骨形态发生蛋白4慢病毒载体构建及对鼠骨髓间充质干细胞成牙功能影响

目的:构建骨形态发生蛋白4(BMP4)慢病毒载体,检测其对鼠骨髓间充质干细胞成牙功能的影响,以期为组织工程牙筛选种子细胞。方法:以成熟人胎盘组织为材料来源,克隆人BMP4基因的全长cDNA,转克隆至plenti6/v5-D-TOPO表达载体,构建出BMP4-plenti6/v5-D-TOPO重组慢病毒表达载体;转染SD大鼠骨髓间充质干细胞,用MTT法检测转染前后细胞的增殖活性,实时荧光定量PCR检测Ⅰ型胶原蛋白、成釉蛋白、牙本质基质蛋白1、同源异型盒基因1成牙相关基因的mRNA水平相对表达量的变化。结果:BMP4基因转染后,细胞体外增殖活性增强,成釉蛋白、牙本质基质蛋白1、同源异型盒基因1 mRNA水平表达量增多,差异有统计学意义(P<0.05),Ⅰ型胶原蛋白 mRNA水平差异无显著性意义。结论:BMP4可提高骨髓间充质干细胞体外增殖活性和牙向分化能力。     

不同来源骨髓间充质干细胞成骨能力的比较

目的 比较人不同来源骨髓间充质干细胞(human bone marrow mesenchymal stem cells,hBMSCs)的骨向分化能力,为骨组织工程筛选种子细胞提供一定的理论基础.方法 体外组织块培养法和有限稀释法培养颌骨来源骨髓间充质干细胞(jaw bone-marrow-derived mesenchymal stem cells,JMMSCs);骨髓穿刺法和密度梯度离心法培养长骨来源骨髓间充质干细胞(bone-marrow-derived mesenchymal stem cells,BMMSCs).流式细胞仪鉴定细胞表面抗原标记,成骨分化诱导后茜素红染色检测细胞矿化能力,成骨分化诱导后qRT-PCR及Western Blot检测细胞成骨相关分子:Runx2、1型胶原(Collagen Type 1,COL-1)、OCN.结果 JMMSCs和BMMSCs均阳性表达CD90、CD105,阴性表达CD34、CD14、CD45.成骨分化诱导21 d后,茜素红染色显示JMMSCs矿化能力强于BMMSCs.成骨诱导7 d、14 d、21 d后,JMMSCs成骨相关分子在基因和蛋白水平上均强于BMMSCs.结论 与BMMSCs相比,JMMSCs成骨分化能力较强,颌骨骨髓可能更适于用作骨组织工程的成体干细胞来源.     

富血小板血浆对大鼠骨髓间充质干细胞体外成骨影响的实验研究

体外分离、培养rBMSC,经细胞表面标记物检测和体外诱导分化鉴定后,分别采用MTT法检测PRP对细胞增殖活性的影响;细胞化学法检测PRP对成骨诱导后rBMSC碱性磷酸酶(alkaline phosphate,ALP)活性的影响;RealTime-PCR检测PRP对细胞成骨分化指标Col-3、OPN mRNA表达水平的影响;扫描电镜观察PRP对rBMSC在Bio-Oss上粘附的影响。结果:rBMSC传代后细胞生长状态相对稳定,呈梭形;细     

慢病毒载体感染人口腔黏膜成纤维细胞稳定表达绿色荧光蛋白的研究

目的：确立慢病毒载体高效感染人口腔黏膜成纤维细胞的感染条件,为进一步应用基因工程技术研究人口腔黏膜成纤维细胞奠定基础。方法：采用组织块法培养原代人口腔黏膜成纤维细胞,免疫组化SP法鉴定细胞类型,将携带绿色荧光蛋白基因的慢病毒载体以不同感染复数（multiplicity of infection,MOI）感染纯化细胞,并设置不同感染条件,感染4 d后于荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白表达情况。结果：成功分离纯化得到人口腔黏膜成纤维细胞,当慢病毒感染复数为30,polybrene浓度为8μg/mL,并加入感染增强液时,可达到较高的感染效率,满足后续实验需要。结论：慢病毒载体可高效感染人口腔黏膜成纤维细胞,携带的绿色荧光蛋白基因可在成纤维细胞内稳定表达。     

