骨髓基质细胞在骨组织工程中的研究与进展

大面积骨缺损与骨不连等疾病一直是困扰临床骨科的难题，骨组织工程的提出为其治疗提供了一种可行的方法。种子细胞是骨组织工程的核心与基础，一直是人们普遍关注的热点。目前的种子细胞包括成骨细胞，骨细胞，骨膜成骨细胞，骨髓基质细胞等。其中骨髓基质细胞被公认为是一较理想的种子细胞：获取方便，来源较广泛，对供体损伤较小，体外培养技术成熟，细胞增殖较快，而且可以作为一些成骨因子基因转染的靶细胞。骨髓基质细胞、基质支架和／或成骨因子构成的复合材料能够修复骨缺损；特别是将含有成骨因子基因(如骨形态发生蛋白-2基因)的骨髓基质细胞与基质支架复合能够加快骨缺损的修复，这具有重要的临床意义。目前骨髓基质细胞在骨组织工程中应用面临的主要问题是细胞纯化、基因转染后的安全等问题，特别是后者亟待解决。     

Wnt信号分子诱导骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化

背景:间充质干细胞可向神经方向转化,但分子机制目前不清楚.目的:观察Wnt3a和Wnt5a在骨髓间充质干细胞向神经细胞分化过程中的作用.方法:体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,传代后通过形态学和流式细胞仪检测细胞表面标志物CD14,CD44,CD9,CD34,CD45表达.采用碱性成纤维细胞生长因子分别联合Wnt3a和Wnt5a的诱导方案,免疫组织化学法和RT-PCR检测Wnt3a、Wnt5a在骨髓间充质干细胞向神经样细胞分化过程中的作用.结果与结论:骨髓间充质干细胞为长梭形,表面标志物CD9,CD44高表达,CD34,CD45低表达.诱导后细胞Wnt3a诱导组巢蛋白,神经元特异性烯醇化酶呈阳性,而胶质纤维酸性蛋白无明显表达,细胞活力良好.Wnt5a诱导组巢蛋白呈弱阳性表达,而神经元特异性烯醇化酶及胶质纤维酸性蛋白阴性.RT-PCR结果显示Wnt3a诱导组巢蛋白在诱导前后均有表达,神经元特异性烯醇化酶在诱导后5 d可见明显的扩增条带,10 d后更加明显.胶质纤维酸性蛋白在诱导10 d后出现较弱的扩增条带.提示Wnt3a分子能够促进体外培养的间充质干细胞向神经元样细胞分化.     

人脐静脉间充质干细胞体外诱导分化为神经元的可行性

目的：探讨来源于人脐静脉内皮及内皮下层间充质干细胞体外诱导分化为神经元样细胞的可行性，分析体外分离纯化、原代及传代培养的最佳条件，为神经组织修复选择理想的种子细胞来源。 方法：实验于2006—04／12在辽宁医学院解剖学实验室完成。①对象：取正常健康产妇顺产或剖宫产的新生儿脐带20条，由辽宁医学院附属第一医院提供，产妇及其家属均签署知情同意书，实验经医院医学伦理委员会批准。②实验方法：无菌条件下用1g/L Ⅰ型胶原酶消化脐静脉内皮及内皮下层，收集的细胞按5× 10^7 L^-1，1× 10^8 L^-1，5× 10^8 L^-1，1× 10^9 L^-1，3× 10^9 L^-1密度接种进行原代培养，待细胞80％融合时胰酶消化传代。取第2代细胞，诱导组经含有3μmo／L β-巯基乙醇、20％胎牛血清的DMEM预诱导液处理后，换成含10g/L二甲基亚砜、100mmol／L丁化羟基茴香醚的无血清DMEM诱导液进行诱导。未诱导组将诱导液更换为无血清DMEM。③实验评估：记录原代培养过程中不同接种密度细胞贴壁所需时间。免疫细胞化学检测诱导前细胞表面抗原血管性血友病因子、CD166的表达及诱导后细胞巢蛋白、神经元特异性烯醇化酶、胶质纤维酸性蛋白的表达，倒置相差显微镜下计数阳性细胞分化率。 结果：①不同接种密度细胞贴壁所需的原代培养时间比较：5× 10^7 L^-1组仅有1孔细胞贴壁呈克隆样生长，但培养至28d时仍不能传代，其余培养孔均无细胞贴壁生长。与1× 10^8 L^-1组比较，5× 10^8 L^-1，1× 10^9 L^-1，3× 10^9L^-1组细胞贴壁生长的原代培养时间均明显缩短（P〈0．05），且后3组比较差异无显著性意义（P〉0．05）。②贴壁细胞表面抗原检测：CD166呈阳性，血管性血友病因子呈阴性。③诱导分化：诱导组脐静脉间充质干细胞巢蛋白、神经元特异性烯醇化酶呈阳性表达，不表达?     

