纳米淡水珍珠粉对成骨相关基因表达的影响

背景:珍珠中高含量的钙离子可以促进钙盐沉积,抑制破骨细胞的骨吸收活性,促进骨再生,且其含有的水溶性蛋白具有骨诱导作用,可促进成骨细胞的分化。目的:观察纳米淡水珍珠粉对成骨细胞成骨相关基因表达的影响。方法:取第3代小鼠成骨细胞MC3T3-E1细胞,分别与纳米淡水珍珠粉(实验组)、纳米羟基磷灰石(对照组)共培养,以单独培养的细胞为阴性对照。培养7 d后,采用RT-PCR实验检测各组Runx2、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原m RNA的表达。结果与结论:(1)实验组、对照组Runx2与骨桥蛋白mRNA表达量高于阴性对照组(P <0.05),并且实验组Runx2与骨桥蛋白m RNA表达量高于对照组(P <0.05);(2)实验组Ⅰ型胶原m RNA表达量高于对照组、阴性对照组(P <0.05),对照组与阴性对照组Ⅰ型胶原m RNA表达量比较差异无显著性意义(P> 0.05);(3)结果表明,纳米淡水珍珠粉较纳米羟基磷灰石更能显著促进成骨相关基因Runx2、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原m RNA的表达。     

正弦交变电磁场促进大鼠骨髓间充质干细胞成骨性分化的研究

研究50 Hz不同强度正弦交变电磁场(SEMFs)对体外培养大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSCs)增殖与成骨性分化的影响,筛选出最佳磁场强度参数。采用贴壁筛选法培养原代rBMSCs,每天在频率为50 Hz,强度分别为0、1.4、1.6、1.8、2.0、2.2 mT的磁场环境中处理30 min。MTT法检测细胞增殖情况;于处理后的第3、6、9、12 d分别测定细胞碱性磷酸酶活性、钙盐沉积量、钙化结节数以及Ⅰ型胶原表达量,并比较各组间差异;于处理后6、12、24、48 h分别提取细胞总RNA,用RT Real-Time PCR法检测成骨性分化相关基因Osterix和IGF-1表达情况。实验结果显示电磁场干预组的细胞增殖率均低于对照组;但1.4~2.2 mT区间的磁场具有促成骨效应,以1.8 mT促进rBMSCs的成骨性分化更明显,表现在该组的碱性磷酸酶活性、钙盐沉积量、钙化结节数、Ⅰ型胶原表达量以及成骨性分化基因的表达量最高,亦显著高于对照组(P<0.05)。由此可以认为频率为50 Hz、强度范围在1.4~2.2 mT内的SEMFs抑制rBMSCs的增殖;但促进其成骨性分化,以1.8 mT效果最为明显。     

骨髓间充质干细胞成骨方向诱导过程中的基因表达

背景:目前骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化演变中的基因表达模式尚不明确。目的:观察骨髓间充质干细胞向成骨细胞诱导分化过程中碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素基因的表达情况,验证骨髓间充质干细胞是否向成骨细胞成熟分化。方法:抽取2月龄新西兰大白兔股骨骨髓,全骨髓贴壁法培养获得骨髓间充质干细胞,用矿化诱导培养基(DMEM/F12、地塞米松1×10-8mmol/L、β-磷酸甘油钠0.01mol/L、维生素C0.05g/L)进行成骨诱导培养,用反转录-聚合酶链反应方法检测诱导培养后第一二代骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素基因的表达情况,并对该骨髓间充质干细胞表面抗原CD44进行鉴定。结果与结论:经矿化诱导培养基诱导培养后,第一二代骨髓间充质干细胞阶段性表达碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素基因;第1代骨髓间充质干细胞抗原CD44阳性率达44.4%。提示兔骨髓间充质干细胞在体外矿化诱导培养中逐渐向成骨细胞分化,分别于诱导后第一二代细胞中阶段性顺序表达成骨细胞特异性基因碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素,该细胞已具备成骨细胞特征,为揭示骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化过程中基因表达机制提供了实验依据。     

