨细胞;1、10、50 ng/mL bFGF均可促进软骨细胞增殖,各实验组(A～D组)软骨细胞增殖与对照组(E组)相比,差异有统计学意义,其中10 ng/mL bFGF-多孔钽-软骨细胞增殖最为明显(P＜0.05);组间比较差异有统计学意义(P＜0.05);扫描电镜观察:各组软骨细胞在多孔钽表面及孔隙内生长、黏附,早期呈不等的球形,24 h后胞质延展并向周围伸出多条突起,相互连接、延展向孔隙内部生长,细胞间相互融合并覆盖支架材料;Ⅰ、Ⅱ、Ⅸ和Ⅹ型胶原免疫细胞化学染色显示10 ng/mL bFGF-多孔钽-软骨细胞组(B组)Ⅱ和Ⅸ型胶原表达高于对照组(E组,P＜0.05),组间差异也有统计学意义(P＜0.05);而Ⅰ和Ⅹ型胶原表达则低于对照组(E组,P＜0.05);real time-PCR检测软骨细胞Ⅱ、Ⅹ型胶原mRNA表达显示:各实验组(A～D组)Ⅱ型胶原mRNA的表达高于对照组(E组,P＜0.05),而Ⅹ型胶原mRNA表达量则低于对照组(E组,P＜0.05).结论 bFGF能维持多孔钽-软骨细胞复合物软骨细胞表型,抑制去分化,加强软骨细胞分泌功能.     

Ad-huVEGF121基因转染对兔股骨头Ⅰ型胶原表达及ALP活性的影响

目的观察VEGF在坏死股骨头内诱导成骨的作用.方法重组腺病毒Ad-hVEGF121注射入坏死的股骨头,应用酶学和免疫组织化学技术检测血清碱性磷酸酶(ALP)的活性和Ⅰ型胶原(collagen Ⅰ)的表达.结果基因转染组ALP活性和collagen Ⅰ表达在各个时相点显著高于空病毒对照组.结论VEGF具有在坏死股骨头内诱导成骨的功能.     

自由基在大骨节病病理过程中的作用——Ⅰ.活性氧自由基和大骨节病病区腐植酸对Ⅱ型胶原蛋白造成的损伤

OH、O_2~■和病区FA可以使猪软骨Ⅱ型胶原蛋白中羟脯氨酸、脯氨酸含量下降,而谷氨酸含量增加;且O_2~(?)和FA浓度越大,羟脯氨酸含量下降越多。OH,O_2~(?)和FA损伤的胶原蛋白的凝胶化程度和速度降低;CD谱表明其构象发生变化,α-螺旋结构含量下降;SDS-PAGE结果表明,胶原蛋白在-OH、O_2~(?)作用下发生降解生成分子量较小的肽段,而在FA作用下未见明显降解。推测FA作为自由基源在大骨节病的发生中起作用。     

骺板软骨细胞复合生物凝胶体外培养生成软骨组织的实验研究

目的 观察将骺板软骨细胞接种于自制的生物凝胶经体外培养生成软骨组织的生物学特点，初步评价这一凝胶基质作为软骨组织构建材料的生物学性能。方法 将第一代骺板软骨细胞接种于生物凝胶进行体外培养，行大体，倒置显微镜以及组织学，Ⅰ型和Ⅱ型胶原免疫组化光镜观察。结果 骺板软骨细胞－生物凝胶复合的，在体外培养过程中不能春初始外形，培养1周直径可收缩为初始的45％，但能保持种子细胞的稳定均发布。经体外培养2周后由外周向中心逐渐形成软骨组织，表面为由1－3层梭形细胞组成的膜样结构，内部细胞主要为圆形细胞，有细胞外基质相隔，形成软骨细胞陷窝。基质中富含软骨特异性基质成分Ⅱ型胶原和蛋白聚糖，而Ⅰ型胶原免疫组化逐渐转为弱阳性，位于表面膜结构。结论 这一生物凝胶具有良好的细胞相容性，适合软骨细胞在其中生成成熟的工程化软骨，但难以维持其初始外形。     

