骨髓基质细胞成骨作用的研究进展

骨髓基质中存在确定性骨祖细胞成分,分体外分化受多种因素影响。在骨组织工程学院研究中骨髓基质细胞作为新生骨组织的细胞来源,日益引起重视。     

骨髓基质干细胞成骨的研究进展

组织工程技术是目前解决大块骨与软骨组织缺损修复难题最有前景的手段之一，种子细胞是组织工程学中的重要环节。骨髓基质干细胞（bone marrow stromal cells，BMSCs）是一类具有多向分化潜能的组织干细胞，在体内外适当的诱导环境下可以分化为骨、软骨、脂肪、肌肉、神经、肌腱及韧带等多种组织细胞。该细胞群来源充足，取材方便，增殖能力强，     

骨髓基质细胞成骨作用研究进展

18 67年 ,德国病理学家Ｃｏｈｎｈｅｉｍ在研究伤口愈合过程时 ,提出骨髓中有骨髓基质细胞 (ＭａｒｒｏｗＳｔｏｍａｌＣｅｌｌ,ＭＳＣ)存在的观点。 1974年Ｆｒｉｅｄｅｎｓｔｅｉｎ等[1] 发现 ,骨髓标本中小部分贴附细胞在培养过程中能够分化形成类似骨或软骨的集落。 1988年Ｍａｍｉａｔｏｐｏｕｌｏｓ等[2 ] 首次报道鼠骨髓基质细胞在体外培养能形成钙化的骨样组织 ,经Ｘ线衍射分析确定形成的钙化物具有羟基磷灰石结构 ,证明体外培养骨髓基质具有成骨能力。Ｂｅｎａｋｙａｈｕ等[3 ] 将骨髓基质细胞体外培养获得具有典型的成骨细胞 (Ｏ…     

骨髓基质细胞体内成骨研究进展

骨髓分为造血和基质两大系统 ,其成骨能力主要来源于骨髓基质干细胞(ｂｏｎｅｍａｒｒｏｗｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌｓ,ＢＭＳＣ)。ＢＭＳＣ所含的少量多能基质干细胞 ,是多种细胞的前体细胞 ,具有多向分化潜能 ,能够向成骨系细胞、成纤维系细胞、网状细胞、脂肪细胞和内皮细胞等分化[1] 。ＢＭＳＣ在适宜的培养条件下增殖分化为成骨细胞具有较高的碱性磷酸酶活性 ,可分泌骨钙素 ,合成并分泌Ⅰ型胶原等[2 ] 。由于ＢＭＳＣ来源充足、取材方便、使用安全、成骨能力确切、便于临床应用 ,将其作为骨组织工程的种子细胞来源 ,研究其体内成骨作用 ,…     

种植骨髓基质细胞的骨组织工程学研究

目的 观察骨髓基质细胞在多孔状的人工骨块上三维立体培养后的生长情况及其复合植入体内后的成骨能力。方法 利用组织工程学方法,将骨髓基质细胞种植于羟基磷灰石人工骨块上,立体培养２周,用扫描电镜观察细胞在体外的生长情况;将上述细胞人工骨复合体自体异位植入体内,取材观察其植入体内后的成骨情况。结果 细胞在人工骨块上能立体培养成活,细胞多生长于周边的孔隙表面,尤其以贴近培养瓶底的那一边较多,骨块的中心部位未     

骨髓成骨研究进展

骨髓成骨研究进展张子军，卢世璧人们很早就注意到了骨髓在骨折愈合、骨移植中的重要作用。近些年来，骨髓基质干细胞的存在及其成骨潜能已被越来越多的实验所证明，骨髓基质于细胞成骨的理论推动了对骨髓成骨的重新认识和评价，并深化了骨折修复、骨移植、骨再生的认识。...     

