脱细胞技术在同种异体组织工程支架中的研究进展

1987年,美国科学基金会在华盛顿举行的生物医学小组会上正式提出了组织工程这一概念,并在1988年将其正式定义为:应用生命科学和工程学的原理及其技术,以生物材料为载体,研究开发、设计构建或重建具有生理功能的组织和器官,然后移植到人体,成为具有修复、维持或改善受损组织功能的生物替代物的一门新兴交叉学科.随着研究的进一步深入,人们开始认识到支架材料、种子细胞、生长因子是组织工程的三要素,其中支架材料的构建是关键环节.     

嗅鞘细胞治疗脊髓损伤的研究进展

随着交通事故、外伤以及运动性损伤的不断增加,脊髓损伤呈上升的趋势。脊髓损伤引起截瘫,致残率很高,给患者本人、家人、社会带来了沉重的负担。目前,脊髓损伤仍然是一个世界性的难题。随着人们对脊髓损伤的病理改变、生化改变以及分子生物等方面的研究不断深入,各种治疗方法不断被报道,嗅鞘细胞移植治疗是目前认为最有可能取得突破性进展的治疗方法之一。本文就嗅鞘细胞治疗脊髓损伤进行综述。     

Wnt7a基因对大鼠骨髓间充质干细胞增殖及向神经元样细胞分化的影响

目的 研究Wnt7a基因过表达对大鼠骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)增殖和向神经元样细胞分化的影响.方法 构建Wnt7a腺病毒,利用病毒感染MSCs,MTT法检测Wnt7a基因腺病毒感染前后MSCs增殖情况,Western blot检测细胞质和细胞核中β-catenin及CyclinD1表达的变化,比较诱导后向神经元样细胞的分化率.结果 与对照组细胞相比,Wnt7a腺病毒感染组细胞增殖能力明显增强(P＜0.05);细胞质和细胞核中β-catenin蛋白表达量均明显增加(P＜0.05);CyclinD1的蛋白表达量也明显增加(P＜0.05);诱导后向神经元样细胞分化率明显提高.结论 Wnt7a蛋白表达上调,可能通过提高β-catenin和CyclinD1表达来促进MSCs细胞增殖,Wnt7a蛋白同时促进MSCs向神经元样细胞的诱导分化.     

大鼠骨髓间充质干细胞分离培养及多向分化研究的体外实验

目的 分离培养较高纯度大鼠骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）,检测其多向分化潜能.方法 采用密度梯度离心结合差速贴壁法分离培养大鼠BMSCs,观察细胞形态,检测表面标志物CD34、CD44、CD45、CD90表达情况,及其成骨、成脂、成神经诱导后茜素红染色、油红O染色和NSE、GFAP免疫荧光染色情况.结果 细胞呈典型的成纤维细胞样形态,CD44和CD90呈阳性表达,CD34和CD45呈阴性表达,细胞纯度＞98%.成骨、成脂、成神经诱导后,茜素红染色、油红O染色、NSE和GFAP免疫荧光均为阳性.结论 密度梯度离心结合差速贴壁法可分离、培养出高纯度的大鼠BMSCs,该细胞具有成脂、成骨、成神经多向分化潜能,是脊髓损伤修复的一种较理想的种子细胞.     

经皮椎弓根螺钉固定治疗胸腰段A3型骨折的临床观察

目的　比较经皮椎弓根螺钉固定和开放式椎弓根螺钉固定治疗胸腰段A3型骨折的临床疗效。 方法　收集我院胸腰段脊柱骨折35例临床资料,所有病例均为没有神经症状,AO分型为A3型骨折。其中观察组18例患者,均行短节段联合伤椎经皮椎弓根螺钉内固定,对照组17例患者,均行开放式短节段联合伤椎椎弓根螺钉内固定。通过VAS疼痛评分、总体满意度评价、影像学随访（VBI评分、VBA评分、Cobb角）来比较两组临床疗效。 结果　观察组的平均手术时间为(53±10)min,对照组的平均手术时间为(90±9) min（P＜0.05）。观察组术中出血量(56±17) ml,对照组术中出血量(331±149) ml（P＜0.001）。观察组在术后7 d的VAS评分显著低于对照组（P＜0.001）。术后随访VBI评分、VBA评分和Cobb角在两组中没有显著差异（P＞0.05）。 结论　短节段联合伤椎经皮椎弓根螺钉固定是治疗胸腰段A3型脊柱骨折的优先选择之一,具有术中出血量少、术后疼痛轻、恢复快、手术时间短等主要优势,值得临床推广。     