取向性关节软骨细胞外基质源性支架对负载软骨细胞生物学行为的影响

目的：观察取向性关节软骨细胞外基质源性支架对负载软骨细胞的黏附、增殖、分布及排列的影响。方法：利用定向结晶及冷冻干燥技术制备猪关节软骨细胞外基质源性取向支架。分离、培养犬关节软骨细胞,接种在支架上体外培养,CCK-8试剂盒检测细胞在支架上的黏附和增殖,倒置显微镜、荧光显微镜、扫描电镜及H＆E染色观察软骨细胞在支架上的形态、分布和排列情况,并以接种在非取向支架上的软骨细胞的生物学特性作为对照。结果：软骨细胞在两种支架上均能较好的黏附生长,大部分细胞呈圆球形;但在取向支架上增殖比在非取向支架上快（P〈0.05）;并且在取向性支架上软骨细胞能沿着支架孔道的取向性生长,在支架内部分布均匀,类似天然软骨组织的柱状结构;而在非取向性支架内软骨细胞呈无序排列,分布不均匀,支架内部细胞数量较少。结论：取向性软骨细胞外基质源性支架利于软骨细胞黏附、增殖,能引导软骨细胞分布排列呈类似于天然软骨细胞的柱状排列方式,是一种较理想的软骨组织工程支架。     

体外培养人胎儿软骨细胞的生物学特性

目的 建立人胎儿软骨细胞分离培养、扩增技术体系,研究其体外单层培养条件下的生长特性,探讨胎儿软骨细胞作为软骨组织工程种子细胞的可行性。方法酶消化法获取胎儿软骨细胞,体外培养扩增,经测定细胞生长曲线、群体倍增时间及累计倍增数目,观察细胞生长动力学并确定体外生长规律。通过免疫组织化学检测Ⅱ型胶原分泌,阿利辛蓝比色法测定基质糖胺多糖(GAG)含量。P1细胞接种于聚羟乙酸(PGA)纤维支架,观察两者生物相容性及细胞体外成软骨能力。结果 关节软骨细胞形态呈典型的多角形,随着传代的次数增加,逐渐变成“成纤维细胞样”的条梭形。平均倍增时间为74 h。细胞连续培养5代,累计倍增数目为7.83±0.42。P1-P5间接免疫组化Ⅱ型胶原表达阳性,P6不表达。GAG含量P1细胞低于P0细胞,随体外培养时间延长逐渐增加。P1细胞接种于PGA纤维支架,体外培养14 d,组织学观察显示有软骨组织形成。结论 胎儿软骨细胞经常规体外培养,至第6代失去分泌软骨特异性基质的功能。P1细胞接种PGA纤维展现良好的生物相容性,初步证实胎儿软骨细胞作为软骨组织工程种子细胞的可行性。     

体外培养人胎儿软骨细胞的生物学特性

目的建立人胎儿软骨细胞分离培养、扩增技术体系,研究其体外单层培养条件下的生长特性,探讨胎儿软骨细胞作为软骨组织工程种子细胞的可行性.方法酶消化法获取胎儿软骨细胞,体外培养扩增,经测定细胞生长曲线、群体倍增时间及累计倍增数目,观察细胞生长动力学并确定体外生长规律.通过免疫组织化学检测Ⅱ型胶原分泌,阿利辛蓝比色法测定基质糖胺多糖(GAG)含量.P1细胞接种于聚羟乙酸(PGA)纤维支架,观察两者生物相容性及细胞体外成软骨能力.结果关节软骨细胞形态呈典型的多角形,随着传代的次数增加,逐渐变成"成纤维细胞样"的条梭形.平均倍增时间为74 h.细胞连续培养5代,累计倍增数目为7.83±0.42.P1～P5间接免疫组化Ⅱ型胶原表达阳性,P6不表达.GAG含量P1细胞低于P0细胞,随体外培养时间延长逐渐增加.P1细胞接种于PGA纤维支架,体外培养14 d,组织学观察显示有软骨组织形成.结论胎儿软骨细胞经常规体外培养,至第6代失去分泌软骨特异性基质的功能.P1细胞接种PGA纤维展现良好的生物相容性,初步证实胎儿软骨细胞作为软骨组织工程种子细胞的可行性.     

