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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人脐带间充质干细胞不同移植途径治疗缺血性脑损伤以及生物发光技术示踪的研究及进展
背景:人脐带间充质干细胞移植能有效促进缺血性脑损伤实验动物神经功能恢复,但目前尚不明确人脐带间充质干细胞的治疗机制及佳移植途径.活体生物发光成像技术能实时动态监测移植干细胞在体内增殖、迁移及存活等情况,已广泛运用于干细胞移植领域.目的:综述人脐带间充质干细胞经不同移植途径治疗缺血性脑损伤的应用及活体生物发光成像技术在干细胞移植治疗缺血性脑损伤研究中的新进展.方法:分别以"人脐带间充质干细胞,缺血性脑损伤,活体生物发光成像","human umbilical cord mesenchymal stem cels,brain ischemia,bioluminescence imaging"为检索词,由第一作者检索2011年1月至2016年12月中国期刊全文数据库、PubMed数据库相关文献.排除相关性差及重复性研究的文献,计算机初检到98篇文献,终保留38篇进行归纳总结.结果与结论:人脐带间充质干细胞可经静脉、动脉、腰穿、脑立体定向移植、侧脑室移植等不同移植途径治疗缺血性脑损伤,各有优缺点,主要集中在干细胞迁移范围、存活率和安全性等方面.研究发现活体生物发光成像技术具有实时动态监测、高灵敏度、高时间分辨率、操作方便等优点,可用于监测移植干细胞在体内迁移、增殖和存活等情况.运用活体生物发光成像技术示踪人脐带间充质干细胞不同移植途径治疗缺血性脑损伤,明确人脐带间充质干细胞的作用机制及选择佳移植途径值得进一步探讨.
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MRI定量肝脏及心脏铁过载对地中海贫血全相合造血干细胞移植的影响
背景:大部分的重型β-地中海贫血患儿都存在铁过载的情况,而铁过载可对造血干细胞移植产生不利影响.目的:利用MRI T2*检测肝脏及心脏铁过载情况,从而评估肝脏、心脏铁过载对重型β-地中海贫血患儿全相合异基因造血干细胞移植的影响.方法:对81例全相合异基因造血干细胞移植、年龄>3岁,能配合MRI检测的重型β-地中海贫血患儿,进行肝脏及心脏MRI T2*检测.根据检测结果计算出肝脏及心脏铁浓度,作为评价肝心铁过载的指标,并将肝脏、心脏铁浓度与患儿血清铁蛋白、造血重建时间、死亡率、植入率、移植后常见并发症的发病率,如移植物抗宿主病、感染、免疫性溶血、全血细胞减少、肝静脉阻塞病、败血症进行相关因素分析.结果与结论:肝脏铁浓度与血红蛋白植入时间呈正相关(r=0.229,P=0.043),心脏铁浓度与死亡率呈正相关(r=0.266,P=0.017),血清铁蛋白与植入率呈负相关(r=-0.289,P=0.009),血清铁蛋白与败血症发病率呈正相关(r=0.251,P=0.024),血清铁蛋白与全血细胞减少发病率呈正相关(r=0.276,P=0.013).由此可见,铁过载可对重型β-地中海贫血患儿全相合异基因造血干细胞移植产生不利影响.因此,对行造血干细胞移植的β-地中海贫血患儿综合进行血清铁蛋白、肝脏及心脏铁过载的评估非常必要.
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以牙髓干细胞构建组织工程化牙本质牙髓复合体修复牙髓损伤
背景:研究证明,牙髓干细胞具有高度增殖、多向分化的干细胞特征,体外实验证明其在一定条件下可诱导分化成多种功能细胞或组织.目前,利用牙髓干细胞构建组织工程化牙本质牙髓复合体移植对牙体缺损进行修复有望成为可能.目的:观察牙髓干细胞构建组织工程化牙本质牙髓复合体移植对大鼠牙体缺损的修复作用.方法:建立去髓牙齿模型大鼠,随机分为模型组及牙髓复合体移植组.建模后,复合体移植组于模型大鼠髓腔中植入牙本质牙髓复合体,模型组大鼠不作处理.移植后3,5,7周采集标本,对大鼠牙齿组织切片苏木精-伊红和免疫荧光染色,采用图像软件系统测量大鼠牙本质厚度.结果与结论:①牙髓细胞形态:牙髓细胞贴壁生长,大多数呈成长梭形、椭圆形,部分呈多角形;第3代细胞长梭形,呈纤维样生长,形态均一,免疫组织化学染色后,细胞核呈现为深蓝色,卵圆形,呈梭形着色深细胞为成纤维细胞样细胞,波形丝蛋白染色呈现为阳性;②大鼠牙齿组织苏木精-伊红染色:模型组大鼠牙齿牙本质细胞出现空泡状变性,髓腔内可见被破坏牙髓组织和碎屑,残留不规则的组织条梭,髓腔出现大量红细胞聚集和炎细胞,血管明显扩张.移植后7周,牙本质基质样组织层内可见成牙本质细胞成束装排列,原发性牙本质与再生牙本质界限明显;③免疫荧光染色:移植后3周,复合体移植组髓腔内细胞数量明显增多(P<0.05);移植后5周,髓腔内细胞数量明显大量增加,并分布于髓壁;④测定牙本质厚度:与模型组相比,牙本质牙髓复合体移植组在相同时间点大鼠牙本质厚度均明显较大(P<0.05),复合体移植组不同时间点牙本质厚度相比均差异有显著性意义(P<0.05);⑤结果证实,牙本质牙髓复合体能促进牙本质的再生和修复.
