骨髓间充质干细胞及其临床应用前景

<正>干细胞是近年来生物学上最具挑战性、也最有吸引力的领域之一。其中造血干细胞（HSC）已经应用于临床,在治疗血液系统恶性疾病、遗传性免疫缺陷等方面取得了显著的成就。除了造血干细胞以外,在机体成熟组织中还存在非造血干细胞（如肌肉干细胞、神经元干细胞、表皮层干细胞等）,在机体受到外     

大鼠骨髓间充质干细胞与脂肪间充质干细胞生物学特性的比较

目的:本研究旨在比较同一个体来源的脂肪间充质干细胞(Adipose tissue-derived mesenchymal stem cells,ADSCs)和骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)的生长特点和诱导分化能力。方法:取7～10 d SD大鼠的脂肪和骨髓,体外分离、纯化脂肪和骨髓来源间充质干细胞,分别从细胞形态、生长动力学、表面标志、分化潜能等方面进行鉴定和比较。结果:脂肪间充质干细胞的增殖速度明显大于骨髓间充质干细胞(P<0.05),两种细胞所表达的表面蛋白标志物基本相似,但脂肪间充质干细胞表面蛋白标志CD106呈阴性,而骨髓间充质干细胞CD106呈阳性。在成软骨分化中脂肪间充质干细胞弱表达Ⅱ型胶原,而骨髓间充质干细胞不表达。第5、10、15、20代ADSCs及BMSCs经成骨诱导后茜素红染色均呈阳性且有"矿化"结节形成,碱性磷酸酶活性以第5代最强,随着细胞代次的递增,碱性磷酸酶活性呈递减趋势。结论:ADSCs较BMSCs更易于分离培养及体外扩增,诱导条件下成骨、成脂、成软骨能力较强,适合作为再生医学的种子细胞。     

骨髓间充质干细胞

骨髓是一个复合体 ,它由红细胞、白细胞、它们的前体细胞及被称为基质 (ｓｔｒｏｍａｌ)的结缔组织网架组成。来自基质的细胞 ,在形态上分别与成纤维细胞、网状细胞、脂肪细胞和内皮细胞的形态相似[1] ,这些细胞被称为骨髓基质干细胞。它们在体外能被不同的诱导因子诱导 ,分化为骨、软骨、肌肉、脂肪等[2 ] 。干细胞的主要特点是结构比较简单 ,是不具有特定机能的原始细胞 ,能以自我复制的方式增生 ,在一定的条件下能向特定的方向分化 ,产生几个亚系的前体细胞[3 ] 。骨髓基质干细胞就能分化为不同的间充质细胞 ,如成骨细胞、软骨细胞、肌肉…     

骨髓间充质干细胞可塑性的研究进展

骨髓间充质干细胞的可塑性研究是最近干细胞研究领域的热点之一。在不同的诱导条件下,这一类细胞可以跨系统甚至跨胚层分化为三个胚层来源的细胞。同时骨髓间充质干细胞易于导入和表达外源基因,作为细胞治疗和基因治疗结合使用的靶细胞具有良好的前景。     

骨髓间充质干细胞可塑性的研究进展

骨髓间充质干细胞的可塑性研究是最近干细胞研究领域的热点之一。在不同的诱导条件下，这一类细胞可以跨系统甚至跨胚层分化为三个胚层来源的细胞。同时骨髓间充质干细胞易于导入和表达外源基因，作为细胞治疗和基因治疗结合使用的靶细胞具有良好的前景。     

骨髓间充质干细胞成骨分化研究进展

骨髓间充质干细胞是一类具有多向分化潜能的干细胞,可作为种子细胞,修复和重建损伤或发生病变的多种组织器官,在再生医学领域中具有潜在的应用前景。在其向成骨方向的分化过程中,由多种通路、多种因子参与,其中包括细胞因子、生长因子和激素等。本文对骨髓基质干细胞的成骨分化进行了综述。     