成骨诱导的兔骨髓基质干细胞成骨活性的表达及维持

目的观察成骨诱导的兔骨髓基质干细胞(BMSCs)体内、外环境下成骨活性的表达及维持。方法观察BMSCs在体外成骨诱导培养条件下的成骨分化特性;构建兔BMSCs与活骨组织共培养模型模拟体内“成骨环境”,将成骨诱导的MSCs置于共培养及普通传代培养条件下进行传代培养,观察经成骨诱导的BMSCs在体外及模拟体内的培养条件下细胞的表型维持情况。结果药物成骨诱导培养的BMSCs,其ALP活性及骨钙素均显著高于普通培养组(P<0.05);经过诱导培养的BMSCs,其Ⅰ型胶原、骨钙素免疫组化阳性。RT-PCR法半定量测定Ⅰ型胶原mRNA,成骨诱导培养的Ⅰ型胶原mRNA表达量明显高于普通传代培养对照组。药物成骨诱导后的细胞在体外普通传代培养传5代后,细胞碱性磷酸酶(ALP)活性、骨钙素水平及Ⅰ型胶原表达稳定维持在较高水平,保持其成骨细胞的表型;在共培养条件下,ALP活性、骨钙素水平Ⅰ型胶原表达保持在高水平,且ALP活性、骨钙素水平在大部分时间点均高于普通传代培养。结论药物成骨诱导培养呈现促BMSCs向成骨方向转化的特点,能使ALP、骨钙素及Ⅰ型胶原表达短期内达到高水平;经成骨诱导的BMSCs在体外或模拟的体内传代培养条件下,均能维持成骨表型,保持成骨活力。     

骨髓基质中的骨源性干细胞

骨髓基质是对骨髓血系细胞起支持和连接作用的组织,并影响血系细胞分化。骨髓基质细胞包括:骨系细胞、成纤维细胞、网状细胞、脂细胞[1],此外,还包括巨噬细胞和内皮细胞。骨髓基质中含有多能干细胞,Ｏｗｅｎ称之为骨髓基质干细胞,假定这种细胞分化为定向祖细胞,后者可分化为成纤维细胞、网状细胞、脂细胞、骨源性细胞(ｏｓｔｅｏｇｅｎｉｃｃｅｌｌ)[1]。骨髓基质干细胞可以在无诱导下骨化,称为确定性骨源性前体细胞(ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｏｓｔｅｏｇｅｎｉｃｐｒｅｃｕｒｓｏｒｃｅｌｌｓ,ＤＯＰＣ),也称作骨源性干细胞(ｏｓｔｅｏｇｅｎ…     

骨髓基质干细胞分化为神经细胞的研究进展

骨髓基质干细胞 (bonemarrowstromalcellsBMSCs) ,又称骨髓间充质干细胞 ,是存在于骨髓中非造血干细胞的另一种干细胞。自 1968年Friendenstein利用BMSCs的粘附性特点 ,对其进行分离、培养 ,及多分化潜能研究以来〔1〕,BMSCs成为现代生物学和医学领域研究的热点。现普遍认为BMSCs是中胚层发育的早期细胞 ,具有多向分化潜能 ,不仅能分化为造血实质 ,支持造血 ,还可分化为多种造血以外的组织细胞 ,特别是中胚层和神经外胚层来源的组织细胞。在实验条件控制下能分化为成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞、成肌细胞、内皮细胞、神经细胞、肝…     

人脱细胞骨复合骨髓基质细胞成骨活性的实验研究

目的 研究人脱细胞骨(HAB)复合经诱导的骨髓基质细胞的实验效果,观察细胞的黏附和生长情况,并对其成骨活性进行检测。方法 用15％的过氧化氢和乙醚去除人髂骨块内的结缔组织和细胞成分,消毒后制备人脱细胞骨。取材活体或新鲜尸体的骨髓行骨髓基质细胞培养,细胞纯化后加入β-甘油酸钠,地塞米松和抗坏血酸等向成骨方向诱导,并进行对照培养。通过碱性磷酸酶(ALP)和骨钙素(OCN)检测来确定骨髓基质细胞的增殖和分化情况,将诱导的骨髓基质细胞浓缩后复合到制备好的脱细胞骨块内进行复合培养。8d后通过光镜和电镜等形态学观察以及生化指标检测来确定细胞的成骨活性。结果 人髂骨块内细胞清除干净,骨基质保存良好;诱导后的骨髓基质细胞ALP和OCN水平明显高于对照组(P<0.05);复合后的人脱细胞骨培养液中ALP和OCN检测呈阳性;骨髓基质细胞在HAB支架内附着紧密,生长良好。结论 人脱细胞骨复合经诱导的骨髓基质细胞在体外具有有效的成骨功能,是一种较为理想的骨组织工程材料。     

