中国组织工程研究杂志
Chinese Journal of Tissue Engineering Research 중국조직공정구여림상강복
- 主管单位: 中华人民共和国卫生部
- 主办单位: 中国康复医学会,《中国组织工程研究与临床康复》杂志社
- 影响因子: 1.38
- 审稿时间: 1-3个月
- 国际刊号: 2095-4344
- 国内刊号: 21-1581/R
- 论文标题 期刊级别 审稿状态
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干细胞的磁共振成像示踪:理论与应用进展
背景:干细胞移植后需要对体内的存活、分布、迁徙、增殖及分化进行连续监测,从而评估其疗效和安全性。目的:分析近10年国内外干细胞标记及MRI示踪研究的文献学特点。
方法:由第一作者用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI),及国际数据库Web of Science数据库,2005年1月至2014年12月关于干细胞磁共振成像示踪研究的文章,在标题和摘要中以“干细胞(stem cel ),磁共振成像(magnetic resonance imaging),示踪技术(tracing technique)”为检索词进行检索,并对文献进行深入分析。
结果与结论:目前,干细胞治疗、器官移植、细菌感染、基因表达、新药开发等众多领域已经广泛应用示踪技术。干细胞的示踪技术主要有同位素示踪法、抗原标记法、荧光蛋白标记法、荧光染料标记法、核磁共振对比增强剂标记法、Lac-Z基因标记法、Y染色体标记法。近年来,随着分子影像学的发展,磁共振成像示踪技术在评估干细胞移植的疗效和安全性中应用越来越多。 -
不同途径移植骨髓单个核细胞修复创伤性脑损伤
背景:干细胞移植存在多种途径,目前还无法确定哪一种是佳途径。而对于不同的脑损伤个体,所移植的细胞种类、移植途径和移植时间都将会影响到治疗效果。
目的:探讨不同途径移植骨髓单个核细胞对脑损伤大鼠神经功能的影响。
方法:Ficol 淋巴细胞分离液梯度离心分离大鼠骨髓单个核细胞,CFDA-SE体外标记后备用;自由落体法制备大鼠创伤性脑损伤模型,模型制作成功后,立即通过损伤区、侧脑室和颈内动脉移植 CFDA-SE 标记的骨髓单个核细胞,每一种移植途径都设对照组(以等体积的DMEM代替骨髓单个核细胞)。治疗后不同时间点进行mNSS评分,后一次行为学评分完毕取脑组织,荧光倒置显微镜下观察骨髓单个核细胞在损伤区域的存活和迁移情况。
结果与结论:治疗后7,10,14 d,对照组和移植组mNSS评分均较1 d和3 d时降低(P<0.05);治疗后7 d和10 d,颈内动脉移植组和对照组相比mNSS评分降低(P<0.05);治疗后14 d,颈内动脉移植组荧光细胞数量较其他组多(P<0.05),且分布广。结果表明经颈内动脉移植骨髓单个核细胞能明显改善大鼠神经功能,且移植细胞能够在损伤区大量存活和迁移。 -
脐血间充质干细胞移植治疗帕金森病的可行性
背景:研究证实干细胞在体内体外均可被诱导分化成多巴胺能神经元,这为干细胞移植治疗帕金森病提供了理论基础。
目的:探讨脑内移植脐血间充质干细胞治疗帕金森病模型大鼠的可行性及作用机制。
方法:SD大鼠脑内注射6-羟基多巴建立帕金森病模型,将22只造模成功大鼠随机分为脐血间充质干细胞移植组12只和对照组10只,脑内分别注射脐血间充质干细胞悬液和磷酸盐缓冲液。细胞移植后第1-8周,每周腹内注射阿朴吗啡观察大鼠旋转行为,并于第2,8周取大鼠纹状体和黑质部分行免疫组织化学染色。
结果与结论:①脐血间充质干细胞移植组大鼠转圈次数随着时间延长逐渐下降,而对照组大鼠转圈次数没有明显改变,且移植后3-8周两组旋转圈数差异有显著性意义(P<0.05)。②移植后2周时,脐血间充质干细胞移植组大鼠纹状体针道内及附近有酪氨酸羟化酶阳性细胞存在;对照组大鼠的纹状体针道处无外源性细胞存在。移植后8周时,脐血间充质干细胞移植组鼠纹状体针道内仍有细胞存活,并有酪氨酸羟化酶阳性细胞存在,对照组大鼠纹状体处无酪氨酸羟化酶阳性细胞表达。结果表明脐血间充质干细胞移植后可在脑内存活并且表达酪氨酸羟化酶蛋白,且能改善帕金森病模型大鼠的行为学异常。 -
静脉注射骨髓间充质干细胞条件培养基治疗脑缺血再灌注损伤
背景:研究证实骨髓间充质干细胞对于脑缺血再灌注损伤有积极的治疗作用,但是经尾静脉给予骨髓间充质干细胞条件培养基的研究报道较少。
目的:观察经尾静脉注射骨髓间充质干细胞条件培养基对大鼠脑缺血再灌注损伤后神经功能恢复的影响。