体外培养骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的影响因素研究

探讨影响骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的因素。在骨组织工程中，骨髓间充质干细胞的成骨细胞分化率影响着骨量的形成。本文从诱导条件、细胞密度、支架材料、培养环境等方而综述了影响旗向成骨细胞分化的诸多因素，以期为获得更大量的组织工程化骨提供参考依据。     

逆转录病毒介导EGFP基因转染骨髓间充质干细胞及对其生物学特性的影响

目的 观测转染增强型绿色荧光蛋白基因(enhanced green fluorescent protein gene,EGFP)并稳定表达前后兔骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)的生物学特性,探讨利用EGFP作为体内试验示踪剂的可行性.方法 利用pLEGFP-N1逆转录病毒载体质粒转染PT67包装细胞,提取病毒上清液后感染BMSCs,G418筛选及单克隆培养得到稳定表达绿色荧光蛋白的BMSCs细胞.比较转染前后BMSCs的生长曲线,细胞活性和贴壁率.结果 获得了稳定表达绿色荧光蛋白的BMSCs,其生物学特性无明显改变,荧光有效表达时间达3个月.结论 利用逆转录病毒法转染EGFP可作为BMSCs体内示踪.     

自体骨髓间充质干细胞移植对小型猪下颌骨放射性骨坏死的预防作用

目的：观察和分析自体骨髓间充质干细胞（ bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs）静脉输注移植是否对小型猪下颌骨放射性骨坏死（ osteoradionecrosis,ORN）有预防作用。方法照射前1个月分离培养扩增BMMSCs,在照射后不同时点实验组进行自体BMMSCs静脉输注移植,对照组静脉输注同体积不含细胞的细胞培养液。照射2个月后拔除左侧下颌第一恒磨牙,通过肉眼、CT以及组织病理学观察小型猪动物模型下颌骨是否发生ORN。结果照射2个月拔牙创伤后,两组动物均出现了组织水肿、皮肤溃烂、骨质破坏等。5个月后实验组动物皮肤愈合,随后CT显示破坏骨质修复,组织病理学显示为接近正常的骨组织,而对照组动物下颌骨仍呈典型ORN表现。结论自体BMMSCs移植对下颌骨ORN有一定的预防作用,其预防机制尚有待进一步研究。     

外泌体运输调控颌骨再生的研究进展

由外伤、肿瘤切除、先天性畸形和严重牙周病导致的颌骨缺损,是目前口腔及颅颌面修复治疗面临的一大难题。携带特定生物信息的部分外泌体具有促进组织再生的作用,相比于干细胞移植,外泌体的免疫原性更低,便于储存和定量使用。本文综述外泌体在骨髓间充质干细胞、成骨细胞、破骨细胞和免疫细胞间相互转运的特点以及在颌骨相关疾病中的研究进展。     

人骨髓间充质干细胞分离培养及向软骨细胞定向分化的实验研究

目的：探讨人骨髓间充质干细胞体外分离培养和向软骨细胞定向分化的条件，为髁突软骨组织工程提供种子细胞。方法：采用Percoll分离液，根据细胞密度梯度原理，从健康人骨髓组织中分离骨髓间充质干细胞，对所获得的细胞进行体外培养和表面标志的流式细胞仪分析。对经过鉴定证实的骨髓间充质干细胞用含胰岛素、转铁蛋白、丙酮酸、地塞米松和TGF－β的诱导培养基处理7－14d。对诱导细胞进行蕃红花O－亮绿染色和Ⅱ型胶原染色，鉴定诱导后细胞的软骨细胞表型，结果：培养的人骨髓间充质干细胞均一表达CD29、CD44，而CD34、CD45和HLA－DR呈阴性。细胞经过诱导液作用14d后，蕃红花O－亮绿染色和Ⅱ型胶原染色阳性。结论：采用比重为1073g/L的Percoll能分离获得高纯度的人骨髓间充质干细胞（纯度大于95％）。该细胞经诱导液作用，可定向分化为软骨细胞。     

