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。     

完全脱钙骨基质与骨髓间充质干细胞体外诱导构建组织工程纤维软骨

背景:含有骨形态发生蛋白的完全脱钙骨基质可使骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化并维持其软骨细胞的特性,在软骨发生过程中发挥重要作用.目的:将骨髓间充质干细胞与完全脱钙骨基质在体外诱导培养成纤维软骨组织以及观察培养体系与支架材料对细胞凋亡的影响.方法:采用全骨髓培养法分离培养猪骨髓间充质干细胞,取第1代骨髓间充质干细胞均匀接...     

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。     

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...     

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。     

骨髓间充质干细胞在骨组织工程中的研究进展

近20年来，组织工程取得了迅猛发展，为骨缺损修复提供了新的思路和治疗途径，要构建理想的的组织工程化骨其前提就是要有生物学特性良好的种子细胞和适合的支架材料，随着干细胞研究的不断深入，给组织工程种子细胞的选择带来了新的希望。目前，可应用于骨组织工程的种子细胞中，骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells，MSCs），因其可通过体外贴壁培养分离，扩增迅速，是一类具有分化潜能的细胞，在特定条件下可以分化为多种组织细胞，如成骨细胞、软骨细胞、肌腱、脂肪细胞、成纤维细胞以及神经星状细胞等，且具有极强的自我复制能力，是一种重要组织工程种子细胞。本文就骨髓间充质干细胞作为骨组织工程的种子细胞的国内外研究进展简要做一综述。     

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。     

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。     

骨髓间充质干细胞研究进展

骨髓间充质干细胞是干细胞领域的研究热点之一.虽然近几年来有关间充质干细胞的研究已取得了很大进展,但仍有很多问题有待进一步解决.主要对间充质干细胞的异质性、分化与融合的问题、修复组织的机制、免疫性及研究方法等问题进行了综述.     

骨髓间充质干细胞分离培养的研究进展

骨髓间充质干细胞具有较强的自我增殖能力和多向分化潜能。随着对其细胞免疫学研究的深入 ,目前已建立了多种分离纯化并扩增的方法 ,为其在细胞工程和组织工程上的应用提供了基础     

人骨髓间质干细胞作为骨、软骨组织工程种子细胞的实验研究

目的 :探讨经体外扩增、诱导分化的人骨髓间质干细胞(humanbonemarrowmesenchymalstemcells,hMSC)作为组织工程化骨、软骨种子细胞的可行性。方法 :体外分离、培养、扩增hMSC ,以流式细胞仪检测hMSC的表面抗原。诱导hMSC向成骨细胞、软骨细胞分化。以倒置显微镜和电子显微镜观察细胞的形态 ;以组织化学、免疫组织化学和RT PCR ,检测成骨细胞、软骨细胞的特异性标志物。结果 :分离得到的细胞可表达hMSC的特异抗原 ,在体外扩增 15代以上 ,其形态及表面抗原保持不变。成骨诱导培养的细胞上清液中ALP的含量高于对照组 (P <0 .0 5 )。成骨及成软骨诱导的细胞形态均由成纤维样梭形向多边形转变。透射电镜观察可见大量扩张的粗面内质网、高尔基体及线粒体。扫描电镜观察可见经成骨诱导后的细胞表面有钙盐沉积 ,成软骨诱导的细胞表面有胶原样突起。成骨诱导培养后 ,可见碱性磷酸酶 (ALP)染色、Ca结节染色、胶原 Ⅰ (COL Ⅰ )及骨钙素 (osteocalcin ,OC)免疫组化染色阳性 ,同时RT PCR检测COL Ⅰ、OCmRNA表达阳性。成软骨诱导后 ,甲苯胺蓝染色见细胞周围有大量的异染性基质 ,免疫组化和RT PCR检测COL Ⅱ表达阳性。结论 :hMSC在体外可大量扩增。在特定培养液诱导下 ,可向成骨细胞及软骨细胞转化 ,可作为骨、软骨组     

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。     

结缔组织对人胎骨髓间充质干细胞向上皮分化的诱导作用

目的 探讨结缔组织诱导人胎儿骨髓间充质干细胞（BMSCs)分化为上皮细胞的机制。 方法 取20例孕16～20周因故引产胎儿,10例选择性剖宫产妇羊膜,酶联免疫吸附测定（ELISA）法检测去上皮羊膜和胎儿肠壁结缔组织中表皮生长因子(EGF)的含量;分离、培养、扩增胎儿BMSCs;将4,6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）标记的第3代BMSCs（P3-BMSCs）种植于羊膜上,分别加入肠壁结缔组织上清液、羊膜上清液（均含EGF 30μg/L）、外源性EGF 30ug/L、30ng/L、完全培养基（1～5组）中。培养7d后,免疫组织化学和激光扫描共焦显微镜检测BMSCs表达的细胞角蛋白(CK)及CK20。 结果 每100mg肠壁结缔组织及羊膜中EGF含量分别为（320.22±0.257）pg、（299.20±0.994）pg。羊膜与肠壁结缔组织上清液或羊膜上清液联合诱导BMSCs后,其CK和 CK20阳性细胞率均明显强于羊膜与外源性EGF诱导组以及单纯羊膜诱导组,P＜0.01。羊膜与肠壁结缔组织上清液诱导后BMSCs表达CK20高于羊膜与羊膜上清液组,P＜0.05。羊膜诱导组与外源性EGF联合诱导组间的差异无统计学意义。 结论 直接接触可能是羊膜结缔组织诱导BMSCs向上皮细胞分化的机制之一。肠壁结缔组织上清液和羊膜上清液均能联合羊膜诱导BMSCs向上皮细胞及具有肠上皮细胞表型的细胞分化。     