方法:体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,第2、3代骨髓间充质干细胞培养融合达90%时弃培养基,DMEM培养基无血清培养18 h,收集的培养液即为骨髓间充质干细胞条件培养基。将36只右侧大脑中动脉缺血再灌注模型大鼠随机分为3组:对照组,单纯培养基对照组和条件培养基组,分别于术后2,24,48 h经尾静脉给予生理盐水、DMEM培养基、条件培养基(10 mL/kg)。
结果与结论:术后2 h各组大鼠神经功能缺损评分差异无显著性意义(P>0.05)。术后第1,3,5天对照组与单纯培养基组大鼠神经功能缺损评分差异无显著性意义,条件培养基组大鼠神经功能评分明显低于对照组和单纯培养基组,差异有显著性意义(P<0.05)。术后5 d条件培养基组较对照组、单纯培养基组脑组织含水量显著减少(P <0.05),对照组和单纯培养基组相比差异无显著性意义(P >0.05)。结果说明尾静脉注射骨髓间充质干细胞条件培养基可以减轻大鼠脑缺血再灌注损伤后脑水肿程度,改善神经功能。 -
间充质干细胞对哮喘模型小鼠的免疫调节作用:局部与全身应用效果不同
背景:研究显示间充质干细胞移植可以减轻呼吸道变应性炎症的相关症状,然而尚无不同移植途径下间充质干细胞对哮喘疗效的比较。
目的:观察间充质干细胞不同应用方式对小鼠哮喘模型的免疫调节作用的区别。
方法:Balb/c小鼠72只进行3次独立的实验,每次24只。将24只小鼠按随机数字表法等分为对照组、模型组、全身应用组和局部应用组。模型组、全身应用组和局部应用组小鼠分别在第1,7,14天以进行3次卵清蛋白腹腔注射致敏,第22-26天卵清白蛋白溶液持续雾化吸入30 min,连续激发5 d。全身应用组和局部应用组小鼠于雾化前1 d分别经尾静脉注入200μL间充质干细胞混悬液(5×109 L-1)和气管注入50μL间充质干细胞混悬液(2×1010 L-1)。
结果与结论:与正常组相比,模型组小鼠气道炎症反应显著增强,间充质干细胞的全身应用可以下调气道高反应,降低肺泡灌洗液中炎症细胞数量,减轻肺组织中的炎症浸润,抑制血清中卵清白蛋白特异性 IgE 的分泌,降低肺泡灌洗液中Th2型细胞因子的水平;而间充质干细胞的局部应用对上诉症状无改善。间充质干细胞的全身应用可有效减轻哮喘小鼠的气道炎症反应,而其局部应用无改善作用。提示间充质干细胞不适合采用经气管内注射的应用方式,可能需经全身血循环发挥免疫调节作用。 -
自体脐血单个核细胞回输早产儿:免疫功能及预后
背景:脐血中富含造血干/祖细胞,有很强的增殖、分化及形成集落的能力,在刺激骨髓造血功能、提高血细胞活力和数量、促进免疫细胞发育成熟,维持机体免疫平衡等方面发挥重要作用。
目的:探讨自体脐血单个核细胞移植对早产儿免疫功能及预后的影响。
方法:选取2010年7月至2012年7月出生立即入住NICU病房,体质量≤1500 g的早产儿62例,根据患儿家长自愿性原则分为治疗组和对照组;治疗组娩出后立即经脐静脉穿刺收集脐血,4h内送中心实验室密度梯度离心后回输早产儿体内;治疗前后监测细胞免疫、体液免疫指标及相关临床指标。
结果与结论:治疗组治疗1周复查时细胞免疫指标 CD4、CD4/CD8水平较前明显升高,较对照组比较差异有显著性意义(P=0.01,0.03),而CD8变化不明显。治疗1周后两组早产儿的体液免疫指标IgM水平均较治疗前升高,但以对照组升高明显(P=0.00);IgA水平改变不明显,IgG水平下降,以对照组下降明显(P=0.02);住院期间,治疗组的重症感染发病率为13%,较对照组(16%)低,但差异无显著性意义;治疗组需机械通气患儿比例、平均住院时间与对照组比较差异有显著性意义(P <0.05)。两组早产儿均随访至12个月,治疗组中反复呼吸道感染的发病人数为0例,而对照组为1例,两者比较差异有显著性意义(P<0.05)。结果表明自体脐血干细胞移植有利于改善机体细胞免疫功能,减慢IgG下降水平,减少呼吸机的使用率,缩短住院时间,减低小婴儿的反复呼吸道感染的发病率。 -
不同方式移植骨髓间充质干细胞在染矽尘大鼠体内的归巢
背景:骨髓间充质干细胞植入染矽尘大鼠体内能归巢到受损肺部,但何种植入途径在体内的归巢效果更好尚不清楚。
目的:动态比较观察不同途径移植骨髓间充质干细胞在染矽尘大鼠体内的分布情况。
方法:全骨髓贴壁法分离、培养供体大鼠骨髓间充质干细胞,用携带增强型绿色荧光蛋白基因的慢病毒(Lv-eGFP)转染骨髓间充质干细胞。受体大鼠用气管内注入法染尘,再随机分为经静脉组和经气管组,将转染Lv-eGFP的骨髓间充质干细胞分别经静脉、气管途径注入大鼠体内,在移植后的第1,2,3,4周处死大鼠,取心、肝、脾、肺、肾、脑组织进行冰冻切片,荧光显微镜下观察荧光,图文分析软件计算荧光强度。