同种异体骨髓基质细胞肌肉内成骨分化的实验研究

目的 观察并探讨同种异体兔骨髓基质细胞在未接受免疫抑制剂的正常兔肌肉内移植后的免疫原性、存活及成骨状况.方法 首先通过兔谱系差异选择供、受体,并采用淋巴细胞反应进一步证实免疫学错配,之后抽取兔骨髓、体外分离培养、获取骨髓基质细胞,体外加矿化条件培养液诱导成骨、并对成骨特性予以鉴定后,将异体骨髓基质细胞移植入受体兔肌肉内,从淋巴细胞转化率、淋巴细胞杀伤活性、组织学检查、种子细胞体内成活及成骨情况等方面检测. 结果 术后各检测时间,异体骨髓基质细胞移植未诱发淋巴细胞大量增殖反应(P>0.05),淋巴细胞杀伤活性与自体组差异无统计学意义(P>0.05),移植区未见到大量炎性细胞浸润,经组织学及免疫组化染色证实异体骨髓基质细胞在受体组织内存活,8周后于异体肌肉中形成骨组织. 结论 同种异体骨髓基质细胞移植,未诱发免疫排斥反应,在无免疫抑制剂应用的情况下,移植细胞在受体肌肉内存活、并形成骨性组织.     

Isolation, characterisation and osteogenic potential of human bone marrow stromal cells derived from the medullary cavity of the femur

Marrow stromal cells (MSC) are increasingly being introduced in orthopaedic practice as potentially powerful effectors of bone regeneration. Since cell recovery of MSC is affected by a high degree of individual variability, sources for collecting adequate amounts of safe and effective MSC under routine conditions are needed. We analysed if femoral bone marrow, which is usually discarded during total hip arthroplasty procedures, is a reliable source of MSC to enhance bone healing and regeneration. Mononuclear cells were isolated, assayed for typical MSC markers, harvested under appropriate culture conditions and evaluated for their ability to differentiate into osteoblasts. Cell recovery and osteogenic potential were independent from donor gender or age, suggesting that elderly individuals are eligible for autologous cell therapy. Although heterogeneous, the pool of MSC recoveredfrom femoral marrow without further in vitro selection or manipulation proved highly effective in proliferating and differentiating along the osteogenic lineage. In conclusion, this source of MSC offers a valuable tool to be used to promote osteogenesis and implant fixation.     

诱导骨髓基质细胞成血管平滑肌细胞的研究

目的 探讨体外诱导犬骨髓基质细胞(SMSC)为血管平滑肌细胞(VSMC)及其成血管的能力.方法 用含血小板源性生长因子(PDGF-BB)10ìg/L的内皮细胞培养液-2(EGM-2)诱导,无PDGF-BB的EGM-2培养液为对照,检测a-平滑肌肌动蛋白(a-SM actin)与肌钙结合蛋白(calponin)的表达并接种于聚羟基乙酸(PGA)培养4周后取材.结果 诱导组(n=5)细胞逐步呈平滑肌样转变,表达a-SM actin与calponin,流式细胞仪阳性率分别为(45.16±0.97)%、(37.54 4±1.15)%,可成血管样结构,对照组(n=5)变化不明显,阳性率(7.92±1.04)%、(6.37±0.83)%,成血管样结构能力差.结论 体外可诱导犬BMSC为VSMC并有成血管样结构的能力.     

兔骨髓基质细胞向成骨细胞分化过程的超微形态结构观察

目的观察并探讨骨髓基质细胞向成骨细胞诱导分化过程中细胞超微形态结构的变化及相互联系。方法抽取成年兔髂骨骨髓，分离、培养骨髓基质细胞，1周后分别采用含诱导因子的条件培养液和不含诱导因子的标准培养液继续培养，2周后收集细胞，应用透射电镜观察其超微结构；同时分别将上述两组细胞与煅烧骨体外复合并在原培养液中继续培养，分别于复合1、7、14d取出，用扫描电镜观察细胞表面超微形态。结果透射电镜下见诱导前的骨髓基质细胞浆少，核大，细胞器不发达，处于早期幼稚阶段，而诱导2周后的细胞核小、胞浆多，细胞器丰富，处于较为成熟阶段。扫描电镜下见复合培养2周内诱导前后的骨髓基质细胞均由圆盘形向多角形、条带状相互融合、重叠生长，诱导2周后的骨髓基质细胞间可见大量胶原纤维等基质成分以及钙盐颗粒，而诱导前的细胞始终未见基质分泌及钙盐颗粒。结论成骨诱导后，骨髓基质细胞内细胞器等超微结构极为丰富，细胞表面及细胞间有大量细胞外基质分泌和钙盐沉积。透射电镜和扫描电镜可动态观察骨髓基质细胞向成骨细胞分化过程中细胞超微形态结构的变化。     