大鼠骨髓间充质干细胞与脱细胞脊髓支架体外共培养

目的 评价脱细胞脊髓支架在大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)体外培养中的作用,探索最佳接种浓度.方法 分离、培养及鉴定SD大鼠BMSCs,诱导BMSCs向神经元样细胞分化.制备脱细胞脊髓支架,将第3代BMSCs同脱细胞脊髓支架共培养,MTT法检测细胞增殖活性,比较与普通培养的差异;取第3代BMSCs以不同浓度[(0.5、1、2、3、4)×106/mL]接种于支架(脊髓支架修整0.5 cm小段),检测细胞在支架上的粘附率及上架细胞数,建立接种浓度与细胞粘附率、上架细胞数的关系回归方程;扫描电镜观察脱细胞脊髓支架形态以及细胞与支架的粘附情况.结果 成功实现BMSCs的分离及培养,BMSCs流式鉴定CD29、CD90阳性表达,向神经元诱导胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、巢蛋白(Nestin)呈阳性表达;与普通培养相比,BMSCs在支架上细胞增殖活力显著提高(P＜0.05);细胞与支架的粘附率在接种浓度为2×106/mL最高,达到(79.6±2.7)％,单位体积上架细胞数达到(1.364±0.047)×106/cm3;扫描电镜观察支架空间结构良好,细胞与支架粘附良好,共培养第3天较第1天细胞数量明显增加.结论 脱细胞脊髓支架具有多通道的空间结构,适合BMSCs粘附、存活、增殖,该支架是良好的天然脊髓组织工程材料.当粘附率及细胞上架数基本达到最大时的最佳接种浓度为2×106/mL.     

趋化因子12促进少突胶质前体细胞的增殖

目的 体外研究趋化因子12(CXCL12)对大鼠少突胶质前体细胞(oligodendrocyte precursor cells,OPCs)增殖的影响及其机制.方法 振荡分离和差速贴壁等方法获得OPCs,采用免疫细胞化学技术进行鉴定;CCK-8检测OPCs在不同浓度CXCL12(0、5、10、20 ng/mL)作用不同时间点(0、24、48、72 h)的增殖,Western blot检测OPCs在各浓度下72 h后下游CXCR4、CXCR7、MMP9蛋白表达;CXCR4 siRNA、CXCR7 siRNA分别干扰CXCR4、CXCR7蛋白表达后,检测在20 ng/mL CXCL12下OPCs在各时间点的增殖,Western blot检测该条件下CXCR4、CXCR7、MMP9蛋白表达;MMP9 siRNA干扰MMP9蛋白表达后,检测在20 ng/mL CXCL12下OPCs在各时间点的增殖.结果 在一定浓度范围内,CXCL12能够明显促进OPCs增殖,并且促进OPCs内CXCR4、CXCR7、MMP9蛋白表达.与0 ng/mL相比,20 ng/mL CXCL12作用72 h后,OPCs增殖及CXCR4、CXCR7、MMP9蛋白表达增加最明显(P＜0.05,P＜0.01);CXCR4、CXCR7分别干扰后,OPCs增殖受到抑制,MMP9蛋白表达量也明显降低(P＜0.05,P＜0.01);MMP9干扰后,OPCs增殖受到抑制(P＜0.05).结论 CXCL12对OPCs增殖有明显促进作用,与CXCR4、CXCR7、MMP9蛋白表达上调相关.     

CXCL12/CXCR4对大鼠少突胶质前体细胞迁移的影响及调控

[目的]研究CXCL12/CXCR4对大鼠少突胶质前体细胞(oligodendrocyte precursor cells,OPCs)迁移的影响及其调控机制。[方法]通过boyden chamber小室检测不同浓度CXCL12(0 ng/ml、5 ng/ml、10 ng/ml、20 ng/ml)对大鼠OPCs迁移能力的影响,利用Western blotting实验检测相应条件下MEK1/2通路中ERK和p-ERK表达的变化;然后利用CXCR4 shRNA抑制CXCR4蛋白表达、U0126阻断MEK1/2通路,利用Western blotting实验检测相应条件下MEK1/2通路中ERK和p-ERK表达的变化,通过boyden chamber小室检测大鼠OPCs迁移能力的变化。[结果]CXCL12能够明显促进大鼠OPCs的迁移,随着胞外CXCL12浓度提高,OPCs内其特异性受体CXCR4表达逐渐增高,与0 ng/ml相比,CXCL12浓度为10 ng/ml和20 ng/ml时CXCR4蛋白相对表达明显增加,差异显著。并且明显促进MEK1/2通路蛋白ERK磷酸水平升高;抑制CXCR4蛋白表达后,CXCL12对少突胶质前体细胞迁移的促进作用受到明显抑制,并且MEK1/2通路蛋白ERK磷酸水平也受到明显抑制;用U0126阻断MEK1/2通路后,CXCL12对大鼠OPCs迁移的促进作用受到明显抑制。[结论]CXCL12/CXCR4能够通过MEK1/2通路调控大鼠OPCs的迁移,为后续深入探讨脊髓损伤治疗方法提供实验基础。     

组织工程脊髓支架治疗脊髓损伤的研究进展

脊髓损伤后由于脊髓连续的中断、神经元细胞缺失、神经营养因子缺乏、胶质瘢痕和空洞形成等导致的脊髓损伤治疗困难.组织工程脊髓即通过建立脊髓支架,复合相应的种子细胞和神经营养因子,并植入脊髓损伤部位以达到治疗脊髓损伤的目的.其中支架材料的选择是制备组织工程脊髓的关键,随着近年来组织工程技术的不断发展,脱细胞技术已在组织工程心瓣膜[1]、角膜[2]、骨[3]、软骨[4]、血管[5]、皮肤[6]、膀胱[7]、肌肉[8]、周围神经[9]中广泛应用,并被证明免疫排斥反应轻微.组织工程脊髓是有可能治疗脊髓损伤的,但是无论从种子细胞的选择还是支架材料的构建,都还处于不断探索之中.笔者就近年来脊髓支架的研究现状及进展进行综述.