结果与结论:两组大鼠肺组织均可见强烈、分布广泛且持续的绿色荧光,尤以气管、血管周围明显;两组荧光强度均随时间延长呈轻度减低趋势,但两组每周的荧光强度差异无显著性意义(P>0.05)。两组大鼠其余各脏器早期也均可见荧光,其中肝、脾、心脏组织荧光强、分布广,肾、脑组织荧光相对较弱、分布较稀疏;随时间推移,各组织荧光均逐渐减弱,面积逐渐减少,到后期仅肝、脾组织可见到较弱、散在荧光分布,脑组织荧光几乎不可见。在同一时间点,两组除第1周脑组织荧光强度差异有显著性意义(P<0.05)外,其余差异均无显著性意义(P>0.05)。提示骨髓间充质干细胞经静脉和气管两种途径植入染矽尘大鼠体内归巢至受损肺部的效率相当。 -
人端粒酶反转录酶基因修饰骨髓间充质干细胞静脉移植治疗糖尿病
背景:胰腺或胰岛细胞移植以及干细胞移植治疗为根治糖尿病带来了希望,但是胰腺或胰岛移植会出现供者缺乏和免疫排异反应问题而限制了其在临床的发展,因此干细胞移植治疗成为目前研究的热点。
目的:观察人端粒酶反转录酶基因修饰的骨髓间充质干细胞移植对SD大鼠糖尿病的治疗效果。
方法:以反转录病毒PLXSN为载体介导人端粒酶反转录酶基因转染骨髓间充质干细胞。从36只雄性SD大鼠中随机取6只作为对照组,注射生理盐水,其余30只注射链脲霉素(按45 mg/kg)建立糖尿病模型后,随机等分为干细胞组、人端粒酶反转录酶基因转染干细胞组和糖尿病组。造模后干细胞组、人端粒酶反转录酶基因转染干细胞组大鼠通过尾静脉注入1 mL骨髓间充质干细胞(1.5×1010 L-1)和1 mL人端粒酶反转录酶基因转染骨髓间充质干细胞(1.5×1010 L-1)。
结果与结论:注射链脲霉素24 h 后,与对照组相比,糖尿病组大鼠空腹血糖明显增加,且高于正常值(6.7 mmol/L);移植后15 d,与糖尿病组相比,干细胞组、人端粒酶反转录酶基因转染干细胞组大鼠空腹血糖水平显著下降(P <0.05),体质量显著增加(P <0.05),人端粒酶反转录酶基因转染干细胞组较干细胞组更为明显;移植后45 d,干细胞组、人端粒酶反转录酶基因转染干细胞组大鼠空腹血糖水平与体质量接近对照组(P>0.05),人端粒酶反转录酶基因转染干细胞组优于干细胞组,而糖尿病组大鼠空腹血糖维持较高水平,且体质量持续下降。上述结果提示人端粒酶反转录酶基因转染的骨髓间充质干细胞能有效治疗大鼠糖尿病。 -
心肌干细胞移植可短期内改善心肌梗死心电生理稳定性和提高室颤阈值
背景:课题组前期研究已证实心肌干细胞移植中期(6周)能有效改善心肌梗死大鼠的心电生理稳定性和室颤阈值。
目的:比较心肌干细胞和骨髓间充质干细胞移植对心肌梗死大鼠心电生理学稳定性和室颤阈值的短期疗效差异。方法:取30只健康雄性SD大鼠,开胸结扎大鼠的左前降支冠状动脉建立心肌梗死动物实验模型,随机分成3组,分别为心肌干细胞移植组,骨髓间充质干细胞移植组,PBS对照组,每组10只。分别于建模成功2周后在梗死区心肌内局部注射0.1 mL PBS悬浮的5×106 PKH26标记的心肌干细胞、0.1 mL PBS悬浮的5×106
结果与结论:心肌干细胞移植组单极电图纠正的激动恢复时间离散度、电刺激所激发的恶性心律失常及梗死区、梗死边缘区、非梗死区的室颤阈值与PBS组、骨髓间充质干细胞移植组相比差异有显著性意义(P<0.05);骨髓间充质干细胞移植组单极电图纠正的激动恢复时间离散度及非梗死区的室颤阈值与PBS组相比差异有显著性意义。病理结果提示在心肌干细胞组、骨髓间充质干细胞组梗死边缘区发现有心肌干细胞、骨髓间充质干细胞的存在。通过组织免疫荧光检测,PKH26标记的心肌干细胞表达较多的缝隙连接蛋白43,而PKH26标记的骨髓间充质干细胞很少表达缝隙连接蛋白43,PBS 组不表达缝隙连接蛋白43。上述结果提示心肌干细胞移植短期内心电生理学特性改善的效应较骨髓间充质干细胞优越,且改善效应与缝隙连接蛋白43相关。
PKH26标记的骨髓间充质干细胞及0.1 mL PBS。植入2周后,再次开胸检测大鼠心脏梗死区、梗死边缘区、非梗死区的心电生理特性和室颤阈值。实验结束后,分离心脏梗死边缘区进行病理切片及荧光显微镜检查PHK26标记的心肌干细胞和骨髓间充质干细胞缝隙连接蛋白43表达情况。 -
骨髓间充质干细胞复合可注射型geneX及转化生长因子β2的成骨诱导效应
背景:单一支架材料在不同程度不同范围内存在一些缺点,因此近年来研究者选择复合支架材料,将两种或多种具有一定互补特性的生物材料按一定方式与比例复合,构造出新型复合材料。
目的:探讨可注射型geneX人工骨复合骨髓间充质干细胞/转化生长因子β2的组织相容性及体外成骨诱导分化效果。