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联合显像在冠脉搭桥联合干细胞移植治疗心肌梗死疗效评估中的价值
背景:干细胞对于陈旧性心肌梗死的治疗效果仍存在一定争议.干细胞移植治疗后多模态影像评价技术是目前研究的关键点之一,其可以从分子影像学角度评估干细胞移植疗效.目的:影像学评估冠脉搭桥术联合不同干细胞移植治疗陈旧性心肌梗死患者的疗效.方法:60例陈旧性心肌梗死患者,完全随机分为3组(n=20),分别接受单纯冠脉搭桥、冠脉搭桥+骨髓干细胞及冠脉搭桥+外周血干细胞移植治疗.治疗前,治疗后1,12,24个月依次接受心脏超声、门控13N-NH3?H2O/18F-FDG PET/CT及冠脉血管造影检查.比较受累冠脉狭窄程度、左室射血分数、13N-NH3?H2O心肌血流灌注/18F-FDG代谢异常心肌放射性分布评分值(定义为A值)及缺损面积比(定义为R值).结果与结论:①门控13N-NH3?H2O/18F-FDG PET/CT诊断存活心肌的灵敏度、特异度、阳性预测值及阴性预测值分别为92.1%,85.6%,93.4%及78.4%;②3组患者治疗后血管狭窄程度均较治疗前改善(P<0.05),以治疗后1个月效果显著(P<0.05);③与治疗前比较,冠脉搭桥+骨髓干细胞组、冠脉搭桥+外周血干细胞组治疗后左室射血分数升高(P<0.05);④冠脉搭桥+骨髓干细胞组治疗前、后不同时间点异常心肌放射性分布评分A值减低.与治疗前相比,治疗后1个月及治疗后24个月差异有显著性意义(P<0.05),治疗后24个月较治疗后12个月也进一步降低(P<0.05);⑤与治疗前相比,冠脉搭桥+骨髓干细胞组患者治疗后1个月心肌灌注/代谢缺损面积比显著降低(P=0.019);⑥结果表明,联合多模态显像,可以从不同角度更好地评价冠脉搭桥联合干细胞移植治疗陈旧性心肌梗死的疗效.门控13N-NH3?H2O/18F-FDG PET/CT对存活心肌诊断准确性高,有利于心肌梗死患者治疗方式的选择及疗效评估;冠脉搭桥基础上联合干细胞移植治疗有助于短期内提高患者的左心室功能;与冠脉搭桥+外周血干细胞移植相比,冠脉搭桥+骨髓干细胞移植可以有效提高存活心肌功能.
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罗格列酮钠联合脂肪干细胞移植治疗大鼠2型糖尿病
背景:研究显示,高糖环境对脂肪干细胞存活具有明显的抑制作用,这一作用严重影响脂肪干细胞在2型糖尿病治疗方面的效果.目的:观察罗格列酮钠联合脂肪干细胞移植治疗大鼠2型糖尿病的效果.方法:取SD大鼠108只,随机取20只作为正常对照组,剩余的88只大鼠通过腹腔注射小剂量链脲霉素联合高糖高脂饮食建立2型糖尿病模型,造模后20 d,随机分4组治疗:模型组灌胃及尾静脉注射生理盐水,罗格列酮钠组灌胃给予罗格列酮钠,脂肪干细胞组尾静脉注射脂肪干细胞,实验组灌胃给予罗格列酮钠的同时尾静脉注射脂肪干细胞.均1次/d,连续治疗7 d.治疗后3周,观察各组大鼠空腹血糖、胰岛素、C-肽及体质量变化,脂肪干细胞分布及存活,胰腺组织形态变化及胰岛细胞凋亡情况,以及胰腺组织CXCL1、CXCL2及其受体CXCR2蛋白表达水平.结果与结论:①与正常对照组比较,模型组空腹血糖升高(P<0.05),胰岛素、C-肽及体质量均下降(P<0.05),胰岛细胞凋亡数量增加(P<0.05),胰腺组织CXCL1、CXCL2及其受体CXCR2蛋白表达升高(P<0.05),胰岛组织形态紊乱,仅见少量胰岛细胞团;②与模型组比较,罗格列酮钠组、脂肪干细胞组、实验组空腹血糖降低(P<0.05),胰岛素、C-肽及体质量均升高(P<0.05),胰岛细胞凋亡数量减少(P<0.05),胰腺组织CXCL1、CXCL2及其受体CXCR2蛋白表达降低(P<0.05),胰岛组织形态呈现不同程度改善,其中以实验组各指标及胰岛组织改善程度明显;③脂肪干细胞组、实验组可见移植的脂肪干细胞,以实验组居多;④结果表明,罗格列酮钠联合脂肪干细胞移植可有效治疗大鼠2型糖尿病,抑制炎症反应.