胰岛素铁硒传递蛋白促进组织工程软骨形成的作用

目的研究胰岛素铁硒传递蛋白(ITS)对组织工程软骨形成的影响。方法第2代猪关节软骨细胞单层培养或离心形成细胞聚集体,根据培养液不同分为2组:常规培养组(达尔伯克改良伊格尔培养基+体积分数10%胎牛血清)和ITS组(达尔伯克改良伊格尔培养基+体积分数10%胎牛血清+体积分数1%ITS),噻唑蓝(MTT)法评估2组软骨细胞增殖;细胞聚集体培养1、2、3、4周后取材,比较2组细胞聚集体大体形态、湿质量、组织学、Ⅱ型胶原(ColⅡ)免疫组织化学染色和软骨特异基因表达。结果 MTT检测显示第5、6、7天ITS组光密度值显著高于常规培养组(P<0.01);ITS组软骨细胞聚集体体积在培养3周和4周时明显大于常规培养组;ITS组湿质量培养4周时为(7.91±1.49)mg,明显高于常规培养组的(5.37±1.31)mg(P<0.05)。ITS组细胞聚集体甲苯胺蓝染色和ColⅡ免疫组织化学染色明显强于常规培养组;2组软骨特异基因SRY相关高迁移组盒子基因9、ColⅡ表达相当,ITS组Ⅹ型胶原表达减弱,核心蛋白和Ⅰ型胶原表达增强。结论 ITS通过促进软骨细胞增殖和细胞外基质分泌可更好地促进组织工程软骨形成。     

地塞米松磷酸钠对兔关节软骨细胞体外培养的影响

目的探讨地塞米松磷酸钠对体外培养兔关节软骨细胞的影响。方法兔关节软骨细胞常规培养后随机分为对照组和实验组,对照组用不合地塞米松磷酸钠的DMEM培养液培养,实验组则分别加入含不同浓度地塞米松磷酸钠的DMEM培养液,应用流式细胞术及免疫细胞化学法检测软骨细胞增殖情况及其合成Ⅱ型胶原能力,并应用透射电子显微镜观察软骨细胞超微结构的变化。结果实验各组软骨细胞进入S期、G2＋M期的细胞比率较对照组软骨细胞减少、进入G0／G1期的细胞比率增加,免疫细胞化学阳性信号的平均灰度值与对照组平均灰度值的差异均有显著性,电镜下见软骨细胞线粒体、粗面内质网数量减少。结论地塞米松磷酸钠可抑制软骨细胞的增殖,可能与抑制关节软骨细胞的Ⅱ型胶原和蛋白合的合成能力有关。     

低强度脉冲超声对人骨性关节炎软骨细胞的影响

目的 探讨低强度脉冲超声(low-intensity pulsed ultrasound,LIPUS)对体外原代培养的人骨性关节炎(osteoarthritis,OA)软骨细胞凋亡和细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的影响.方法 取人膝关节置换术后废弃软骨分离培养软骨细胞,经甲苯胺蓝染色与Ⅱ型胶原细胞免疫化学染色鉴定,分别用流式细胞仪、qPCR技术及Western blot技术检测不同超声强度(0、30、60、90 mW/cm2)条件下软骨细胞的凋亡率和Ⅱ型胶原(COL2α1)、蛋白聚糖(aggrecan)、基质金属酶13(matrix metalloproteases 13,MMP13)在mRNA及蛋白水平的表达差异.结果 流式细胞学检测显示,30、60、90 mW/cm2组的细胞凋亡率[(7.75±0.79)％、(8.52±0.91)％、(11.38±0.85)％]均较对照组低[(18.13±0.83)％,P＜0.05];30、60、90 mW/cm2组细胞的COL2α1和蛋白聚糖在mRNA及蛋白水平均高于对照组(P＜0.05),MMP13 mRNA及蛋白表达水平低于对照组(P＜0.05),但各处理组之间不呈强度依赖性.结论 LIPUS能够抑制体外单层培养的OA软骨细胞的凋亡,促进软骨ECM的合成,抑制软骨ECM的分解,可用于OA的治疗并延缓其发展.     

Parthenolide inhibits tumor necrosis factor-alpha induced catabolism of aggrecan in chondrocytes in osteoarthritis: in vitro experiment with cultured human chondrocytes