方法:将可注射型geneX人工骨与兔骨髓间充质干细胞复合培养5 d,电镜观察人工骨的组织相容性。取第3代成骨诱导培养的兔骨髓间充质干细胞分3组培养,单纯细胞组仅加入成骨诱导分化培养基,细胞支架组加入geneX人工骨与成骨诱导分化培养基,联合组加入geneX人工骨、转化生长因子β2与成骨诱导分化培养基,培养7,14,21 d进行细胞形态学观察、碱性磷酸酶活性检测、MTT检测、甲基百里香酚蓝检测及茜素红染色观察。
结果与结论:骨髓间充质干细胞在可注射型geneX人工骨表面贴壁生长,呈成纤维细胞形态,细胞基质分泌旺盛。联合组细胞增殖、成骨诱导活性强于单纯细胞组、细胞支架组(P<0.05),细胞碱性磷酸酶活性高于单纯细胞组、细胞支架组。表明可注射型geneX人工骨复合骨髓间充质干细胞/转化生长因子β2具有良好组织相容性及促成骨分化能力。 -
碱性成纤维细胞生长因子基因转染骨髓干细胞与韧带成纤维细胞共培养效应
背景:碱性成纤维细胞生长因子在韧带损伤愈合中具有重要作用,细胞因子转染的骨髓间充质干细胞可作为种子细胞应用于韧带组织工程。
目的:探讨人碱性成纤维细胞生长因子基因修饰的骨髓间充质干细胞与韧带成纤维细胞三维共培养后的交互生物学效应。
方法:原代培养大鼠骨髓间充质干细胞,传至第3代后分为3组:对照组、Ad-EGFP组及Ad-bFGF组。各组细胞相应处理后分别与韧带成纤维细胞三维共培养,MTS法检测细胞增殖能力,ELISA法检测各组细胞上清液中碱性成纤维细胞生长因子蛋白水平,RT-PCR检测各组两种细胞中Scleraxis、Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原、核心蛋白多糖、软骨低聚物基质蛋白等相关基因mRNA表达量的变化。
结果与结论:腺病毒介导的碱性成纤维细胞生长因子可高效转染骨髓间充质干细胞;共培养3,6 d后,与对照组及Ad-EGFP组相比,Ad-bFGF组两种细胞增殖活性增强(P<0.01);上清液中碱性成纤维细胞生长因子表达明显增高(P<0.01),韧带成纤维细胞中Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原、核心蛋白多糖、软骨低聚物基质蛋白mRNA表达均降低(P<0.01),骨髓间充质干细胞中Scleraxis、Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原mRNA表达均明显升高(P<0.01)。以上结果表明碱性成纤维细胞生长因子转染的骨髓间充质干细胞与韧带成纤维细胞三维共培养促进韧带成纤维细胞增殖的同时抑制了其胶原合成能力,促进骨髓间充质干细胞增殖的同时增强了其向韧带成纤维细胞分化的能力。 -
尿酸对人骨髓间充质干细胞成骨分化过程中Wnt信号通路的影响
背景:尿酸作为一种内源性的抗氧化剂,其抗氧化、抗DNA 损害作用及发挥促成骨作用近年受到关注。
目的:探讨不同浓度尿酸对人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化过程中 Wnt/β-catenin 信号通路相关基因表达的影响。
方法:采用全骨髓贴壁法体外分离培养健康成年人骨髓间充质干细胞,培养至第3代时,用含不同浓度尿酸(0,140,280,560μmol/L)的成骨诱导液进行成骨向诱导分化培养,检测细胞成骨分化过程中碱性磷酸酶活性、增殖能力以及Wnt信号通路中Wnt-3α,β-catenin mRNA的表达。
结果与结论:各组细胞碱性磷酸酶染色为阳性,尿酸干预后各组细胞碱性磷酸酶活性和增殖能力增高,Wnt信号通路相关基因 Wnt-3a、β-catenin 的表达上调,且呈现浓度依赖性,各指标在实验组与对照组间比较以及实验组组间比较,差异均有显著性意义(P<0.05)。结果显示尿酸可通过促进Wnt-3a/β-catenin信号通路进而促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞增殖和分化,具有浓度依赖性。 -
龙鳖胶囊对骨髓间充质干细胞增殖活性的影响
背景:临床应用补肾活血中药龙鳖胶囊治疗骨关节炎取得满意的疗效,但其作用机制尚不明确。目的:观察龙鳖胶囊对大鼠骨髓间充质干细胞增殖活性的影响。
方法:采用全骨髓贴壁培养方法分离培养 SD 大鼠骨髓间充质干细胞,倒置显微镜进行形态学观察,流式细胞术检测细胞表面标志表达。用含龙鳖胶囊的完全培养基培养第4代骨髓间充质干细胞,药物质量浓度分为5,1 g/L和250,50,10 mg/L,作用24 h后用 MTT 法测定细胞活力。
结果与结论:原代细胞呈现不规则形状贴壁生长,第2代细胞呈典型的纤维状,第3代细胞呈长纤维状、漩涡式生长。第4代骨髓间充质干细胞的表面分子CD29、CD90呈强阳性表达,CD44呈阳性表达,CD45、CD34呈阴性表达。5 g/L 和1 g/L质量浓度的龙鳖胶囊溶液可促进骨髓间充质干细胞增殖。结果表明龙鳖胶囊可能是通过促进骨髓间充质干细胞的增殖和分化,进而发挥治疗骨关节炎的作用。 -