骨膜细胞与髓核细胞共培养向成骨方向的分化

背景：骨膜细胞已被应用于骨缺损及修复,但其可否在成骨诱导环境中与髓核细胞共培养向成骨分化,并应用于椎间隙骨性融合的相关研究报道较少。目的：分离培养髓核细胞与骨膜细胞,观察特定环境下髓核细胞的成骨潜能,以及加入骨膜细胞与其共培养后的成骨能力。方法：Ⅱ型胶原酶消化离心贴壁法分离兔髓核细胞;组织贴壁培养法分离兔骨膜细胞。采用细胞表面抗原CD90、CD105免疫荧光染色法鉴定骨膜细胞,甲苯胺蓝染色及Ⅱ型胶原免疫组织化学鉴定髓核细胞。实验分为两组：成骨诱导环境单独培养的髓核细胞为对照组,加入骨膜细胞与髓核细胞共培养为实验组。CCK8法检测细胞增殖,分别行碱性磷酸酶、茜素红染色、Ⅰ型胶原免疫组织化学染色进行成骨鉴定,Western blot检测两组细胞成骨诱导后骨桥蛋白的表达。结果与结论：骨膜细胞表面抗原CD90、CD105呈阳性,髓核细胞甲苯胺蓝染色及Ⅱ型胶原染色阳性;1,3,5,7,9 d各时间点实验组髓核细胞增殖活性显著高于对照组;诱导2周后2组细胞碱性磷酸酶染色、茜素红染色及Ⅰ型胶原免疫组织化学染色均为阳性,但实验组阳性表达高于对照组(P < 0.05);实验组骨桥蛋白表达强于对照组。髓核细胞具有成骨分化的潜能,但体外的增殖能力较低,加入骨膜细胞后,共培养细胞增殖分化能力提高。成骨诱导下骨膜细胞与髓核细胞共培养具有良好相容性,细胞相互黏附,并具有强于单独诱导髓核细胞的成骨能力。中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

维甲酸诱导小型猪牙周膜干细胞的体外成骨

背景：近期研究发现维甲酸对胚胎干细胞及多种成体干细胞具有成骨方向诱导的作用。 目的：观察维甲酸对小型猪牙周膜干细胞体外成骨作用的影响。 方法：采用组织块法获得小型猪牙周膜细胞,有限稀释法纯化小型猪牙周膜干细胞,免疫荧光法检测STRO-1、免疫细胞化学法检测波形蛋白、角蛋白鉴定小型猪牙周膜干细胞。CCK8法测定小型猪牙周膜干细胞增殖曲线,检测小型猪PDLSC克隆形成率。使用维甲酸对第3代小型猪牙周膜干细胞进行成骨诱导,茜素红染色检测矿化结节,免疫细胞化学方法检测成骨相关基因骨桥蛋白、骨钙素、Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原的表达。 结果与结论：有限稀释法分离纯化小型猪牙周膜干细胞STRO-1,波形蛋白阳性表达,角蛋白阴性表达,克隆形成率为2.8%,维甲酸诱导14 d后,碱性磷酸酶染色阳性,诱导21 d后茜素红染色阳性,免疫细胞化学法检测骨桥蛋白、骨钙素、Ⅰ型胶原阳性表达,Ⅲ型胶原阴性表达。结果表明小型猪牙周膜干细胞能够被维甲酸诱导向成骨样细胞分化。     

TGF-β1诱导分化的兔BMSCs复合左旋聚乳酸\β-磷酸三钙多孔支架材料体外研究实验

目的 研究体外培养rBMSCs经TGF-β1诱导分化的软骨细胞复合左旋聚乳酸\β-磷酸三钙(PLLA\β-TCP)多孔支架材料体外构建仿生人工软骨. 方法 低温挤出成形法制备成PLLA\β-TCP复合多孔支架材料,体外分离、培养rBMSCs至第3代,利用含有TGF-β1特殊诱导系统诱导其向软骨细胞分化,诱导14d后用甲苯胺蓝染色及Ⅱ型胶原免疫组化进行鉴定后与PLLA\β-TCP多孔支架材料体外复合培养,并取第7、14、21d细胞复合材料进行电镜扫描观察细胞贴附、生长、增殖状况,同时消化收集贴附支架第7、14、21d的细胞,行RT-PCR检测分化软骨细胞相关基因aggrecan、Co12A1在mRNA水平的表达,Western-bolt检测Ⅱ型胶原蛋白的分泌情况.结果 rBMSCs经诱导后向软骨细胞分化,甲苯胺蓝染色见分化软骨细胞分泌糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG),Ⅱ型胶原免疫组织化学染色呈阳性;电镜扫描见分化细胞在支架材料分布均匀,黏附良好;RT-PCR及Westem-bolt检测示7、14、21daggrecan、Co12A1在mRNA水平、Ⅱ型胶原蛋白均有不同程度表达. 结论 利用含有TGF-β1特殊诱导系统诱导rBMSCs分化的软骨细胞复合到PLLA\β-TCP多孔支架材料上,细胞生长良好,并能正常分泌软骨细胞特异细胞外基质,体外成功构建了组织工程软骨.     