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局部应用富集单个核细胞、富血小板血浆和唑来膦酸防治早期股骨头骨坏死塌陷:前瞻性、随机、平行、对照临床试验研究方案
背景:目前股骨头坏死的治疗方法很多,但保守治疗常常无效,因为股骨头一旦发生塌陷,其进展是不可逆的.课题组以往动物研究证实,局部唑来膦酸给药可预防股骨头坏死塌陷.骨髓单个核细胞治疗股骨头坏死有较好的短期临床效果.目的:观察局部应用富集单个核细胞、富血小板血浆和唑来膦酸防治早期股骨头骨坏死塌陷的效果.方法:试验为前瞻性、随机、平行对照、单中心临床试验.将在中国人民解放军总医院完成.试验将符合纳入标准的股骨头坏死FicatⅠ-Ⅱ期患者100例随机等分为治疗组和对照组.治疗组:钻孔减压股骨头坏死区后先将含有骨髓单个核细胞的富血小板血浆通过专用加压注射器注入坏死股骨头,然后再将注射用唑来膦酸注射到坏死股骨头内;对照组:仅进行股骨头坏死区的钻孔减压.将在术后4,8,12,18个月随访,以髋关节动态灌注MR、髋关节CT三维重建及髋关节正侧位X射线片观察的股骨头坏死区血供、成骨及股骨头外观,髋关节Harris评分和数字疼痛强度量表评分评估的髋关节功能和疼痛情况为主要结局指标;SF-36生活质量评分和日常生活能力评分为次要结局指标.讨论:试验方案的阳性成果将为临床局部联合应用含有单个核细胞的富血小板血浆和唑来膦酸,防治早期股骨头骨坏死塌陷提供量化数据.研究方案取得中国人民解放军总医院伦理委员会的书面批准(批准号:伦审第S2015-082-01).研究者或研究者授权的人员负责向每名患者及法定监护人、家属解释参加研究的受益及风险,并取得书面的知情同意.研究符合世界医学会制订的《赫尔辛基宣言》.试验将于2015年1月至2017年12月在中国人民解放军总医院完成.文章结果将以科学会议报告,或在同行评议的期刊上发表传播.试验方案已在北美临床试验注册中心注册(NCT02721940),目前正在进行患者招募.
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诱导多能干细胞对骨关节炎软骨损伤的修复作用
背景:基于干细胞的细胞治疗对于骨关节炎修复有重要的应用前景,其中诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cel,iPS细胞)具有较强的增殖和分化潜能,且避免了胚胎干细胞的伦理学问题,目前被认为是细胞治疗中有前景的种子细胞之一.目的:拟探索一种iPS细胞向软骨细胞分化的有效方法,并研究iPS细胞来源软骨细胞对骨关节炎的修复作用.方法:运用三步法将人iPS细胞诱导分化成软骨样细胞,并检测软骨细胞特异性基因和蛋白的表达.然后将分化后的iPS细胞移植到谷氨酸钠碘乙酸诱导的骨关节炎大鼠模型中.移植实验分为4组:对照组注射生理盐水,造模组注射谷氨酸钠碘乙酸,iPS细胞移植组注射谷氨酸钠碘乙酸后移植iPS细胞,分化后iPS细胞移植组注射谷氨酸钠碘乙酸后移植软骨分化后的iPS细胞.移植15周后micro-CT行断层扫描,并对移植后的关节进行组织学分析.结果与结论:①与未分化的iPS细胞相比,经过6 d的拟胚体形成和2周的细胞分化,软骨细胞特异性基因和蛋白(Col2A1,GAG和Sox9)的表达量都明显上升;②细胞移植15周后,未观察到免疫反应的发生,micro-CT显示移植细胞后软骨下骨的完整性明显得到改善,组织学分析也表明移植细胞后能产生关节软骨基质.iPS细胞来源软骨细胞的修复效果明显好于iPS细胞;③结果表明,iPS细胞来源软骨细胞移植可促进骨关节炎大鼠软骨再生,改善关节功能.