不同方式诱导骨髓间充质干细胞的效果比较
背景:以往大多采用转化生长因子β1诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化,但诱导效果不佳。
目的:对比分析骨髓间充质干细胞与关节软骨细胞共培养诱导、转化生长因子β1诱导骨髓间充质干细胞分化为软骨样细胞的效果。
方法:获取SD大鼠关节软骨细胞和骨髓间充质干细胞,分别设置1∶2,1∶1,2∶1浓度组,以转化生长因子β1诱导组为对照。经诱导培养20 d后MTT法检测细胞活力,阿利新蓝比色法检测氨基聚糖含量,Western Blot检测Ⅱ型胶原蛋白表达。
结果与结论:转化生长因子β1组的吸光度值显著小于软骨细胞和骨髓间充质干细胞1∶1组和软骨细胞和骨髓间充质干细胞2∶1组(P<0.05)。转化生长因子β1组的氨基聚糖含量和Ⅱ型胶原蛋白表达显著低于软骨细胞和骨髓间充质干细胞(1∶2,1∶1,2∶1)组。软骨细胞和骨髓间充质干细胞1∶1组与软骨细胞和骨髓间充质干细胞2∶1组之间各指标比较差异无显著性意义(P >0.05)。结果表明关节软骨细胞与骨髓间充质干细胞共培养,可使骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化,且骨髓间充质干细胞对软骨细胞诱导存在饱和现象。 -
姜黄素对骨髓间充质干细胞诱导肾移植免疫耐受的影响
背景:已有研究显示在大鼠肾移植时连续给予1×107细胞浓度的骨髓间充质干细胞可诱导免疫耐受,但临床上尚未发现姜黄素对肾移植具有免疫调节作用。
目的:在对肾移植后的大鼠给予骨髓间充质干细胞的基础上,同时给予不同剂量姜黄素,观察其免疫耐受的效果。
方法:建立大鼠肾移植模型,随机分为4组:纯肾移植组,无治疗措施;骨髓间充质干细胞组:关腹前左骼静脉注射1×107/kg骨髓间充质干细胞,第2天起尾静脉注射等量细胞,共10 d;骨髓间充质干细胞+低/高剂
结果与结论:大鼠经肾移植后,纯肾移植组中肾小管上皮细胞以及间质细胞的转化生长因子β1蛋白表达、白细胞介素2,6水平均高于其他各组(P <0.05)。与骨髓间充质干细胞组比较,骨髓间充质干细胞+低/高剂量姜黄素组的转化生长因子β1的蛋白表达降低(P<0.05),血清白细胞介素2,6水平均低于骨髓间充质干细胞组(P<0.05)。结果证实,大鼠肾移植时同时给予姜黄素与骨髓间充质干细胞注射,可有效地进行免疫调节,抑制性免疫排斥反应的发生,保护肾功能。
量姜黄素组:除给予骨髓间充质干细胞外,分别以2,10 mg/kg姜黄素溶液灌胃,共10 d。免疫组织化学染色法检测各组肾组织中转化生长因子β1的蛋白表达水平,酶联免疫吸附法检测血清中白细胞介素2,6水平。 -
适当质量浓度黄芪注射液可增强骨髓基质细胞的表面黏附性
背景:研究发现很多益气补血类中药均是通过影响骨髓基质细胞分泌一些细胞因子来促进造血干细胞的分化增殖,或者促进骨髓基质细胞和造血干细胞的黏附而发挥作用。
目的:观察黄芪注射液对小鼠骨髓基质细胞表面细胞间黏附分子1、血管细胞间黏附分子1表达的影响。
方法:采用全骨髓贴壁细胞分离筛选法培养小鼠骨髓基质细胞,倒置相差显微镜、苏木精-伊红染色光镜及透射电镜观察小鼠骨髓基质细胞的形态。MTT法检测黄芪注射液促进骨髓基质细胞增殖的佳浓度。流式细胞术检测黄芪注射液干预后小鼠骨髓基质细胞表面细胞间黏附分子1、血管细胞间黏附分子1的表达。
结果与结论:倒置显微镜和光镜观察到骨髓基质细胞呈贴壁生长,细胞呈梭形或不规则形态,有突起;透射电镜观察到细胞内细胞器丰富,如粗面内质网、分泌小泡、线粒体等。黄芪注射液质量浓度为400和600 mg/L时可促进小鼠骨髓基质细胞增殖(P <0.05),且两种剂量组间比较差异无显著性意义。600 mg/L黄芪注射液可增加小鼠骨髓基质细胞表面细胞间黏附分子1、血管细胞间黏附分子1蛋白表达。结果表明适当质量浓度黄芪注射液能够增强基质细胞的黏附性,对造血微环境有改善作用。 -
异种生物衍生骨材料与骨髓间充质干细胞的生物相容性
背景:异种生物衍生骨保存了原骨组织的天然网状孔隙结构,且具有免疫原性低、细胞相容性好的特点。目的:验证异种生物衍生骨材料与骨髓间充质干细胞的生物相容性。
方法:取新鲜猪股骨制备生物衍生骨,扫描电镜观察材料结构。将第3代兔骨髓间充质干细胞以2×109 L-1的浓度接种于生物衍生骨材料的松质骨面,复合培养7d内,采用扫描电镜观察细胞生长情况;复合培养8d内,计数材料上附着的细胞数。