牙胚细胞与骨形态发生蛋白4转染的骨髓间充质干细胞相互诱导的体外实验研究

目的:探讨牙胚细胞和骨形态发生蛋白4(BMP4)转染的骨髓间充质干细胞(BMSCs)相互间的成牙诱导作用。方法:构建骨形态发生蛋白4慢病毒载体,转染SD大鼠骨髓间充质干细胞,并将骨髓间充质干细胞和BMP4转染的骨髓间充质干细胞分别与SD大鼠牙胚细胞按1∶1比例混合培养,同时将细胞分为5组,BMSCs组、BMP4/ BMSCs组、牙胚细胞组、BMSCs/牙胚细胞组(混合组1)、BMP4/ BMSCs/牙胚细胞组(混合组2),分别采用实时荧光定量PCR和western-blotting检测五组细胞Ⅰ型胶原蛋白、成釉蛋白、牙本质基质蛋白1、同源异型盒基因1成牙相关基因mRNA水平和蛋白水平相对表达量的变化。结果:与混合组1相比,混合组2Ⅰ型胶原蛋白、成釉蛋白、牙本质基质蛋白1、同源异型盒基因1 mRNA水平和蛋白水平表达量增多,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:牙胚细胞与BMP4转染的骨髓间充质干细胞共培养,促进了成牙相关基因的表达,可作为组织工程牙的备选种子细胞。     

增强型绿色荧光蛋白慢病毒载体标记人牙周膜干细胞的实验研究

目的研究增强型绿色荧光蛋白（eGFP）慢病毒载体标记人牙周膜干细胞（PDLSCs）的理想条件,以获得稳定高表达eGFP的人PDLSCs。方法eGFP慢病毒载体以25、50、100、200和400的感染复数（MOI）转染人PDLSCs48 h,荧光倒置显微镜及流式细胞术检测各组的转染效率和荧光强度,MTT法评价转染对细胞增殖的影响,检测细胞多向分化能力以及碱性磷酸酶（ALP）的表达状况,从而确定理想的转染条件。结果eGFP慢病毒作用48 h,不同组的转染效率分别为44.7%、60.9%、71.7%、85.8%、86.9%;除MOI为400时以外,eGFP慢病毒转染对细胞增殖无明显影响;MOI为200时,转染细胞的多向分化能力未受影响,ALP活性与未转染组的差异无统计学意义（P>0.05）。结论MOI为200作用48 h对细胞的增殖分化无明显影响,是eGFP慢病毒载体标记PDLSCs的理想条件,保持了其基本的生物学特性。     

bFGF基因转染的骨髓间充质干细胞在珊瑚骨表面的生长特性

目的：将转染bFGF基因的骨髓间充质干细胞（BMSCs）与珊瑚骨复合培养，观察转染bFGF基因的BMSCs在珊瑚支架材料上的生长状况。方法：穿刺抽取新西兰大白兔胫骨骨髓，采用密度梯度离心法分离BMSCs．采用贴壁筛选法对分离出的BMSCs进行纯化，利用脂质体转染bFGF—pcDNA3到BMSCs。取生长良好的转染bFGF基因的BMSCs和未转染的BMSCs，分别接种于不同珊瑚表面，利用扫描电镜观察珊瑚支架上BMSCs的生长状况：采用MTT法观察细胞一支架复合培养的BMSCs增殖情况，采用SPSS10．0软件包对数据进行t检验。结果：扫描电镜观察显示．复合培养的BMSCs贴附在珊瑚上，并在材料上完全铺展，形态多样，细胞跨越微孔表面或向孔内长人，部分区域有细胞外基质形成。MTT法检测显示，细胞-支架复合培养转染组与复合培养未转染组的BMSCs增殖状况相比有统计学差异（P〈0．05），复合培养转染组，BMSCs生长增殖强于未转染组。而复合培养的转染组与单纯培养转染组BMSCs增殖相比无统计学差异（P〉0．05）。结论：转染bFGF基因的BMSCs在珊瑚支架材料上的生长状况较未转染组好，珊瑚人工骨可以作为BMSCs支架材料，用于构建组织工程骨。     

血管内皮细胞对骨髓间充质干细胞成骨能力影响的体外研究

目的研究血管内皮细胞对骨髓间充质干细胞成骨能力的影响.方法体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞和肾血管内皮细胞,三维培养体系中直接、间接接触培养后,检测细胞中蛋白质和骨钙素含量及碱性磷酸酶活性.结果直接、间接接触培养及单独培养的骨髓间充质干细胞蛋白质含量为(0.195±0.023) mg/mL、(0.174±0.015) mg/mL、(0.152±0.015) mg/mL、(0.141±0.014) mg/mL;碱性磷酸酶活性分别为(0.625±0.223) μ/mg、(0.412±0.178) μ/mg、(0.141±0.08) μ/mg ;骨钙素含量分别为(0.800±0.124) μg/L、(0.435±0.216) μg/L、(0.235±0.146) μg/L.经方差分析各组差异显著(P<0.05).结论骨髓间充质干细胞与血管内皮细胞接触培养有良好的细胞相容性,血管内皮细胞可以显著提高骨髓间充质干细胞的增殖能力和成骨能力.     

