脐带间充质干细胞对CoCrMo磨损微粒诱导的小鼠颅骨溶解的影响

目的:探究人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,hUCMSCs)通过抑制炎症反应在CoCrMo磨损微粒(CoCrMo wear particles,CoPs)诱导的小鼠颅骨溶解动物模型中的保护作用。方法:使用扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、透射电镜(transmission electron microscope,TEM)、能谱分析(energ ydispersive spectroscopy,EDS)、X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)探测CoPs的形貌、粒径分布、化学成分百分比以及物相成分分析。使用微型计算机断层扫描(micro-computed tomography,Micro-CT)和三维重建分析来对小鼠颅骨骨质丢失程度进行影像学和定量的分析。通过甲苯胺蓝染色、苏木精-伊红染色(hematoxylin-eosin,HE)和抗酒石酸酸性磷酸酶染色(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP)鉴定小鼠颅骨组织骨溶解的组织学差异。使用ELISA检测试剂盒对CoPs诱导的无菌性松动的小鼠模型的骨膜组织中的炎症因子肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)的表达差异进行鉴定。结果:CoPs主要由C、Cr7C3、Mo2C、Co和CoMoO4组成,并在SE M和TE M中表现为表面较为光滑的球状。为探究hUCMSCs对CoPs诱导小鼠颅骨骨溶解的影响,首先利用Micro-CT扫描小鼠颅骨样本,结果显示:相比于单次hUCMSCs注射组,多次hUCMSCs注射组能明显改善骨质丢失的情况。与单次hUCMSCs注射组相比,多次hUCMSCs注射组HE染色和甲苯胺蓝染色显示颅骨的骨丢失较轻且范围较小,TRAP染色显示破骨细胞活性较低。小鼠颅骨骨膜中的TNF-α表达呈现出hUCMSCs的剂量依赖性降低。结论:hUCMSCs在CoPs诱导的小鼠颅骨溶解动物模型中发挥保护作用,而调节小鼠颅骨骨膜组织的炎症反应水平可能是hUCMSCs影响磨损微粒诱导的无菌性松动的一种调节机制。     

脐带间充质干细胞对CoCrMo磨损微粒诱导的小鼠颅骨溶解的影响

目的:探究人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,hUCMSCs)通过抑制炎症反应在CoCrMo磨损微粒(CoCrMo wear particles,CoPs)诱导的小鼠颅骨溶解动物模型中的保护作用.方法:使用扫描电镜(scanning electro...     

患了膝关节炎,还能不能快乐行走

为何膝关节如此脆弱正常情况下,人体关节内骨骼的末端覆盖着一层光滑的关节软骨,可以起到减震、缓冲、减少摩擦等重要作用。关节软骨损伤在运动性损伤中十分常见,这其中有多方面原因,比如日常生活中不慎扭伤关节、局部暴力撞击以及关节随年龄增长出现退变,都有可能造成软骨损伤。关节软骨一旦损伤,关节运动功能将受到影响。但关节软骨无血管和神经支配,所以早期损伤后并没有特异性的症状。     

单轴、双轴循环拉力对小鼠肌腱源性干细胞肌腱样分化的影响

目的 探讨单轴、双轴循环拉力对小鼠肌腱源性干细胞(TDSCs)分化的影响,为临床肌腱损伤后的康复治疗提供理论基础。方法 取6~8周龄C57BL/6小鼠10只,无菌条件下暴露双侧后腿至脚掌,显微镜下解剖收集小鼠髌腱和跟腱组织块,体外分离培养细胞,观察第3代细胞的形态特点。(1)取传代至第3代的细胞,采用流式细胞术检测间充质干细胞标志物(CD44、CD90、Sca-1)、内皮细胞标志物(CD34、Flk-1)、造血细胞标志物(CD45),鉴定细胞是否符合TDSCs特点。(2)取传代至第3代的TDSCs进行成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞分化培养,分别采用茜素红、油红和阿尔新蓝染料对培养的三系细胞进行染色,鉴定细胞是否具有多向分化潜能。(3)取传代至第3代的TDSCs接种到硅胶底培养皿上,分为双轴循环拉力组、单轴循环拉力组、对照组3组。双轴循环拉力组细胞使用Flexcell^􀆿 FX-4000TM柔性基底拉伸加载系统,单轴循环拉力组细胞使用自制拉伸力生物反应器,对照组细胞无拉力。双轴循环拉力组、单轴循环拉力组施加机械负荷组的参数均设置为0.25 Hz、6%的循环拉力,在培养期间进行机械负荷加载,每天加载8 h,共加载6 d。第6天机械负荷刺激结束后,收集3组细胞进行实时荧光定量PCR (qPCR),检测肌腱、成骨、脂肪和软骨相关转录因子的表达。结果 显微镜下观察第3代TDSCs形态一致,呈梭形纤维状。(1)流式细胞技术检测结果显示,间充质干细胞标志物CD44、CD90和Sca-1表达阳性、内皮细胞标志物CD34和Flk-1表达阴性、造血细胞标志物CD45表达阴性,符合TDSCs标记鉴定特点。(2)三系分化细胞检测结果显示,提取的细胞成功分化为成骨细胞、脂肪细胞和软骨细胞,验证了提取的细胞具有向成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞分化的潜能。(3)对照组、单轴循环拉力组、双轴循环拉力组3组间比较,肌腱、成骨、软骨、脂肪相关转录因子的相对表达量差异均有统计学意义(P值均＜0.05)。组间两两比较:单轴循环拉力组与对照组比较,肌腱、成骨相关转录因子以及脂肪相关转录因子PPARγ的相对表达均增高,软骨相关转录因子的相对表达均降低,差异均有统计学意义(P值均＜0.05),而脂肪相关转录因子CEB/P的相对表达差异无统计学意义(P＞0.05);双轴循环拉力组与对照组比较,肌腱相关转录因子Scx、Mohawk的相对表达降低,成骨相关转录因子Runx2的相对表达增高、碱性磷酸酶(ALP)的相对表达降低,软骨相关转录因子Sox9相对表达增高、Col2a1的相对表达降低,脂肪相关转录因子的相对表达均增高,差异均有统计学意义(P值均＜0.05);单轴循环拉力组与双轴循环拉力组比较,双轴循环拉力组肌腱相关转录因子Scx、Mohawk、Col1a1的相对表达均降低,成骨相关转录因子ALP的相对表达降低,软骨、脂肪相关转录因子的相对表达均增高,差异均有统计学意义(P值均＜0.05)。结论 单轴循环拉力诱导TDSCs向肌腱细胞、成骨细胞分化,而双轴循环拉力诱导TDSCs向成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞分化。单轴循环拉力的作用下可以促进体外TDSCs向肌腱细胞分化,有利于肌腱组织的再生和损伤后的修复,为临床肌腱损伤后的康复治疗提供了理论依据。