绝经后妇女骨代谢过程中血清基质金属蛋白酶3和骨桥蛋白的变化

背景：骨桥蛋白和基质金属蛋白酶3具有高度的亲和力,此二者的表达可能与骨代谢有关。 目的：观察绝经后妇女血清基质金属蛋白酶3和骨桥蛋白水平,并观察其与骨保护蛋白、骨保护蛋白配体及骨代谢指标的关系。 方法：将120名绝经后妇女分为骨密度正常组、低骨量组和骨质疏松组3 组,对其血清基质金属蛋白酶3、骨桥蛋白、骨保护蛋白、骨保护蛋白配体及骨碱性磷酸酶、骨钙素、Ⅰ型胶原交联C端肽和尿Ⅰ型胶原交联N端肽进行测定,计算骨桥蛋白/基质金属蛋白酶3比值。 结果与结论：骨质疏松组中血清骨桥蛋白和基质金属蛋白酶3的水平高于正常组(P < 0.05)。绝经后妇女血清基质金属蛋白酶3、骨桥蛋白和骨桥蛋白/基质金属蛋白酶3比值与血清骨保护蛋白配体、骨碱性磷酸酶和骨钙素水平呈明显负相关 (P < 0.05),与骨保护蛋白、尿尿Ⅰ型胶原交联N端肽/肌酐比值呈明显正相关性(P < 0.05)。骨质疏松组中血清基质金属蛋白酶3、骨桥蛋白和骨桥蛋白/基质金属蛋白酶3比值与血清骨保护蛋白配体、骨碱性磷酸酶和骨钙素水平呈明显负相关 (P < 0.05),与骨保护蛋白、尿尿Ⅰ型胶原交联N端肽/肌酐水平比值存在明显正相关性(P < 0.05)。提示绝经后妇女血清骨桥蛋白水平和骨桥蛋白/基质金属蛋白酶3比值升高与绝经后骨质疏松症伴随骨代谢转换过程增快有关。     

小鼠间充质干细胞三系分化中SOX9与Ⅱ型胶原mRNA的定量

背景：研究表明,软骨中的主要成分Ⅱ型胶原的基因-Col2a1在软骨细胞中的表达与SOX9 的浓度呈剂量依赖正相关关系。 目的：通过成骨、成软骨、成脂肪诱导干细胞分化,分析3种分化过程及不同时期的SOX9与Ⅱ型胶原 mRNA含量的变化,探讨SOX9在不同时空分布的表达规律及与Ⅱ型胶原的相关关系。 方法：取4周龄昆明小鼠骨髓间充质细胞,体外培养得到间充质干细胞并传达至第3代,对间充质干细胞进行流式细胞仪鉴定细胞表型,共分3组每组设3个时间段,通过成骨、成软骨、成脂肪3种诱导培养液对3组细胞进行诱导,另设不进行诱导的细胞作为对照组。分别在诱导3,7,14 d后收集提取细胞的总RNA,通过RT-PCR进行SOX9与Ⅱ型胶原的mRNA定量检测,同时对诱导后的细胞进行染色、免疫荧光染色,观察其分化状态及相关统计分析。 结果与结论：第3代骨髓间充质干细胞生长良好,流式细胞仪鉴定细胞表型证实为干细胞,对诱导后细胞进行染色、免疫荧光染色结果证实细胞分化为骨、软骨、脂肪细胞。经RT-PCR检测,在3组诱导分化细胞中SOX9 mRNA含量由高到低分别是成软骨、成骨、成脂肪,Ⅱ型胶原 mRNA含量由高到低分别是成软骨、成脂肪、成骨。在成软骨分化中SOX9在3,7 d表达不断升高,14 d呈下降趋势。Ⅱ型胶原在3,7,14 d均逐渐升高。在成骨分化中SOX9 mRNA含量随着时间推移而增加,而Ⅱ型胶原则随着时间推移而不断降低。在成脂肪分化中SOX9 mRNA表达与对照组比较差异无显著性意义(P > 0.05);而Ⅱ型胶原的表达没有规律可循,时间点的延伸及检测未观察到。结果提示,SOX9在软骨分化中作用优于成骨、成脂肪组,且软骨分化中SOX9与Ⅱ型胶原存在相关性,可能在软骨分化的早期Ⅱ型胶原随着SOX9的变化而变化;且软骨分化和成骨分化过程中SOX9可能起到了一个互相协调促进平衡的关键作用。     