兔骨髓干细胞和脂肪干细胞体外成骨能力的比较

目的:评价两种不同来源的间充质干细胞,即骨髓干细胞(BMSC)和脂肪干细胞(ADSC)的体外成骨能力,为其将来应用于细胞治疗和组织工程研究提供一定的理论依据。方法:分别取同一只兔的髂骨骨髓和腹股沟脂肪作为BMSC和ADSC的来源,分离培养后比较成骨、成脂分化潜能,细胞表面抗原标记物;成骨诱导后检测碱性磷酸酶(ALP)活性,RT-PCR分析其成骨相关基因的表达情况。结果:BMSC和ADSC都具有向成骨、成脂分化的潜能;在成骨诱导分化后,BMSC有较高的ALP活性和较多的钙结节形成。RT-PCR结果显示:BMSC表达较高的BMP-2、OCN和OPN等成骨基因。结论:BMSC和ADSC都具有向成骨、成脂分化的潜能,ADSC有较好的成脂分化能力,BMSC有较好的成骨分化能力;两者都可以作为组织工程的种子细胞。     

兔髁突来源骨髓间充质干细胞体内对骨缺损修复的实验研究

目的:研究兔下颌骨髁突来源骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs)的体外分离、培养、鉴定及其体内成骨情况。方法:从兔下颌骨髁突中分离干细胞进行培养,对BMMSCs向成骨、成骨骼肌细胞的分化进行鉴定。实验组将BMMSCs复合于载黄芪多糖(APS)支架材料上,植入骨缺损区;对照组1植入单纯珊瑚羟基磷灰石(CHA)材料;对照组2植入APS/CHA复合材料;空白组不植入任何材料。应用组织学和扫描电镜观察,并比较植入材料与骨组织交界处的成骨修复情况。结果:细胞经过传代后形态一致,呈梭形;ALP染色呈阳性,成骨诱导后形成钙结节;成骨骼肌诱导后desmin免疫细胞化学染色阳性。植入体内修复骨缺损12周,实验组见大量新生骨及活跃的骨细胞;对照组1仅在材料表面见少量新骨形成;对照组2材料内有部分新骨形成;空白组基本未见骨修复。结论:从兔下颌骨髁突中分离、培养出的BMMSCs,具有体内、体外成骨的能力。     

双膦酸盐对大鼠颌面骨及外周骨不同来源骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的 :研究临床常用第三代双膦酸盐——唑来膦酸,对大鼠颌面骨及外周骨两种来源的骨髓间充质干细胞(BMSCs)增殖及成骨分化的影响。方法:从新生SD大鼠中分离和培养颌骨或髂骨来源的BMSCs,观察不同浓度唑来膦酸对2种来源BMSCs的影响。观察较高浓度的唑来膦酸对这2种细胞碱性磷酸酶活性、骨钙素分泌的影响。结果:髂骨来源的BMSCs在唑来膦酸浓度≥2.0μg/m L时增殖受到抑制,浓度≤1.0μg/m L时增殖不受影响。而颌骨来源的BMSCs,当唑来膦酸浓度≥0.5μg/m L时细胞增殖就已受到明显的抑制。较高浓度的唑来膦酸(1.0μg/m L)可抑制颌骨BMSCs碱性磷酸酶的活性以及骨钙素形成;但此浓度,对于髂骨BMSCs碱性磷酸酶活性、骨钙素的形成并没有明显的影响。结论:双膦酸盐对不同来源的BMSCs增殖和成骨分化的影响有差异,可为探索双膦酸盐相关颌骨坏死的发病机制提供理论基础。     

高糖对人骨髓间充质干细胞成骨能力影响的体外研究

目的:体外模拟糖尿病病人高血糖状态,观察高糖对人骨髓间充质干细胞(human mesenchymal stem cells,hMSCs)成骨能力的影响。方法 :将使用不同含糖量培养液体外培养的hMSCs分为5.5mmol/L生理糖浓度组、25mmol/L高糖组、44 mmol/L高糖组。CCK-8试剂盒检测各组hMSCs的增殖速度;骨诱导7、14、21 d时分别观察高糖对hMSCs骨向分化相关基因骨钙素(OCN)、骨桥蛋白(OPN)、Runx相关因子2(Runx-2)的表达,碱性磷酸酶(ALP)活性,钙沉积量的影响。结果:两个高糖组相对生理糖组,有抑制hMSCs的增殖能力(P<0.05),且抑制ALP活性及细胞外钙基质沉积,下调了骨向分化相关基因OCN、OPN、Runx-2表达水平(P<0.01),该抑制作用随糖的浓度升高而加强。结论:高糖显著抑制了hMSCs生物矿化过程,并以浓度依赖的方式降低hMSCs的增殖及成骨能力。     

