转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸微球对干细胞的调控

文题释义：转化生长因子β3：是转化生长因子β超家族成员,在胚胎软骨形成的多个时期都是必不可少的软骨组织形成的关键调节因子,可以促进间充质干细胞迁移并诱导其向软骨组织分化与成熟,促进软骨缺损的愈合。 聚乳酸-羟基乙酸微球：属于食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)批准的可生物降解聚合物,具有可控的降解性和良好的生物相容性,被广泛应用于医药领域。由于其生物可降解性,聚乳酸-羟基乙酸微球微球被广泛应用于小分子药物、蛋白质和其他大分子药物的可控持续释放。 背景：转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球系统可使药物在作用部位维持有效药物浓度,提高生长因子的利用率。 目的：优化转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球制备工艺,探究其对脂肪间充质干细胞增殖和迁移的影响。 方法：采用乳化-溶剂挥发法制备转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球,并对微球的形态、粒径大小、药物空间分布、包封率、载药量和缓释性能进行表征。将转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球溶解于PBS中,于相应的时间点检测上清液中转化生长因子β3浓度,对应时间点扫描电镜观察微球形态。将脂肪间充质干细胞分6组培养,分别加入培养基(阴性对照)、含转化生长因子β3的培养基、含空白聚乳酸-羟基乙酸微球的培养基、含10,100,1 000 g/L转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸微球的培养基,于对应的时间点CCK-8法检测增殖。将脂肪间充质干细胞分别与培养基(阴性对照)、含转化生长因子β3的培养基、含聚乳酸-羟基乙酸微球的培养基、含10,100,1 000 g/L转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸微球的培养基以非接触方式共培养24 h,检测细胞迁移数量。结果与结论：①转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸微球呈球形,表面光滑,无粘连,粒径均匀分布,微球直径2-50 μm,微球内的蛋白药物分布均匀,具有较高的包封率与载药量;②缓释微球具有良好的降解性能,体外可于6个月后完全降解;同时具有良好的缓释性能,体外可缓慢释放转化生长因子β3长达45 d;③空白微球及含转化生长因子β3的缓释微球对脂肪间充质干细胞增殖无影响;④空白微球对脂肪间充质干细胞的迁移无影响,转化生长因子β3及含转化生长因子β3的缓释微球可促进脂肪间充质干细胞的迁移,不同质量浓度缓释微球间的促进效果无差异;⑤结果表明,转化生长因子β3/聚乳酸-羟基乙酸缓释微球可在不影响脂肪间充质干细胞增殖的情况下促进其迁移。 ORCID: 0000-0002-2267-4589(杨振) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

低温沉积3D打印负载基质细胞衍生因子1的分级多孔软骨复合支架

背景：基于原位组织工程再生技术的飞速发展,促进体内干细胞募集策略为软骨损伤修复提供了新的方向。目的：通过低温沉积3D打印技术构建负载基质细胞衍生因子1的分级多孔细胞外基质支架。方法：采用化学法制备脱细胞软骨细胞外基质。制备脱细胞软骨细胞外基质匀浆,并加入基质细胞衍生因子1,作为生物墨水,采用低温沉积3D打印技术构建分级多孔细胞外基质支架,通过大体观及扫描电镜观察支架的微观结构,通过CCK-8、死活染色及鬼笔环肽骨架染色评价支架的生物相容性,检测支架的体外缓释性能,通过Transwell实验检测支架对骨髓间充质干细胞迁移的影响。结果与结论：(1)扫描电镜显示,打印的细胞外基质支架呈现分级多孔的结构,孔径分布均匀,纤维交错排列,孔与孔之间相互贯通;(2)CCK-8实验显示,细胞外基质支架无明显的细胞毒性;死活染色显示,骨髓间充质干细胞能够很好地在细胞外基质支架上生长;鬼笔环肽骨架染色显示,骨髓间充质干细胞在细胞外基质支架上能够很好地铺展开,呈梭形;(3)细胞外基质支架具有良好的缓释性能,在前7 d内较快速地释放基质细胞衍生因子1,累计释放率达约60%,1-4周释放细胞因子速度逐渐减缓,4-...     