体外培养人骨髓基质干细胞诱导为成骨细胞的超微结构变化

目的通过透射电子显微镜对体外培养过程中不同代次的人骨髓基质干细胞的超微结构的观察分析,进一步了解骨髓基质干细胞向成骨细胞分化的过程。方法将临床自愿捐献骨髓的无血液系统疾病患者的骨髓体外分离培养诱导,分别在原代,1代,2代,3代细胞达到融合后,2.5%戊二醛4℃原位固定1h后,送透射电子显微镜检测,观察细胞内细胞器、细胞间质及钙盐沉积状况,免疫组化检测Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶染色及VonKossa染色,放免法测定骨钙素分泌情况。结果透射电镜显示,1代、2代、3代的骨髓基质干细胞超微结构有明显变化,第1代细胞内出现大量的溶酶体;第2代细胞内粗面内质网、高尔基体、线粒体增多;第3代细胞外基质中出现排列规律的胶原纤维以及初期和成熟的钙化基质。免疫组化I型胶原表达第3代细胞达到最强;碱性磷酸酶染色第2、3代ALP染色蓝紫色颗粒加深、增多;放免法测定骨钙素分泌第3代细胞达到最强。结论骨髓基质干细胞经过体外培养诱导从原代到第3代逐步向成骨细胞方向分化,具备成骨细胞的特征。由透射电镜反映出的细胞器及细胞外间质的变化为进一步探讨骨髓基质干细胞的分化机制提供了一定的实验依据。     

骨髓间质干细胞归巢至损伤组织的研究进展

骨髓间质干细胞(BMMSC)归巢至损伤的心肌组织,可恢复心肌丧失的功能.基质细胞衍生因子(SDF)1和半胱氨酸-X-半胱氨酸趋化因子受体(CXCR)4是刺激修复细胞迁移至受损心肌的关键性趋化因子,BMMSC会沿着SDF1质量浓度梯度定向迁移至靶器官.BMMSC在冠状动脉和心内膜注入定植率较高,而心内膜注入更为安全且不良反应少.BMMSC释放的神经生长因子、干细胞生长因子和脑衍生神经营养因子等可明显改善谷氨酸诱导的神经元损伤,是组织修复、自身免疫性疾病和移植物抗宿主病的免疫调节剂.BMMSC可调控肿瘤组织中表皮生长因子受体和CXCR4等趋化因子的表达,从而控制肿瘤细胞的增殖.BMMSC亦是牙周组织工程学中理想的种子细胞,而冷冻后的BMMSC可保持其新鲜的特性,归巢数量有所增加.把BMMSC引入牙周损伤组织中,将为牙周损伤组织的修复和再生提供新的思路和楔入点.     

体外诱导骨髓间充质干细胞分化为神经胶质样细胞的实验研究

目的：观察体外以不同方法诱导的骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells，MSCs)分化为神经胶质样细胞，探讨MSCs作为组织工程周围神经种子细胞的可行性。方法：以大鼠MSCs为研究对象，分化学诱导组，共培养诱导组，未经诱导的MSCs作为对照组。通过体外动态观察细胞形态，免疫细胞化学，western blot，RT-PCR等手段对各组诱导后的细胞进行鉴定。结果：形态学观察显示两种诱导过程中的部分MSCs细胞都出现明显的神经胶质细胞的形态，共培养诱导组的MSCs在诱导后仍可继续传代培养，对照组细胞形态无变化。细胞免疫组织化学染色，western blot和RT-PCR结果显示两个诱导组细胞都能够表达神经干细胞标志性抗体(Nestin)、神经胶质纤维酸性蛋白抗体(GFAP)和S-100抗体。结论：我们推断MSCs很有可能成为TEPN的理想种子细胞来源。     