兔骨髓基质细胞的分离培养

目的 为骨组织工程寻找一种理想的种子细胞。方法 采取兔骨髓组织，应用梯度离心获取骨髓基质细胞，体外培养传代，通过光镜、透射电镜及成骨特性的鉴定，观察细胞的形态、生长特点及成骨特性。结果 培养的骨髓基质细胞形态多为三角形或梭形，生长增殖迅速，具有成骨能力，易于定向分化为成骨细胞。结论 自骨髓获得的骨髓基质细胞具有明显的增殖能力和成骨活性，可以做为骨组织工程中比较理想的种子细胞。     

成骨生长肽对大鼠骨髓基质细胞增殖和成骨分化的作用

目的：观察成骨生长肽诱导体外培养的大鼠骨髓基质细胞增殖及向成骨分化的作用。方法：取6周龄SD大鼠，贴壁法分离培养骨髓基质细胞，在不同浓度成骨生长肽的诱导下，观察细胞形态变化，绘制骨髓基质细胞生长曲线，碱性磷酸酶和钙结节组织化学染色。结果：成骨生长肽对骨髓基质细胞增殖和成骨分化的作用呈剂量依赖性：成骨生长肽浓度在10^-10及10^-11mol／L时促进骨髓基质细胞增殖，而在10^-8及10^-9mol／L时对骨髓基质细胞的增殖略有抑制作用；成骨生长肽浓度在10^-10及10^-11mol／L时骨髓基质细胞碱性磷酸酶染色基本呈阴性，与对照组相比差异无统计学意义，而在10^-8及10^-9mol／L浓度下可以显著提高骨髓基质细胞碱性磷酸酶染色的阳性率。结论：成骨生长肽可以明显促进大鼠骨髓基质细胞增殖及向成骨细胞分化，其促成骨活性具有显著的浓度依赖性。     

骨髓基质细胞促进引导性骨再生的研究

目的观察骨髓基质细胞增强引导性骨再生（GBR）修复骨缺损的能力。方法30只兔造成双桡骨干15mm骨缺损，以硅胶管桥接骨断端，实验组在硅胶管内注射自体骨髓基质细胞（MSC）1ml；对照组注射等量生理盐水。在不同时间内作X线片、大体、组织学观察及生化捡测。结果实验组成骨活跃，10周骨缺损完全修复，对照组各时间点骨修复均较实验组差，10周时仍无1只兔骨性愈合。术后4周实验组钙及碱性磷酸酶含量明显高于对照组（P〈0．01），术后8及10周实验组骨缺损区新生骨骨痂密度与相邻尺骨密度比值亦明显高于对照组（P〈0．01）。结论自体骨髓基质细胞可明显增强GBR修复骨缺损的能力。     

大鼠组织提取液对体外培养骨髓基质细胞的影响

目的研究大鼠脑组织成份和其它组织提取液对体外培养骨髓基质细胞(bonemarrowstromalcells,BMSC)的影响。方法提取大鼠全脑、灰质、白质、垂体、肌肉、肝脏等组织液,进行原代骨髓基质细胞培养,观察并测定其ALP染色阳性率。以空白培养液作对照,观察大鼠各组织提取液对骨髓基质细胞增殖,分化,矿化的作用。结果(1)各组织提取液对原代骨髓基质细胞培养后,其ALP染色阳性率以灰质和全脑组最高,其次是白质和肌肉组。(2)除肝脏组外其余各组织提取液对BMSC均有不同程度的增殖刺激作用,以灰质最强,其它依次为肌肉、白质、全脑与血清组,肝脏组则显示对BMSC增殖有抑制作用。(3)肝脏组对BMSC具有分化抑制作用,其它各组均显示分化刺激作用,增加程度依次为灰质、全脑、白质、肌肉与血清。(4)灰质组的矿化结节形成率最高,其它依次为全脑、白质、肌肉与血清。结论大鼠脑组织中的灰质提取液能显著刺激原代骨髓基质细胞增殖,且向成骨细胞诱导分化,并且在二代以后的BMSC培养中,表现出最强的刺激增殖、向成骨细胞分化和体外矿化的能力。