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间充质干细胞治疗慢性创面的现状与展望
随着间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)研究的不断深入,部分专家学者发现,MSC在慢性创面治疗领域具有巨大潜力,遂笔者通过收集大量研究数据,查阅国内外相关文献,总结了MSC在慢性创面治疗中的研究进展,分析了MSC在表皮再生、 神经肌肉再生以及免疫调控等方面发挥的作用,以期为间充质干细胞在慢性创面治疗中的进一步研究提供思路与帮助.
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干细胞可塑性在血液学方面的研究进展
近年来，干细胞之所以成为人们关注的热点，一是因为人胚胎干细胞系在体外培养获得成功，它具有广泛的分化潜能；二是成年生物组织干细胞可分化成在发育上无关的细胞类型，即干细胞具有可塑性（plasticity），它不仅打破了组织再生来源于该组织干细胞的这一传统观念，而且具有重要的实用价值。我们仅就组织干细胞的可塑性在血液学方面的研究进展作一综述。1 骨髓细胞转化为其他组织细胞的研究近年的研究证明，骨髓内造血干细胞不仅可分化成熟为各类造血细胞和免疫细胞，而且骨髓和骨膜来源的间叶干细胞（MSC）还可成为多种非造血组织，如骨、软骨、肌腱、肌肉、骨髓基质细胞、脂肪细胞和真皮等的前体细胞，从成人骨髓活检获取的MSC，在体外可扩增上千万倍而不失去其成骨活性［1］。Pereira等［2］的实验证明，小鼠骨髓间叶前体细胞在体外扩增后还可成为肺的前体细胞。作者利用表达人Ⅰ型胶原抗原微小基因（COLIAI mini gene）的转基因小鼠作为供体，以未转基因的FVB/N 小鼠作受体。取供体骨髓贴壁细胞（1×105）与正常小鼠骨髓细胞（6×105）混合，移植给分次照射9.0?Gy的正常FVB/N小鼠。于移植1～5个月后，用RT-PCR的方法检测，结果发现骨、软骨和肺组织细胞有1.5%～12.0%带有供体基因，在肺实质内带有供体标记的细胞呈弥漫性分布，表明它们是来自骨髓前体细胞。近，有作者报道用骨髓间叶前体细胞（同种骨髓来源）治疗3例遗传性骨形成缺陷病（缺乏Ⅰ型胶原）的儿童患者，3个月后骨钙含量明显增加(平均28?g)，远高于同龄的健康儿童［3］，为遗传性疾病的细胞治疗提供了新的途径。 1997年Eglitis等［4］证实成年动物造血细胞可分化为脑的大胶质细胞（包括星形细胞和小树枝状胶质细胞，属外胚叶）。作者用C57BL/6j雄性小鼠为供体，用5-氟尿嘧啶富集造血干细胞，用带有Neor 包装细胞与之共培养48?h后收集细胞，移植给经亚致死量照射（4.5 Gy）的雌性WBB6F1/J-kitw/kitwv小鼠（干细胞有缺陷，为供体干细胞生长提供增殖优势）。通过Neor转录本和Y染色体探针原位杂交，以及与大胶质细胞抗原（f4/80）和星形胶质细胞抗原（GFAP）相结合的方法进行检测。结果证明，骨髓移植（BMT）后第3天在脑组织中可检测到300个Neor+细胞，2～4周为2?000个，有的达30 ?000个，分布于海马、中隔、下丘脑、皮质、松果体、桥脑和小脑等，10%的Neor+ 细胞有神经胶质细胞特异性抗原表达，证明它们确系造血干细胞转化而来。 众所周知，肌肉的生长和修复是由肌纤维周围的卫星细胞介导的，未曾发现其它细胞参与肌肉再生的报道。1998年Ferrari等［5］在观察肌肉再生时发现，肌肉前体细胞数明显超过卫星细胞数，因而推测，肌肉再生可能有其他未分化的前体细胞参与。实验用C57/ M lacZ 转基因小鼠为供鼠，将其骨髓细胞移植给免疫缺陷小鼠scid/bg，重建造血。然后用心肌毒素诱发受体胫骨前肌肉再生。结果表明，肌肉损伤后2～3周，取肌肉冰冻切片检测发现不成熟的中心性纤维细胞和较成熟的周围性细胞中出现源于造血干细胞的β-半乳糖苷酶 (β-Gal)阳性标志。证明骨髓来源的前体细胞参与肌肉再生过程，可形成完全分化的肌纤维。1999年Jackson等［6］用Hoechst 333422-low SP纯化的小鼠造血干细胞进一步证明它可迁移到肌肉损伤部位，不仅参与肌肉再生，而且也参与血管再生。由于注入肌肉卫星细胞在5 d内就融入肌肉纤维，而骨髓来源的β-Gal+细胞 2周后才在肌肉中出现，提示骨髓转化为肌肉前体细胞是一个多步骤的过程，包括迁移，细胞分裂，定向肌肉分化，终成熟和融合成肌肉，故需要时间较长［6］。 1999年Peterson等［7］利用性别和基因表型不同的同系骨髓细胞在大鼠中重建造血，然后用CCL4损害受鼠的肝脏或行肝切除术。通过Y染色体探针原位杂交和不同基因表型的检测，结果发现，肝损伤后第9～第13天非实质性肝细胞，包括肝卵圆形细胞（为肝脏的干细胞，表达thy-1），Y染色体为阳性；13?d后，再生的肝细胞出现Y染色体阳性信号，与肝卵圆形细胞分化为肝细胞同步。表明骨髓细胞参与了肝细胞的再生。根据肝脏切片Y 染色体探针原位杂交的观察，Y染色体阳性肝细胞占0.16%，估计有1.0×106肝细胞由骨髓细胞转化而来。由于输注的骨髓细胞没有分类，因此，何种骨髓细胞参与了肝细胞再生尚不能确定。此外，有作者用狗移植模型做实验，证明骨髓CD34+细胞可转化为血管内皮细胞［8］。 到目前为止，由骨髓相关细胞转化为其他组织细胞的有骨、软骨、肌腱、肺、骨骼肌、肝以及血管内皮细胞及脑的大小胶质细胞等。
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体外培养的肌卫星细胞在肌肉冻伤模型中的修复作用研究
目的 研究体外培养的肌肉卫星细胞在冻伤模型中的修复作用.方法 使用改良的方法 在体外获得高纯度卫星细胞,同时通过冻伤得到C57小鼠腓肠肌的冻伤模型.通过注射方法 将卫星细胞移植到3周后的冻伤模型中.不同时间取材,通过组织学观察卫星细胞在冻伤模型中的修复能力.结果 移植细胞早期表现为灶型的增殖,增殖的细胞呈现漩涡状扩展,周边的细胞迁移很远.细胞移植4周后的组织学证实卫星细胞已经相互融合形成肌管,肌肉体积增大.6周后出现功能恢复.组织学表现为再生的肌纤维有明确的功能性排列,结构更趋于正常组织.结论 体外培养的卫星细胞可以修复冻伤的肌肉,表现出良好的修复能力.