同期神经化增强髂骨瓣术后骨髓间充质干细胞的活性

目的： 比较神经化髂骨瓣和传统髂骨瓣重建下颌骨缺损术后,移植骨块骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs）的干细胞活性。方法： 游离血管化髂骨瓣移植修复下颌骨缺损术后半年,从移植骨骨髓体外分离、培养BMMSCs,通过集落形成观察、Brdu摄入实验、群体倍增时间、体外成骨茜素红染色法、裸鼠皮下成骨法检测BMMSCs增殖、自我更新及成骨分化能力。采用SPSS 24.0软件包对数据进行统计学分析。结果： 神经化髂骨移植术后分离、培养的BMMSCs的集落形成、增殖、群体倍增时间、体外及体内成骨分化能力均显著高于非神经化组（P<0.05）。结论： 神经化髂骨瓣重建下颌骨缺损可以增强BMMSCs的自我更新、增殖、成骨分化等潜能,有助于维持移植骨的术后内环境稳定,减少术后移植骨吸收。     

成人骨髓基质干细胞体外培养与鉴定

目的：本实验旨在建立一套体外分离培养人骨髓基质干细胞（human bone marrow stem cell HMSCs)的方法，观察HMSCs，体外培养并传代，观察原代及传代细胞的细胞形态及生长规律，第4代细胞用矿化液连续培养30天，在倒置显微镜下观察矿化结节形成情况。结果：体外利用骨髓基质细胞培养液成功培养了HMSCs,并连续传代5－7代，利用第4代细胞用矿化液连续培养30天，矿化结节形成，在细胞间有钙盐沉积。结论：HMSCs可以在体外培养成功，并可定向诱导为成骨细胞，有希望作为极佳的种子细胞应用于临床。     

兔骨髓间充质干细胞膜片特性及优势研究

目的:探讨兔骨髓间充质干细胞(rBMMSCs)膜片的基本生物学特性及其在组织工程应用中的优势. 方法:从日本大耳白兔提取原代骨髓培养rBMMSCs,采用简单制备方法构建rBMMSCs细胞膜片,大体、HE染色观察, MTT、成骨成脂诱导检测膜片增殖分化能力,RT-PCR检测膜片相关优势基因的表达情况. 结果:成功分离rBMMSCs,诱导10-14d后获得白色膜状细胞膜片,并可用无菌眼科镊提拉. 镜下观察细胞呈梭形重叠生长,HE染色显示细胞间紧密连接并有大量细胞外基质(ECM)分泌;MTT显示膜片细胞密度随时间增加;成骨成脂诱导结果显示其分化能力明显优于普通培养的rBMMSCs;RT-PCR结果显示,与rBMMSCs相比,细胞膜片高表达ColⅠ和Fn.结论:rBMMSCs细胞膜片相比普通培养的rBMMSCs,在组织工程应用中更具优势.     

大白鼠骨髓间质干细胞体外培养体系的建立及分化研究

目的：建立大鼠骨髓间质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs)体外培养体系，对大白鼠BMMSCs体外培养的条件，供体大白鼠鼠龄等进行了研究。对体外培养的大白鼠BMMSCs的形态学，增殖动力学，成骨的表面标记及体外钙化能力进行了系列研究，方法：取2月龄SD大鼠胫骨和股骨骨髓进行体外培养，取第二代BMMSCs,绘制生长曲线并计算群体倍增时间，对经成骨诱导剂诱导的BMMSCs的ALP表达及体外钙沉积进行了研究。结果：细胞呈长梭形或多角形，细胞表面有不规则的细胞突起，秀射电镜可见胞浆有大量的粗面内质网及线粒体，细胞表面可见突起，细胞生长曲线呈S形，群体倍增时间为72小时，经诱导分化的BMMSCs可见碱性磷酸酶的表达。von Kossa染色可见散在深染的钙沉积班块。结论：来源于年轻大鼠股骨骨髓的间质干细胞体外培养并经诱导后可分化为具有部分成骨特性的细胞，可以为体内骨组织工程提供组织细胞。