人骨髓间质干细胞向造血细胞分化潜能的实验研究

目的:在体研究人骨髓间质干细胞(hBMMSCs)向造血细胞分化的潜能。方法:将hBMMSCs经尾静脉注射给环磷酰胺处理的严重联合免疫缺陷(SCID)小鼠,利用流式激活细胞分析系统(FACS)检测hBMMSCs输注后存活35d的SCID小鼠外周血、骨髓和脾脏中人源性造血细胞的表型和水平。结果:hBMMSCs输注组外周血(PB)、骨髓(BM)和脾脏(spleen)中可检测到人CD45⁺/H-2D^d-、CD34⁺/H-2D^d-细胞,而对照组PB、BM和脾脏均未检测到上述表型的人造血细胞。结论:hBMMSCs具有向造血细胞分化的潜能。     

骨髓间充质干细胞与复合I型胶原和骨形态发生蛋白2的聚乳酸乙醇酸构建组织工程骨

目的探讨骨髓间充质干细胞(BMSC)体外分离培养后种植到复合Ⅰ型胶原和重组人类骨形态发生蛋白2(rhBMP-2)的聚乳酸乙醇酸(PLGA)生物支架上,构建组织工程骨的可行性.方法密度梯度离心法提取分离BMSC,倒置显微镜观察细胞形态,流式细胞分析法对细胞表面抗原进行鉴定.相分离法制备多孔三维PLGA生物支架,支架材料上复合Ⅰ型胶原和rhBMP-2,扫描电镜观察其超微结构.将第3代的BMSC接种于复合支架上,扫描电镜观察材料的细胞黏附性,将培养6 h 后的细胞-支架复合体植入SD大鼠肌袋内,于2个月后取材进行HE染色,观察其构建组织工程骨的情况.结果 BMSC可在体外分离扩增,表达CD29、CD44,不表达CD34和CD45.制备的PLGA支架孔隙率为90%,平均孔径为100 μm,与BMSC有较好的黏附性.2个月后动物体内细胞-支架复合体的大体观察和HE染色显示,BMSC种植到复合Ⅰ型胶原和rhBMP-2的PLGA生物支架上可构建骨组织.结论 BMSC可在体外长期、稳定培养,是理想的组织工程种子细胞.PLGA与干细胞有较好的黏附性,可用来做组织工程生物材料.BMSC种植到复合Ⅰ型胶原和rhBMP-2的PLGA生物支架上后,在动物体内可构建组织工程骨.     

碱性成纤维细胞生长因子体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为心肌样细胞

Objective To study the feasibility of basic fibroblast growth factor （bFGF）in inducing bone marrow mesenchymal stem cells(BMSCs) to differentiate into cardiomyocyte-like cells in vitro. Methods SD rat BMSCs were isolated and cultured from rat bone marrow, and then induced by bFGF. The cultured cells were observed by a phase-contrast microscope. The immunohistochemical technique and laser scanning confocal microscope (LSCM) were used for examination of the expression of desmin, α-actin and C-TnT. The ultrastructure of induced cells was observed by a transmission electron microscope. GATA4 andα-MHC expressions were detected by relative quantitative RT-PCR after 7, 21, 28 days of induction respectively. Results After primary cells were cultured for 48 hours,most of them became fusiform fibroblast-like shape with two or three processes and a few of them were flat in shape. The morphology of BMSCs induced by bFGF changed obviously. After being induced by bFGF for one week, the cells became larger and most of them became myocyte-like short column in shape or long shuttle-shape while paralleled. After four weeks, most cells became short column-shape and touched with adjacent cells tightly to form myotube-like structure,with apparent directionality of cell arraying. BMSCs induced by bFGF were identified by the positive staining for desmin, α-sarcomeric actin and C-TnT. Of BMSCs, there were more desmin positive and α-actin-positive cells made up higher of all BMSCs than C-TnT-positive cells. Desmin and α-actin-positive cells were about 33.82% and 58.64%, and C-TnT-positive cells were about 28.94%. Desmin(α-actin ) appeared red, and C-TnT was green under a laser scaning confocal microscopy. Their co-expression appeared yellow. Transmission electron microscope showed that the induced cells were rod in shape and the ovoid nuclei were positioned in the center of the cell. lots of mitochondria, rough endoplasmic reticulum, ribosome and paralleled myofilaments were founded in plasm.RT-PCR assessment showed that the differentiated cells began to express GATA-4 from day 7 to day 28 of differentiation and began to express α-myosin heavy china(α-MHC) fro     

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。     

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。     

人骨髓间充质干细胞抵抗化疗性DNA损伤

目的 探讨人骨髓间充质干细胞(BMSCs) 耐受化疗药物损伤的作用机制.方法 分离培养人BMSCs;用免疫荧光等方法检测体外培养的BMSCs对3种化疗药物顺铂、长春新碱和喜树碱处理后的反应;分析凋亡诱导基因家族p53和p73的表达情况.结果 与敏感的肿瘤细胞系K562相比,体外培养BMSCs对3种化疗药物有较高的耐受性...