基因转染骨髓间充质干细胞复合同种异体骨修复绵羊极限骨缺损

背景：多项体内外实验表明外源性植入碱性成纤维细胞生长因子能明显促进骨形成过程,但外源性碱性成纤维细胞生长因子在体内易降解,影响疗效。 目的：利用分子生物学技术将碱性成纤维细胞生长因子转染至骨髓间充质干细胞中,观察同种异体骨复合基因转染骨髓间充质干细胞修复绵羊极限骨缺损的效果。 方法：将同种异体骨复合碱性成纤维细胞生长因子转染骨髓间充质干细胞组织工程骨、骨髓间充质干细胞复合同种异体支架骨材料、同种异体支架骨材料、β-磷酸三钙材料分别植入羊髂骨极限缺损处,植入后4,8,12周行组织学、免疫组织化学染色观察。 结果与结论：同种异体骨复合碱性成纤维细胞生长因子转染骨髓间充质干细胞组织工程骨植入后12周,手术结合区成软骨样结构较多,术区中央可见大量成骨样细胞,整个术区的支架材料降解较其他组多,支架材料孔洞内爬满纤维结缔组织,材料周围常见破骨样细胞;骨涎蛋白与Ⅰ型胶原呈强阳性表达。其他3组手术结合区虽有成软骨样结构及成骨样细胞出现,但中央区为死骨结构,且骨涎蛋白与Ⅰ型胶原呈弱表达。表明碱性成纤维细胞生长因子转染的骨髓间充质干细胞复合同种异体骨可基本修复绵羊极限骨缺损。     

低强度脉冲超声波联合骨形态发生蛋白2促进人牙周膜细胞的成骨分化

背景：低强度脉冲超声波和骨形态发生蛋白2均可促进人牙周膜细胞成骨分化,但两者联合应用尚未见报道。目的：验证低强度脉冲超声波和骨形态发生蛋白2联合应用诱导牙周膜细胞成骨分化的生物学效应。方法：体外分离、原代、传代培养与鉴定牙周膜细胞。取生长良好的第4代牙周膜细胞接种至六孔板中,实验分为4组：对照组、低强度脉冲超声波诱导组、骨形态发生蛋白2诱导组、低强度脉冲超声波联合骨形态发生蛋白2诱导组。采用碱性磷酸酶检测试剂盒检测细胞碱性磷酸酶活性,RT-PCR检测牙周膜细胞成骨相关基因Ⅰ型胶原、骨桥蛋白的表达。结果与结论：通过低强度脉冲超声波、骨形态发生蛋白2和低强度脉冲超声波+骨形态发生蛋白2诱导后,体外培养的牙周膜细胞碱性磷酸酶活性均显著高于对照组(P < 0.05),其中低强度脉冲超声波+骨形态发生蛋白2组碱性磷酸酶活性最强(P < 0.05)。RT-PCR结果分析显示,低强度脉冲超声波与骨形态发生蛋白2都可以上调Ⅰ型胶原、骨桥蛋白基因的表达(P < 0.01),两者联合处理作用更为明显(P < 0.001)。结果初步提示,低强度脉冲超声波和骨形态发生蛋白2均可以增强牙周膜细胞成骨能力,两者联合应用其成骨诱导能力更强。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程全文链接：     