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电针对Cardiotoxin肌肉损伤小鼠MyoD表达的影响
目的 探讨电针对肌肉损伤小鼠MyoD表达的影响,为针灸在临床上治疗各类肌肉损伤引起的肌肉再生不足提供实验依据.方法 将蛇毒细胞毒素( CTX,Cardiotoxin)胫骨前肌注射造成的肌肉损伤小鼠随机分为模型组和CTX电针组.电针治疗7d后取胫骨前肌制作冰冻切片,HE染色观察损伤肌肉的形态学变化、免疫组化染色检测MyoD的表达.结果 HE染色显示2组均可见部分肌纤维形态破坏,肌细胞间质中炎症细胞浸润,而电针组炎症细胞浸润较模型组明显增多.免疫组化显示模型组可见MyoD表达,电针组MyoD阳性细胞面积百分比较模型组明显增高(P＜0.01).结论 电针能够促进肌肉损伤后其他细胞向成肌细胞的转化,对肌肉再生有增强作用.
关键词： 电针 Cardiotoxin 肌肉损伤 肌肉再生 MyoD -
成肌调节因子MyoD与myogenin在肌肉损伤修复过程的动态变化
目的探讨成肌调节因子MyoD与myogenin在肌肉损伤修复过程中的动态表达.方法用盐酸布比卡因局部注射制作肌肉损伤模型,在损伤后不同时间点取腓肠肌行冰冻切片,HE染色显示损伤肌肉的病理变化,用SABC法检测MyoD与myogenin的表达.结果 MyoD在肌肉损伤后18 h开始表达,48 h达高峰;myogenin在肌肉损伤后24 h开始表达,72 h达高峰.结论 MyoD与myogenin在肌肉损伤后的再生修复过程中起作用,可作为鉴定肌肉前体细胞和反映肌肉再生的指标.
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多孔支架在肌肉组织工程中的应用
支架是组织工程的关键要素之一.在肌肉组织工程中,多孔支架具备独特的优势,包括利于细胞的存活、成肌分化及血管长入等,应用潜力巨大.多孔支架的性能与材料的性质密切相关,此外支架的孔径大小及孔隙率等直接影响细胞黏附、增殖与分化.本文就肌肉组织工程中常用多孔支架的种类、应用及优势等作一综述.
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肌球蛋白轻链在肌肉再生中作用的体外实验研究
目的 应用不同来源的成肌细胞(myoblast,Mb)研究肌球蛋白轻链(myosin light chain,Myl)在肌肉再生中的作用,为进一步了解My1的生理功能提供依据.方法 3周龄健康雄性C57BL/6小鼠12只.采用酶消化法和Preplate技术分离纯化小鼠眼外肌、膈肌和腓肠肌Mb(eMb、dMb和gMb),进行传代培养.采用RT-PCR和Western blot法检测第1代细胞My1的表达,亚甲基蓝法检测细胞增殖能力,倒置相差显微镜观察肌管形成情况.采用浓度为1、2,4、8、16ng/mL My1单克隆抗体分别处理3种细胞(实验组),与未处理的细胞比较(对照组),观察细胞增殖能力及肌管形成的变化.结果 培养24 h的eMb、dMb和gMb均检测到My11、My14 mRNA和My1蛋白表达,且eMb的表达水平显著低于dMb和gMb(P<0.01),dMb和gMb间差异无统计学意义(P>0.05);3种细胞均未检测到My12和My13 mRNA表达.eMb的增殖速度高于dMb和gMb(P<0.01);eMb和dMb、gMb分别在接种后40h和16 h出现肌管;第6天eMb肌管数为(137.2±24.5)/视野,显著高于dMb的(47.6±15.5)/视野和gMb的(39.8±5.1)/视野(P<0.01),后两者差异无统计学意义(P>0.05).My1抗体作用后,3种细胞实验组各浓度吸光度值均显著高于对照组(P<0.05),表现浓度依赖性;dMb实验组和对照组16h肌管数分别为(48.2±7.1)/孔和(23.4±4.9)/孔,6d肌管数分别为(40.6±10.2)/视野和(63.1±6.1)/视野,两组间差异均有统计学意义(P<0.01).结论 My1可能通过促使Mb终末分化,负性影响Mb增殖而在肌肉再生中发挥一定作用.