结果与结论:生物衍生骨表面粗糙,孔隙不规则并相互通联,构成网状结构。复合培养3 d,细胞在衍生骨材料表面发生附着,且细胞形态不均一;复合培养培养5 d,细胞连接成片呈层状生长,细胞之间紧密接触;复合培养7 d,细胞呈现多层生长状态,成堆生长,部分区域存在细胞外基质分泌现象。复合培养后,前2 d 为潜伏适应期,3-6d细胞生长呈出线性曲线,处于细胞生长对数期;第6天后,细胞生长曲线逐渐变得平缓,细胞增殖速度下降,增殖进入平台期。表明异种生物衍生骨材料与骨髓间充质干细胞具有良好的生物相容性。 -
复合自体骨髓的骨诱导材料结合髓芯减压钛棒支撑修复Ⅱ期股骨头坏死
背景:虽然髓芯减压植骨能促进骨坏死区的重建,但单纯髓芯减压植骨存在一定的不足之处,不能彻底解决股骨头的重建问题。
目的:探讨关节镜下Ⅱ期股骨头坏死实施髓芯减压植入复合自体骨髓的骨诱导材料结合钛棒支撑治疗的临床效果。
方法:回顾性分析铜川市人民医院南院2011年2月至2013年2月收治的79例Ⅱ期股骨头坏死患者的临床资料,按照治疗方法分为对照组40例和观察组39例,分别实施常规髓芯减压植骨治疗和关节镜下髓芯减压植入复合自体骨髓的骨诱导材料结合钛棒支撑治疗。治疗后随访24个月,观察两组患者的屈髋活动度和髋关节功能Harris评分变化以及不良事件发生情况。
结果与结论:入组的79例患者均顺利完成24个月的随访。经末次随访,观察组的屈髋活动度和髋关节功能Harris评分均显著高于对照组(P<0.05),且两组患者均未出现因手术材料排斥所导致的失败病例。表明对Ⅱ期股骨头坏死患者实施关节镜下髓芯减压植入复合自体骨髓的骨诱导材料结合钛棒支撑治可获得较好的修复效果,是一种安全有效的治疗方案。 -
人细支气管上皮细胞的ROCK激酶抑制剂培养体系扩增及气液相模型的建立
背景:人类原代肺脏上皮细胞在体外难以分离培养,表现为组织来源有限、细胞存活率低、增殖速度慢,缺乏上皮细胞表型分化能力等。
目的:体外扩增人细支气管上皮细胞,建立其气液相分化模型,用于肺脏上皮细胞功能研究。
方法:采用Pronase和DnaseⅠ联合消化法分离人细支气管上皮细胞。利用ROCK激酶抑制剂培养体系对其进行扩增,免疫荧光染色鉴定细胞类型。建立气液相培养模型,扫描电镜、相差显微镜和免疫荧光染色鉴定细胞分化类型。
结果与结论:通过 ROCK 激酶抑制剂培养体系,体外成功培养扩增了人细支气管上皮细胞。扩增细胞经免疫荧光染色鉴定绝大部分都表达基底细胞标记角质蛋白14,提示人细支气管的基底细胞可能是肺脏上皮干细胞的主要亚群。同时,扩增细胞在气液相培养条件下分化成纤毛细胞和无纤毛柱状细胞,表明ROCK激酶抑制剂培养体系扩增的上皮细胞仍然保持干细胞的增殖分化能力,体外气液相培养模型可以促进人细支气管上皮细胞分化。 -
载神经生长因子纳米粒诱导神经干细胞分化为神经元及PI3K/Akt通路的影响
背景:课题组前期研究证实NGF-PEG-PLGA-NPs在体外有良好的缓释效能及生物活性,可以诱导PC12细胞向神经元样细胞分化。
目的:探讨NGF-PEG-PLGA-NPs诱导胎鼠大脑隔区来源神经干细胞分化为神经元的可行性及其对PI3K/Akt信号通路的影响。
方法:采用优化处方,复乳化溶剂扩散法制备 NGF-PEG-PLGA-NPs。设对照组、NGF 组、NGF-PEG-PLGA-NPs组、LY294002组、LY294002+NGF组、LY294002+NGF-PEG-PLGA-NPs组,诱导神经干细胞分化为神经元,细胞免疫荧光染色对神经元进行鉴定,Werstern-blotting检测PI3K/Akt信号通路Akt磷酸化水平。
结果与结论:对照组、NGF 组、NGF-PEG-PLGA-NPs 组、LY294002组、LY294002+NGF 组、LY294002+NGF-PEG-PLGA-NPs组β-Tubulin Ⅲ阳性神经元分化率分别为(22.80±2.58)%,(35.80±3.98)%,(35.40±5.77)%,(26.60±3.87)%,(21.20±2.59)%,(25.80±7.22)%。NGF 组与 NGF-PEG-PLGA-NPs 组神经元分化率差异无显著性意义(P>0.05),但两组神经元分化率均高于其他各组(P<0.05)。Western blotting检测结果显示:NGF组及NGF-PEG-PLGA-NPs组Akt磷酸化水平差异无显著性意义(P >0.05),但均高于其他各组(P<0.05);LY294002+NGF组及LY294002+NGF-PEG-PLGA-NPs组Akt磷酸化水平与对照组比较差异无显著性意义(P>0.05),但均高于LY294002组(P<0.05)。结果表明NGF-PEG-PLGA-NPs可促进神经干细胞分化为神经元,其可能机制与促进PI3K/Akt信号通路Akt的磷酸化有关。 -
脊髓小脑共济失调3型诱导多能干细胞系的建立和神经分化