小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化过程中Caveolin-1的表达

目的:探讨小鼠骨髓间充质干细胞( bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)向成骨细胞分化过程中小窝蛋白-1(Caveolin-1)的表达变化。方法:体外培养BMSCs细胞株,分为诱导成骨组和未诱导组,在培养的不同时期(3 d、7 d、10 d、14 d),采用碱性磷酸酶(AKP)活性测定、茜素红染色对BMSCs成骨分化进行鉴定,实时聚合酶链反应(real-time polymerase chain reaction RT-PCR)、蛋白质印迹法(Western Blot)检测各组细胞Caveolin-1 mRNA、蛋白的表达情况。结果:RT-PCR结果显示同一时间点诱导组Caveolin-1 mRNA表达量高于未诱导组,诱导组Caveolin-1 mRNA表达以时间依赖性的方式不断增高;Western Blot结果显示同一时间点诱导组Caveolin-1蛋白水平高于未诱导组,诱导组Caveolin-1蛋白水平以时间依赖性的方式增高。结论:本实验从mRNA、蛋白水平证实BMSCs表达Caveolin-1的量随着成骨分化的进行不断增加。Caveolin-1可能参与调控BMSCs成骨分化过程。     

兔骨髓间充质干细胞修复面神经缺损的初步研究

目的:初步观察骨髓间充质干细胞(MSCs)在面神经缺损修复中的作用。方法:抽取兔骨髓液经Percoll液离心得到单个核细胞,经体外培养、纯化后获得兔骨髓MSCs。15只新西兰白兔的两侧面神经上颊支分别造成12mm的缺损,一侧硅胶管套管连接后植入MSCs,另一侧单纯硅胶管套管。于术后第4、8、16周行大体观察,测定神经传导速度,处死动物后作组织学检查。结果:第4周时双侧管内未见明显再生神经纤维;第8周和16周时,双侧管内可见再生神经纤维。神经电生理测定和有髓神经纤维计数结果显示,MSCs侧优于单纯套管侧(P<0.05)。结论:MSCs可促进面神经缺损的修复,提示MSCs可应用于修复外周神经缺损。     

颞下颌关节滑膜间充质干细胞成骨潜能的实验研究

目的　研究滑膜间充质干细胞的成骨潜能。方法　用2 g/L的Ⅰ型胶原酶消化获得滑膜细胞,待细胞汇 合后用有限稀释法进行单细胞克隆,筛选出滑膜间充质干细胞(SMSC)。取第3代SMSC进行成骨诱导培养,每天观 察细胞形态,并于培养7 d后检测ALP活性和骨桥蛋白的表达,RT-PCR检测核心结合因子al(cbfal)mRNA的转录; 培养30 d后作Von Kossa′s染色,检测成骨化程度。结果　SMSC在体外培养形成葵花样细胞集落,胞浆突起明显, 相互连接成网状;成骨化诱导剂可诱导SMSC定向分化为多形性成骨细胞,细胞ALP染色阳性,骨桥蛋白强阳性,电 泳显示有cbfal的特异性条带,矿化区经Von Kossa′s染色呈阳性反应。结论　经体外纯化的SMSC可定向诱导分化 为成骨细胞,符合成骨细胞的生物学特征。     

腺病毒介导TWEAK对大鼠骨髓间充质干细胞影响的实验研究

目的：探讨腺病毒介导的TWEAK基因对骨髓间充质干细胞（Bone M esenchym al Stem Cells,BMSCs）细胞的影响。方法：构建含有TWEAK基因的腺病毒载体Ad5CMV-TWEAK和含绿色荧光蛋白的对照腺病毒载体Ad5CMV-EGFP;利用全骨髓贴壁法分离纯BMSCs,通过转染Ad5CMV-EGFP确定病毒对BMSCs的转染效率;以未经转染的BMSCs细胞为空白对照组,以转染Ad5CMV-EGFP为实验对照组,以转染Ad5CMV-TWEAK为实验组,通过计数细胞和测定细胞碱性磷酸酶含量观察转染TWEAK对BMSCs增殖和骨形成能力的影响。结果：Ad5CMT-EGFP对大鼠BMSCs的感染率在300partic les/cell时可达到85%;感染后72小时组实验组与空白对照组差异有统计学分析意义（P〈0.05）,实验对照组与空白对照组差异无统计学分析意义;感染后15 d内各时间点3组间碱性磷酸酶的分泌量经t检验,差异无统计学意义。结论：腺病毒介导的TWEAK基因对于BMSCs具有增殖作用,但并不通过碱性磷酸酶影响BMSCs成骨能力,其在骨形成中的作用需要进一步探讨。