OBJECTIVE: To investigate the effect of parthenolide (PAR) on the tumor necrosis factor (TNF)-alpha induced aggrecan catabolism of chondrocytes in ostroarthritis (OA). METHODS: Human chondrocytes were obtained from the condyles of femur of OA patients undergoing knee joint replacement during operation, cultured, and randomly divided into 4 groups: control group, TNF group (cultured in medium containing 10 ng/ml TNF-alpha) , PAR group (cultured in medium containing 10 micromol/L PAR), and PAR + TNF group (cultured in medium containing 10 micromol/L PAR and 10 ng/ml TNF-alpha). Eight days later 1, 9-dimethylmethylene blue spectrophotometric assay was used to measure the content of glycosaminoglycan (GAG) , marker of aggrecan catabolism, in the culture fluid and the cells. Using anti-aggrecan monoclonal antibodies Mab 5D4 and 3B3, ELISA was employed to detect the contents of 5D4 and 3B3, aggrecan catabolic fragments. RT-PCR was used to detect the mRNA expression of the aggrecan, ADAMTS-4 and ADAMTS-5, both aggrecanases, tissue inhibitor of metalloprotease (TIMP)-1, mitogen-activated protein kinase (MAPK)-1 and 18S, a marker. RESULTS: The GAG percentage in the culture fluid of the TNF-alpha was 57.1% +/- 2.0%, significantly higher than those of the control and TNF-alpha + PAR groups (P = 0.001 and 0.02). The 5D4 fragment level of the TNF-alpha group was 509 ng/ml +/- 32 ng/ml, significantly higher than that of the control group (166 ng/ml +/- 15 ng/ml, t = 11.60, P =0.007), and the level of 5D4 fragment of the PAR + TNF-alpha group was 333 ng/ml +/- 15 ng/ml, significantly lower than that of the TNF-alpha group (t = 7.93, P = 0.016). There was not significant difference in the 3B3 fragment level among the 4 groups (F = 1.316, P = 0.335). The aggrecan mRNA expression level of the TNF-alpha group was significantly lower than those of the other 3 groups (F = 133.7, P = 0.000), the mRNA expression levels of ADAMTS-5 and MAPK-1 of the TNF-alpha group were significantly higher than those of the other 3 groups (F = 209. 7, 117.1; P =0. 000), the ADAMTS-5 mRNA expression level of the PAR group was significantly lower than that of the control group (t = 11.1, P= 0.008) , and there was not significant differences in the mRNA expression levels of ADAMTS-4 and TIMP-1 among the 4 groups (F = 1.87, 0.73; P > 0.05) . CONCLUSION: PAR inhibits TNF-alpha induced catabolism of aggrecan in the chondrocytes of OA and reduces the mRNA expression of ADAMTS-5 and MAPK-1. PAR may be useful in the treatment of OA and other inflammatory joint diseases.     

碱性成纤维细胞生长因子及其受体在体外培养软骨细胞中的表达

目的 探讨软骨细胞在体外传代培养过程中碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)及其受体(FGFR)表达的变化趋势，以及它对软骨细胞增殖和细胞外基质(ECM)合成的影响。方法 采用猪耳软骨细胞在体外进行扩增传代，收集第1～6代的细胞样品行RT-PCR和Western blotting检测，从mRNA和蛋白水平来反映bFGF和FGFRs的表达。另取第1～6代软骨细胞，以含10ng／mL bFGF的培养液进行培养，比较其与空白对照组细胞在增殖速率和ECM合成等方面的差异。结果 bFGF、FGFR1和FGFR2在第1～3代软骨细胞中表达减少的趋势较为平缓；第4、5代时，有大幅的向下跃迁；在第6代时仅微量表达或消失。这一现象与体外培养软骨细胞增殖速率的下降相平行，第4代及以后代次细胞对bFGF刺激无反应。结论 bFGF和FGFRs表达的减弱与软骨细胞在体外培养过程中的老化进展可能有密切的关系。     

碱性成纤维细胞生长因子及其受体在体外培养软骨细胞中的表达

目的探讨软骨细胞在体外传代培养过程中碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)及其受体(FGFR)表达的变化趋势,以及它对软骨细胞增殖和细胞外基质(ECM)合成的影响.方法采用猪耳软骨细胞在体外进行扩增传代,收集第1～6代的细胞样品行RT-PCR和Western blotting检测,从mRNA和蛋白水平来反映bFGF和FGFRs的表达.另取第1～6代软骨细胞,以含10ng/mL bFGF的培养液进行培养,比较其与空白对照组细胞在增殖速率和ECM合成等方面的差异.结果 bFGF、FGFR1和FGFR2在第1-3代软骨细胞中表达减少的趋势较为平缓;第4、5代时,有大幅的向下跃迁;在第6代时仅微量表达或消失.这一现象与体外培养软骨细胞增殖速率的下降相平行,第4代及以后代次细胞对bFGF刺激无反应.结论 bFGF和FGFRs表达的减弱与软骨细胞在体外培养过程中的老化进展可能有密切的关系.