背景:脊髓小脑共济失调3型(spinocerebel ar ataxia type 3,SCA3)是一种典型的遗传相关的神经退行性疾病。建立患者遗传背景的特异的疾病模型有利于研究疾病的发病机制,探讨针对疾病的治疗手段。
目的:观察脊髓小脑共济失调3型诱导多能干细胞系的神经分化效率以及CAG拷贝数的稳定性。
方法:临床获取脊髓小脑共济失调3型患者皮肤组织,分离培养患者特异的皮肤成纤维细胞,重编程成纤维细胞获得诱导多能干细胞。对患者特异的诱导多能干细胞和正常人的诱导多能干细胞(NHF)和胚胎干细胞(ES-10)进行神经诱导分化,通过流式细胞术比较分化效率,Western Blot检测神经元中ataxin-3的聚集,PCR检测培养过程SCA3/ATXN3基因CAG重复数目。
结果与结论:成功获得与成纤维细胞相同遗传背景的诱导多能干细胞,具有与人胚干细胞相似的形态学及多向分化潜能,各细胞系都能定向分化为神经干细胞,重编程前后和诱导神经分化前后的CAG数目无明显改变。来源于脊髓小脑共济失调3型患者的诱导多能干细胞分化为神经干细胞的效率低于正常人诱导多能干细胞(NHF)和胚胎干细胞(ES-10)。这些结果说明通过重编程技术可以成功建立人诱导多能干细胞并将其定向诱导分化为神经干细胞,整个实验过程CAG数目无明显改变,与患者的体细胞相一致。 -
沉默KDR基因乳腺癌MCF-7细胞的生物学特征改变
背景:随着基因工程以及肿瘤生物分子学等新兴学科的发展壮大,基因治疗肿瘤成为一种新的治疗模式。
目的:探讨KDR基因沉默对乳腺癌MCF-7细胞增殖能力和侵袭能力的影响。
方法:设计针对 KDR 基因的小分子干扰 RNA(siRNA)序列,转染人乳腺癌 MCF-7细胞,应用 RT-PCR 及Western blot法检测沉默KDR基因后MCF-7细胞KDR mRNA及蛋白的表达;应用流式细胞仪、CCK-8增殖实验、小室侵袭实验检测沉默KDR基因后乳腺癌MCF-7细胞的细胞周期、增殖能力、侵袭能力的变化。
结果与结论:KDR基因沉默48 h后,乳腺癌MCF-7细胞KDR mRNA及蛋白表达明显降低;乳腺癌MCF-7细胞停滞在G 0/G 1周期,S期的细胞数目减低,细胞增殖得到显著抑制,穿过滤膜的细胞数量明显减少。上述结果表明沉默KDR基因后乳腺癌MCF-7细胞的增殖、侵袭能力得到明显抑制,说明KDR基因沉默可能成为新的有效治疗乳腺癌的靶点。 -
人肺鳞癌干细胞的体外分离培养和鉴定
背景:研究显示可从肺癌细胞系中分离出肺癌干细胞,但对于从新鲜肺鳞癌标本中原代培养肺癌干细胞的报道较少。
目的:探索从新鲜肺鳞癌组织标本中分离肺鳞癌干细胞的可行方法。
方法:借助胶原酶消化法、密度梯度离心法和Hoechst33342染料外排法初筛SP细胞,将初筛细胞置于条件培养基分离培养,后续应用流式细胞分析及分选技术,进一步分离纯化肺鳞癌干细胞。实验结合CD133和CD44鉴定目标细胞,并计数第4代细胞CD133+、CD44+及CD133/CD44双阳性细胞的阳性率。
结果与结论:接种后0.5 h细胞贴壁生长,培养第4天形成典型的细胞集落,第7天呈铺路石样外观,细胞数量级可达108。传代培养第4代肺癌干细胞的CD133+、CD44+和CD133/CD44双阳性细胞数明显增多。说明
实验初步从肺鳞癌患者新鲜肺组织标本中分离培养并快速扩增SP细胞,并从中获取更多更纯的干细胞样肺鳞癌细胞,为进一步研究肺鳞癌干细胞的异质性和耐药性奠定基础。 -
Survivin基因沉默鼻咽癌G666-1细胞的生物学特性
背景:Survivin 基因是迄今发现的强效的凋亡抑制因子,能够抑制肿瘤细胞的增殖、迁移能力,成为近年有关肿瘤研究的热点之一。
目的:探讨Survivin基因沉默对鼻咽癌G666-1细胞生物学特性的影响。
方法:设计及合成Survivin的siRNA序列,LipofectamineTM 2000转染G666-1细胞,利用RT-PCR、Western blot检测Survivin基因沉默后的G666-1细胞Survivin mRNA及蛋白的表达,流式细胞仪检测G666-1细胞中肿瘤干细胞标志物CD44+CD133+的表达变化。另外还采用CCK-8增殖实验、划痕愈合实验、细胞侵袭实验评价Survivin基因沉默对鼻咽癌G666-1细胞增殖、迁移、侵袭能力的影响。
结果与结论:与对照组、空白组比较,实验组Survivin 基因沉默后的鼻咽癌G666-1细胞Survivin mRNA及蛋白表达显著降低,差异有显著性意义(P<0.05);与对照组、空白组比较,实验组Survivin 基因沉默后的鼻咽癌G666-1细胞的生长速度明显减慢,增殖能力受到抑制,迁移能力和侵袭能力显著下降,差异有显著性意义(P <0.05);肿瘤干细胞标志物CD44+CD133+的表达比例显著降低(P <0.05)。结果表明特异性干扰Survivin基因表达可抑制鼻咽癌G666-1细胞的增殖、迁移和侵袭能力,使具有CD44+CD133+肿瘤干细胞特性的细胞比例降低,因此,Survivin基因沉默可能成为有效治疗鼻咽癌的新靶点。 -