羌活鱼含药血清对大鼠骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的影响

背景：羌活鱼具有促进骨折愈合的作用,但其具体的作用机制和其有效成分的研究目前尚不清楚。 目的：观察不同浓度羌活鱼含药血清对体外培养大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。 方法：以羌活鱼研粉剂灌服大鼠制得羌活鱼含药血清,灌服等体积生理盐水制得对照血清;采用贴壁筛选法培养大鼠骨髓间充质干细胞,并以不同浓度(2.5%,5%,7.5%,10%)羌活鱼含药血清干预第3代大鼠骨髓间充质干细胞,通过MTT法检测细胞增殖情况;分别测定细胞碱性磷酸酶活性、钙盐沉积量、骨钙素、Ι型胶原表达量以及钙化结节数。 结果与结论：5%和7.5%浓度含药血清可促进细胞增殖、成骨性分化,尤以5%含药血清最为明显,其碱性磷酸酶活性、钙盐沉积量、Ι型胶原含量、骨钙素含量和钙化结节数均显著高于空白对照组(P < 0.01)。羌活鱼经口服后的代谢产物可刺激大鼠骨髓间充质干细胞增殖,并能促进其成骨性分化,推测其可能是羌活鱼续断接骨的作用机制之一。     

人瘦素基因过表达增强大鼠骨髓基质细胞成骨能力

目的探讨人瘦素(h LEP)基因修饰对大鼠骨髓基质细胞(r BMSCs)成骨能力的影响。方法以转染h LEP腺病毒载体(Ad5-h LEP-EGFP)的r BMSCs为实验组,空载体(Ad5-EGFP)转染的r BMSCs和未转染的r BMSCs为对照组。MTT法检测细胞增殖情况,实时荧光定量PCR法检测Ⅰ型胶原(Col-Ⅰ)和碱性磷酸酶(ALP)mRNA的表达,茜素红染色检测矿化结节形成能力。同时,将各组r BMSCs与β磷酸三钙(β-TCP)复合后移植于裸鼠皮下培养8周,观察新骨形成情况。结果 Ad5-h LEP-EGFP能有效转染r BMSCs,转染后细胞增殖活性无明显改变,但Col-Ⅰ和ALP mRNA的表达较对照组有明显提高(P0.05),矿化结节形成能力也更强(P0.05)。而且,h LEP修饰后的r BMSCs能与β-TCP结合形成组织工程化复合物,并能在裸鼠体内形成更多的类骨样组织。结论 h LEP修饰的r BMSCs可增强细胞成骨能力,有望应用于骨及牙周组织再生研究。     

Comparison of human fibroblast ECM-related gene expression on elastic three-dimensional substrates relative to two-dimensional films of the same material

Three-dimensional elastic substrates were fabricated from a commercially available polyurethane with an internal porosity of approximately 70% and elastic modulus of 27.4+/-2.76 KPa and examined for suitability in vocal fold tissue engineering. Using immunohistochemistry, biomechanical testing, and RT-PCR; we examined human fibroblast viability, distribution and extracellular matrix related gene expression within substrates for periods up to 4 weeks. We found that cells were capable of colonizing the entire volume of a 5mm wide x 3mm deep x 20mm long substrate at high viability. Histological cross-sections showed extensive extracellular matrix deposited around the cells and throughout the pore structure of the substrates, which consisted of fibronectin and type I collagen. Cell seeded substrates displayed a significantly higher elastic modulus than unseeded controls similar to native tissue. The transfer of cell growth from two-dimensional to three-dimensional culture resulted in changes in ECM-related gene expression consistent with decreasing cell migration and increasing tissue formation. We found that fibroblasts cultured in three-dimensional substrates expressed significantly higher levels of mRNA for elastin and fibromodulin, while expressing significantly lower levels of mRNA for MMP-1 and hyaluronidase relative to two-dimensional substrates of the same material. The results suggest that three-dimensionally porous, Tecoflex-derived elastic biomaterials may be suitable substrates for engineering vocal fold tissue.     