甲基丙烯酰化透明质酸/脱细胞华通胶水凝胶支架的制备与表征

背景:随着组织工程为关节软骨损伤修复这一世界难题带来了新的希望,构建成分仿生的光固化3D打印水凝胶支架对软骨组织工程具有重要意义。目的:通过数字光处理3D打印技术构建成分仿生的甲基丙烯酰化透明质酸/脱细胞华通胶水凝胶支架,评价其生物相容性。方法:从人脐带中分离提取华通胶组织后进行脱细胞处理,冷冻干燥后磨成粉末,溶于PBS中制备50 g/L的脱细胞华通胶溶液。制备甲基丙烯酰化透明质酸,冻干后溶于PBS中制备50 g/L的甲基丙烯酰化透明质酸溶液。将脱细胞华通胶溶液与甲基丙烯酰化透明质酸溶液以体积比1∶1混合,加入光引发剂后作为生物墨水。通过数字光处理3D打印技术分别制备甲基丙烯酰化透明质酸水凝胶支架(记为HAMA水凝胶支架)与甲基丙烯酰化透明质酸/脱细胞华通胶水凝胶支架(记为HAMA/WJ水凝胶支架),表征支架的微观结构、溶胀性能、生物相容性与促软骨分化性能。结果与结论:①扫描电镜下见两组支架均呈三维立体的网状结构,其中HAMA/WJ水凝胶支架纤维连接更加均匀;两组支架均在10 h内达到溶胀平衡,HAMA/WJ水凝胶支架的平衡溶胀比低于HAMA水凝胶支架(P<0.05)。②CCK-8实验显示相较于HAMA水凝胶支架,HAMA/WJ水凝胶支架可促进骨髓间充质干细胞的增殖;死活染色显示骨髓间充质干细胞在两组支架上生长良好,并且HAMA/WJ水凝胶支架上的细胞立体分布均匀、细胞数量更多;鬼笔环肽染色显示相较于HAMA水凝胶支架,HAMA/WJ水凝胶支架上的骨髓间充质干细胞黏附与铺展更佳。③将骨髓间充质干细胞接种于两组支架后进行成软骨诱导培养,qRT-PCR检测结果显示,HAMA/WJ水凝胶支架组聚集蛋白聚糖、SOX9、Ⅱ型胶原mRNA表达量均高于HAMA水凝胶支架组(P<0.05,P<0.01)。④结果表明,数字光处理3D生物打印HAMA/WJ水凝胶支架可促进骨髓间充质干细胞的增殖、黏附及成软骨分化。     

CD146阳性亚群有作为软骨组织工程种子细胞的应用潜力

文题释义：CD146：也称为MUC18,MCAM,Mel-CAM或S-Endo1,是一种跨膜糖蛋白,同时属于免疫球蛋白超级家族的一员。在人体组织中,CD146阳性细胞被认为是微血管的壁细胞,其具有较强的增殖、迁移及自我更新能力。 组织工程种子细胞：组织工程包括3个关键要素——种子细胞、支架和活性因子,其中种子细胞应具有良好的细胞活性、增殖能力、分化及合成基质等生物功能。 背景：再生医学的发展、组织工程技术的出现为软骨缺损重建提供了新的解决思路。在组织工程中,间充质干细胞是应用广泛的种子细胞,然而干细胞作为一个异质性的细胞群体其不同亚群发挥着不同的功能。因此,应用间充质干细胞关键功能亚群进行软骨修复具有广泛应用前景。 目的：从人脂肪间充质干细胞中分离出CD146阳性亚群细胞,验证其生物学特性及其作为软骨组织工程种子细胞的潜力。 方法：人脂肪间充质干细胞由浙江金时代生物技术有限公司提供,通过流式细胞术对人脂肪间充质干细胞表面标志物进行鉴定,应用免疫磁珠分选方法从人脂肪间充质干细胞中分选出CD146阳性表达的细胞亚群。通过基因芯片检测技术及生物信息学分析技术揭示2种细胞的分子特性;体外诱导2种细胞成软骨分化并进行鉴定;冻存复苏前后检测2种细胞的细胞活性及凋亡情况。 结果与结论：①人脂肪间充质干细胞表达高水平干细胞相关标志物CD73、CD90,不表达造血干细胞相关标志物CD34、CD45、HLA-DR;②生物信息分析结果表明CD146阳性亚群细胞与脂肪间充质干细胞相比在炎症通路及骨骼肌肉系统疾病有不同功能;③CD146阳性亚群细胞能够成球软骨分化,并且其成软骨分化能力要优于人脂肪间充质干细胞;④CD146阳性亚群细胞复苏后凋亡情况和活性均要优于人脂肪间充质干细胞;⑤结果表明,CD146阳性亚群细胞具有良好的成软骨分化潜力,是一种具有前景的软骨组织工程种子细胞。 ORCID: 0000-0003-4210-4708(眭翔) 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