人脂肪干细胞的提取和鉴定
背景:脂肪干细胞是存在于脂肪中的全能干细胞,具备自我更新能力与多向分化潜能,遗传背景相当稳定,体内植入后免疫排斥少,是一种比较理想的种子细胞。目的:提取人大网膜脂肪干细胞,并进行成脂和成骨分化能力鉴定。
方法:收集手术患者大网膜的脂肪组织,经Ⅰ型胶原酶消化、过滤、离心后进行原代培养,观察细胞生长状态;用细胞计数法绘制人脂肪干细胞增殖曲线,计算处于对数生长期的倍增时间;用相应的定向诱导液诱导人脂肪干细胞向脂肪细胞及骨细胞方向分化,并用油红O染色、茜素红染色进行鉴定。
结果与结论:从手术患者大网膜脂肪组织中成功分离人脂肪干细胞,贴壁生长的人脂肪干细胞为长梭形,形态类似成纤维细胞。第3代人脂肪干细胞生长曲线呈S形,对数生长期人脂肪干细胞的倍增时间为45.90 h。人脂肪干细胞经成脂、成骨定向诱导分化2,3周后,油红O染色显示细胞内有大小不等的橘红色脂肪滴,茜素红染色可见着橘红色的典型钙化结节,提示所培养的脂肪干细胞具有向脂肪细胞、骨细胞系分化的能力。 -
脂肪干细胞在人工骨支架诱导下的成骨效应
背景:种子细胞的来源不足是限制组织重建及再生医学发展的重要因素。目的:探索脂肪干细胞与不同种类人工骨混合后的诱导成骨效果。
方法:从接受美容手术的女性志愿者腹部皮下抽取液状脂肪,分离脂肪干细胞。取第4代人脂肪间充质干细胞分为单纯成骨诱导液组、成骨诱导液+羟基磷灰石组、成骨诱导液+可吸收骨材料组、成骨诱导液+重组异种骨组。后3组分别加入羟基磷灰石生物陶瓷、可吸收骨材料和重组异种骨,且每组依据干预物浓度的差异分为3,10,20 g/L 3个亚组,每3 d换液1次.共进行12 d的诱导。
结果与结论:成骨诱导液+羟基磷灰石组的洗脱液钙浓度显著高于单纯成骨诱导液组(P <0.05);低浓度条件下成骨诱导液+可吸收骨材料组洗脱液钙浓度明显高于单纯成骨诱导液组(P <0.05),但高浓度成骨诱导液+可吸收骨材料组洗脱液钙浓度与单纯成骨诱导液组差异无显著性意义(P >0.05);成骨诱导液+重组异种骨组洗脱液钙浓度显著低于单纯成骨诱导液组(P<0.05)。表明不同类型人工骨支架可以影响脂肪干细胞诱导成骨效果,其中以羟基磷灰石为支架可以获得较好的诱导成骨效果。 -
血管内皮生长因子165基因促进人脂肪间充质干细胞的增殖
背景:目前自体脂肪移植已广泛运用于美容整形和修复创伤导致的软组织缺损的修复,有研究表明,移植后1年移植脂肪存活率为20%-80%,因此,在移植后的早期及时、充分的血供建立,对于移植脂肪的存活是非常重要的。目的:观察血管内皮生长因子165转染人脂肪间充质干细胞的增殖情况。
方法:体外传代培养人脂肪间充质干细胞,将重组血管内皮生长因子165基因入腺病毒液和空病毒液转染至脂肪间充质干细胞内,分别设为实验组和对照组,另设正常培养的细胞为空白组。
结果与结论:RT-PCR,Western blot,MTT 检测显示,与对照组和空白组相比,实验组血管内皮生长因子165 mRNA和蛋白的表达及细胞增殖均增高(P<0.05)。结果证实,腺病毒承载的血管内皮生长因子165基因转染脂肪间充质干细胞后不仅可以持续的表达目的蛋白,同时也能显著促进脂肪间充质干细胞的增殖。 -
同种异体脂肪干细胞复合脱钙骨支架材料修复尺骨缺损:CT扫描及组织学检测
背景:脂肪干细胞具有来源广泛、含量丰富、容易获取,培养条件简单且扩增能力强等优点,有可能成为继骨髓间充质干细胞之后具前景的骨组织工程种子细胞。
目的:探讨兔脂肪干细胞与脱钙骨支架材料复合修复尺骨缺损的可行性。
方法:构建兔尺骨缺损动物模型,将单纯脱钙骨材料植入右侧缺损区,设为对照组,将成骨诱导后的兔脂肪干细胞-脱钙骨支架材料复合物植入左侧缺损区,设为实验组。植入后12周,获取骨缺损处组织标本进行CT扫描和组织学检测。
结果与结论:经 CT 扫描,实验组骨缺损断端与材料的接合部位已不能清晰分辨,断端外侧可观察到平行骨痂。对照组脱钙骨未完全降解,可观察到清晰的骨断端,未观察到连续骨痂,骨缺损处大多为纤维连接,未出现骨性修复。经组织学检测,实验组缺损处为典型再生骨组织,存在骨细胞和骨陷窝以及骨小梁结构,骨细胞和骨陷窝数量较多,仅有部分骨小梁结构形成,并有少量胶原样结构穿插于再生骨组织之间;对照组有脱钙骨基质残留现象,并存在部分胶原纤维样组织,在边缘可观察到一定的骨膜成骨反应,但程度较轻,且未出现大片再生骨样组织。以上结果表明兔脂肪干细胞成骨诱导后与脱钙骨支架材料复合可以用于修复尺骨缺损。