人参皂甙Rg1对脑缺血再灌注大鼠pJNK表达的影响

目的 探讨人参皂甙Rg1对脑缺血再灌注大鼠脑组织c-jun N-末端激酶(pJNK)表达的影响及其意义.方法 将大鼠随机分为假手术组、单纯缺血再灌注组、人参皂甙Rg1 10、20、40 mg/kg组、尼莫地平1 mg/kg组,采用大脑中动脉闭塞法建立脑缺血再灌注模型,应用免疫组织化学方法检测脑组织缺血再灌注4h后pJNK的表达.结果 人参皂甙Rg1各剂量组大鼠脑组织pJNK表达阳性率分别为(23.89±6.77),(15.19±4.59),(9.15±4.77),均低于单纯缺血再灌注组(27.15±8.46).结论 人参皂甙Rg1防治大鼠脑缺血再灌注损伤的机制可能与抑制脑组织pJNK表达有关,且以高剂量效果较好.     

人脐血CD29+细胞向神经元样细胞转化

脐血中富含造血干细胞,一直以来被用于血液疾病的治疗[1],近年来人们发现脐血中含有少量的非造血干细胞的成分,表达骨髓间充质干细胞(MSC)的表型并可以分化为骨、软骨、神经等多种组织[2].但是由于没有好的获取该细胞的方法,难以培养.本研究采用免疫阳性细胞分选法提取该细胞并应用细胞因子法将其向神经元样细胞转化,为其作为神经损伤修复的种子细胞来源提供依据.     

人脐带血间充质干细胞的分离培养及增殖能力

背景:随年龄的增加,骨髓来源的间充质干细胞在数量和质量上均受到影响,并对供体损伤较大,寻找替代的间充质干细胞来源成为研究热点,而脐带血中是否含有间充质干细胞仍存在争议.目的:拟从人脐带血中分离培养间充质干细胞,并对其生物学特性进行检测.方法:无菌条件下,应用Percoll密度梯度离心法分离脐血标本,收获中间层细胞,加入含胎牛血清、青霉素和链霉索、L-谷氨酰胺的DMEM基础培养液,再经反复贴壁纯化,除去悬浮生长细胞,得到较多呈融合状态的贴擘细胞,待细胞达60%～80%融合时胰酶消化传代.分别取第1,5,9代细胞,观察细胞形态变化,流式细胞仪检测细胞表面抗原的表达,绘制细胞生长曲线,MTT法检测细胞活性.结果与结论:分离的脐血间充质干细胞大小均匀,呈梭形或星形的成纤维细胞样细胞.第1,5,9代脐带血间充质干细胞高表达CD29,CD105和CD166,低表达CD34和CD45:接种后5 d细胞进入指数增生期,9 d后数量减少,群体倍增时间为(53.5±8.32)h;细胞生长状态良好,在细胞活力方面1～7代摹本相似(P＞0.05),至第9代细胞增殖活力稍下降,但仍无明显差异(P＞0.05).结果证实可在体外成功从脐血中分离培养出间充质干细胞,第1～9代细胞均具有良好的增殖能力.     