晚期骨关节炎患者膝关节滑膜间充质干细胞的体外成骨分化

背景：间充质干细胞是组织工程中常用的种子细胞,而来源于人膝关节滑膜组织的间充质干细胞能否作为骨组织修复与再生中合适的种子细胞还需要进一步验证。 目的：观察晚期骨关节炎患者膝关节滑膜组织来源的间充质干细胞体外向成骨细胞定向分化的潜能,对所诱导细胞的成骨特性进行鉴定。 方法：无菌条件下从行全膝关节置换的晚期骨关节炎患者膝关节腔内获取滑膜组织,Ⅰ型胶原酶消化分离获得有核细胞。以最适密度接种(200个有核细胞/cm2),挑选单细胞克隆,筛选出滑膜间充质干细胞。基础培养基培养,传至第3代时改换为含地塞米松、β-甘油磷酸钠和抗坏血酸的成骨诱导培养基诱导培养。 结果与结论：体外分离培养的滑膜间充质干细胞早期可形成葵花样细胞集落,克隆样生长。传代至第3代,细胞呈成纤维细胞样生长,形态均一。滑膜间充质干细胞成骨诱导后呈典型的“铺路石样”成骨细胞形态,诱导至第7天碱性磷酸酶染色呈强阳性,碱性磷酸酶活性表达也在诱导7 d时达最高峰;诱导21 d茜素红染色可见大量钙结节形成;同时反转录PCR检测到Ⅰ型胶原、Runx2、骨结合蛋白和骨桥蛋白的表达在诱导后增加,21 d时表达最高。从晚期骨关节炎患者膝关节滑膜组织分离获得的滑膜间充质干细胞,在体外可成功诱导分化为成骨细胞,所诱导生成的细胞具有典型的成骨细胞特性。提示滑膜间充质干细胞有望成为骨组织工程理想的种子细胞来源,在骨组织的再生修复中发挥重要作用。     

软基质力学特性对滑膜间充质干细胞向软骨细胞分化的干预作用

背景：课题组前期研究表明,较软的培养基质对大鼠骨髓间充质干细胞的形态及细胞骨架有明显的影响。 目的：探讨不同弹性模量的聚丙烯酰胺凝胶软基质对人滑膜间充质干细胞向软骨细胞分化的影响。 方法：无菌条件下获取骨关节炎患者滑膜组织,有限稀释法获得原代人滑膜间充质干细胞,流式细胞术进行细胞表面标记物鉴定,多向诱导分化实验进行功能鉴定。用丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺制备0.4,6,30 kPa 3个弹性模量的聚丙烯酰胺凝胶软基质作为培养人滑膜间充质干细胞的基底,在转化生长因子β1存在的情况下分别培养7 d和14 d,RT-PCR方法检测软骨形成相关基因COL2A1、CRTAC1 mRNA的表达,以6孔细胞培养板作为对照组。 结果与结论：在不同弹性模量上生长的人滑膜间充质干细胞表现出不同的细胞形态;软基质的弹性模量及培养时间对人滑膜间充质干细胞成软骨基因COL2A1、CRTAC1的表达有交互作用：7 d时,CRTAC1 mRNA在6 kPa弹性模量聚丙烯酰胺凝胶上表达量最高(F=44.350,P=0.000);7 d时,COL2A1 mRNA在0.4 kPa弹性模量聚丙烯酰胺软基质上的表达量最高(F=6.384,P=0.005)。较低弹性模量的聚丙烯酰胺凝胶软基质比常规细胞培养板更具有促进滑膜间充质干细胞向软骨细胞分化的作用。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程      