血管内皮细胞生长因子对人脐静脉间充质干细胞生长增殖的影响

背景:在体外构建组织工程材料的过程中,快速获得足够数量且纯度高的种子细胞极为重要,但目前人脐静脉间充质干细胞原代培养的增殖率仍较低.目的:观察血管内皮细胞生长因子对人脐静脉间充质干细胞原代生长、增殖的影响.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2008 03/07在辽宁医学院解剖学实验室完成.材料:正常健康产妇顺产或剖宫产的新生儿脐带20条,由锦州市凌河区妇幼保健院及辽宁医学院附属第一医院提供.方法:采用胶原酶消化法分离人脐静脉间充质干细胞,以1×105L-1的密度接种于24孔培养板,设立2组,实验组加入150 g/L 血管内皮细胞生长因子,对照组不加入任何细胞因子.主要观察指标:观察细胞形态变化,MTT法检测细胞生长曲线,免疫细胞化学法鉴定细胞CD166的表达.结果:接种后6 h细胞开始贴壁,48 h后细胞完全贴壁生长,出现呈椭圆形、多角形的内皮细胞,以及呈梭形的成纤维样细胞,有的形成漩涡状生长集落;原代培养1周后细胞以梭形为主;传代后24 h细胞基本完成贴壁,48 h细胞开始分裂增殖,5～7 d可见多核的成纤维样细胞贴壁,呈长杆状、三角形、梭形等.与对照组比较,实验组细胞生长状态较好,增殖较快,单位时间内获得的细胞数量明显增加(t=2.235,P＜0.05),CD166阳性细胞率显著升高(t=-1.638,P＜0.01).结论:血管内皮细胞生长因子可促进入脐静脉间充质干细胞贴壁,且更有利于间充质干细胞的增殖和纯化.     

脂肪间充质干细胞的分离培养和鉴定

背景：近年来的研究发现,在脂肪组织中也存在这与骨髓间充质干细胞类似的间充质干细胞。脂肪组织可以从美容吸脂中获得,来源丰富,取材方便,蕴藏着巨大的临床应用价值。 目的：分离培养人脂肪间充质干细胞并检测其生物学特性。 方法：用离心的方法获得人脂肪间充质干细胞,接种于含体积分数为10%胎牛血清的DMEM培养基中行贴壁培养。并进行细胞形态学观察,绘制细胞生长曲线,流式细胞仪检测细胞表面抗原。 结果与结论：采用消化、离心分离获得的脂肪间充质干细胞大小较为均匀,呈梭形或星形的成纤维细胞样。细胞生长曲线测定表明接后第5天细胞进入指数增生期,至第9天后数量减少;流式细胞仪检测表明超过90%细胞为CD29、CD45和CD105阳性。提示体外分离培养脂肪间充质干细胞生长稳定,可作为组织工程的种子细胞。     

基因转染BMSC与BGC的体外生物相容性的实验研究

目的 研究人骨形态发生蛋白-2(human bone morphogenetic protein-2,hBMP-2)基因转染的兔骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)与生物活性陶瓷(Bioactive glass ceramics,BGC)体外培养条件下的生物相容性。方法抽取成兔胫骨骨髓组织,置于含10％胎牛血清的高糖DMEM培养基中培养,脂质体法介导将hBMP-2基因转入培养的BMSCs,G418筛选,取阳性克隆,继续培养。分为实验组(转染的细胞与BGC复合),对照组(单纯转染的细胞),不同时间用倒置相差显微镜观察。MTT法进行细胞增殖测定,并进行细胞微量蛋白含量和碱性磷酸酶的定量检测。结果原位杂交证实基因转染成功,形态特征及生物学行为证实转染的细胞无致瘤性,转染的BMSCs体外培养时复合或不复合BGC均生长良好,BGC利于细胞的贴附、生长与增殖,并对细胞的功能无不良影响。结论 基因转染的BMSCs可以作为一种新型的种子细胞,BGC是较理想的骨组织工程支架材料,基因转染的BMSCs复合BGC用于骨缺损的修复,具有广阔的临床应用前景。     

单枚种植体牵引增高兔下牙槽嵴的组织学研究

目的　观察单枚种植体牵引增高兔下牙槽嵴的组织学变化。方法　兔随机分实验组、实验对照组和空白对照组。实验组及实验对照组在建立兔下颌缺牙颌模型基础上将种植体植入成年兔下牙槽嵴内。实验组术后 1w开始旋转种植体持续牵引下牙槽嵴 ,每天牵引 1 0mm ,1d牵引 2次 ,5d后完成牵引 ;实验对照组术后 1w直接牵引升高 5 0mm。空白对照组 2只 ,不做任何处理。预期时间处死动物进行光镜及扫描电镜观察。结果　扫描电镜显示 ,固定 2w ,新生的骨小梁与牵引方向平行 ;第 4周小梁逐渐融合 ,交织呈网状。光镜观察 ,固定 4w ,实验组骨小梁相连成片。结论　单枚种植体持续牵引下牙槽嵴牵引间隙成骨方式以膜化骨为主。