富血小板血浆凝胶对家兔骨髓间充质干细胞增殖与成骨活性的影响

背景：富血小板血浆含有多种骨组织修复有关的生长刺激因子,并且在凝聚后可以形成纤维蛋白网络支架利于细胞的黏附而促进骨组织再生。 目的：体外评价家兔骨髓间充质干细胞在富血小板血浆凝胶中的增殖与成骨活性。 方法：分离培养5 d龄新生大耳白兔骨髓间充质干细胞;提取成年大耳白兔外周静脉血的富血小板血浆。设置富血小板血浆复合骨髓间充质干细胞(复合细胞组)、复合α-MEM培养液组及单纯骨髓间充质干细胞组进行观察。 结果与结论：各组间的乳酸脱氢酶活性比较差异有显著性意义(P < 0.05),复合细胞组骨髓间充质干细胞增殖明显优于其他组,其凝胶完整、均匀、半透明,细胞不规则多角形散在分布,有较多长突触伸展在凝胶中,在凝胶中散在分布黄绿色荧光亮点和结节,显示有钙化结节形成。数量和大小第3周比第2周稍有增多和增大,而与α-MEM培养液复合未见荧光显色。说明在富血小板血浆凝胶复合骨髓间充质干细胞后,明显促进了骨髓间充质干细胞的增殖与成骨活性。     

壳聚糖/液晶复合水凝胶的制备及细胞相容性研究

 目的：基于仿生理念构建壳聚糖/液晶(CS/LC)复合水凝胶体系,通过观察复合水凝胶表面形貌和相分离结构、评价细胞相容性,探讨复合水凝胶体系中液晶微区结构形态对细胞行为的影响。方法：以CS为基底材料,复合具有一定流动和取向的羟丙基纤维素酯类LC,制备具有类生物膜结构的CS/LC复合基质,采用扫描电镜、X射线衍射等手段对复合材料进行表征分析,并进一步观察复合水凝胶对成纤维细胞活性的影响。结果：CS/LC复合水凝胶主要呈现非晶态,LC相以“岛屿”状态均匀分布于CS水凝胶基材中,与CS构成两相分离结构;细胞相容性实验表明复合水凝胶中嵌有连续分布的流动性LC畴有利于细胞的初始黏附与生长。结论：复合水凝胶的仿生结构及类组织黏弹性使其表现出良好的细胞相容性。     

力学刺激和成骨化学诱导剂对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化能力的影响

目的 探讨力学刺激与成骨化学诱导剂对大鼠骨髓间充质干细胞（rat bone mesenchymal stem cells,rBMSCs）碱性磷酸酶（alkaline phosphatase, ALP）、I 型胶原(collagen type I, COL I）和骨钙素 (osteocalcin, OCN) 基因表达与钙化结节形成的影响。方法 体外分离培养rBMSCs,分别在成骨诱导和非成骨诱导条件下应用双轴力学应变加载系统对rBMSCs施加周期性的机械张应变（应变2%,频率1 Hz,每次2 h,间隔2 h,每天加载3 次）。力学刺激作用3 d和6 d,采用实时荧光定量RT-PCR检测ALP、COL I和OCN的mRNA表达,同时采用茜素红染色法观察钙化结节的形成情况。结果 力学刺激作用后,成骨诱导6 d组出现明显的钙化结节,其余各组均无明显钙化结节形成。与相应非诱导组比较,成骨诱导3 d组ALP、COL I和OCN的mRNA表达量分别增加0.6、3和11.8倍;成骨诱导6 d组ALP、COL I和OCN的mRNA表达量分别增加2.7、3.2和10倍。结论 成骨化学诱导剂和力学刺激均能促进rBMSCs的骨向分化,且二者之间具有协同作用。     

In vitro direct osteogenesis of murine embryonic stem cells without embryoid body formation

Embryonic stem cells (ESCs) posses the ability to self-renew and differentiate into a multitude of lineages, including the osteogenic lineage in vitro. Currently, most approaches have focused on embryonic body (EB)-mediated osteogenic differentiation, which relies on formation of all three germ layers resulting in limited yields and labour-intensive culture processes. Our study aimed at developing an efficient culture strategy resulting in the upregulated in vitro osteogenic differentiation of murine ESCs (mESCs), which completely avoided EB formation. Specifically, mESCs were cultured in HepG2 conditioned medium for 3 days and then directed into osteogenic differentiation for 21 days without prior EB formation. The mineralised bone nodules generated were characterized by Alizarin red S-staining, phenotypic alkaline phosphatase expression, time-course analysis of ALPase activity, the presence of type I collagen and osteopontin, and osteocalcin, cbfa-1/runx-2, and osterix gene expression. Our method of direct osteogenic differentiation of mESCs represents a novel and efficient approach that results in enhanced yields and could have significant applications in bone tissue engineering.