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人胎盘来源间充质干细胞对糖尿病孕鼠血清及胎盘组织中相关生化指标的影响
背景:人胎盘来源间充质干细胞能够改善糖尿病鼠及糖尿病孕鼠的血糖水平,但对其血清及胎盘组织中胰高血糖素、脂联素、肿瘤坏死因子α等指标的影响鲜有研究.目的:探究人胎盘来源间充质干细胞对糖尿病孕鼠血清及胎盘组织中胰高血糖素、脂联素、肿瘤坏死因子 α等指标的影响.方法:用高脂高糖饮食+低剂量链脲佐菌素注射方法制备糖尿病孕鼠模型,于妊娠第4,11天将第3代人胎盘来源间充质干细胞混悬液0.5 mL(1×1010L-1)经尾静脉注入糖尿病孕鼠体内,对照组经尾静脉注射等量生理盐水.于妊娠第20天于腹主动脉抽血,然后行剖宫产术取出胎盘,采用ELISA法检测血清中胰高血糖素、脂联素、肿瘤坏死因子α水平;用real-time PCR检测上述指标在胎盘组织中的表达.结果与结论:①人胎盘间充质干细胞第4天干预组与人胎盘间充质干细胞第11天干预组孕鼠血清胰高血糖素、脂联素、肿瘤坏死因子α水平差异无显著性意义(P>0.05),胎盘组织中胰高血糖素、脂联素、肿瘤坏死因子αmRNA表达量差异无显著性意义(P>0.05);②与生理盐水第4天干预组相比,人胎盘间充质干细胞第4天干预组孕鼠血清脂联素水平明显升高,差异有显著性意义(P<0.05);人胎盘间充质干细胞第4天干预组孕鼠胎盘组织中胰高血糖素的mRNA表达量明显降低,差异有显著性意义(P<0.05);③与生理盐水第11天干预组相比,人胎盘间充质干细胞第11天干预组孕鼠血清胰高血糖素水平和胎盘组织中胰高血糖素的mRNA表达量均明显降低,差异有显著性意义(P<0.01),而肿瘤坏死因子α水平明显升高,差异有显著性意义(P<0.01);④结果表明,人胎盘间充质干细胞能够影响糖尿病孕鼠脂联素、胰高血糖素水平,从而为胎盘间充质干细胞改善糖尿病孕鼠血糖的可能作用机制提供进一步研究思路.糖尿病孕鼠于妊娠早期或晚期给予胎盘间充质干细胞对上述指标无明显影响.
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脐带间充质干细胞移植急性脑创伤大鼠损伤区域微血管密度的变化
背景:脐带间充质干细胞是一种多能干细胞,能够减轻损伤区域的炎性反应,促进微血管再生.目的:探讨脐带间充质干细胞移植对急性颅脑创伤大鼠脑组织微血管密度的影响.方法:30只SD大鼠采用随机数字法分为3组:对照组(未损伤组)、脑创伤模型组和细胞移植治疗组,每组10只.采用自由落体方法复制颅脑创伤模型,经脑室途径输注脐带间充质干细胞1.5×106个.细胞移植后24 h进行神经损伤评分.细胞移植后14 d,采用免疫组化法检测受损脑组织附近微血管密度.结果与结论:①与脑创伤模型组比较,细胞移植治疗组微血管密度升高明显(P<0.05);②细胞移植治疗组神经损伤评分优于脑创伤模型组(P<0.05);③结果表明,脐带间充质干细胞移植治疗急性颅脑创伤大鼠,可有效改善脑损伤区域血管重建,促进受损脑组织神经功能恢复.
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LINGO-1在脊髓神经干细胞分化过程中的表达特征及效应
背景:研究LINGO-1在脊髓神经干细胞分化过程中的表达及效应对调控神经干细胞分化及修复脊髓损伤有着重要的意义.目的:观察LINGO-1在脊髓神经干细胞分化过程中的表达特征及生物学作用.方法:体外培养大鼠脊髓神经干细胞,并对培养细胞进行Nestin染色干性鉴定及诱导分化多能性鉴定.于分化第0天及第5天进行LINGO-1与Nestin(神经干细胞)、β-TubulinⅢ(神经元细胞)、GFAP(星形胶质细胞)及O4(少突胶质细胞)免疫荧光双染色,观察LINGO-1的表达特征.体外培养的大鼠脊髓神经干细胞分为对照组及干扰组,干扰组脊髓神经干细胞感染LINGO-1 shRNA慢病毒下调LINGO-1表达,对照组脊髓神经干细胞感染Scramble-shRNA慢病毒,于感染第5天免疫荧光染色检测神经元突起长度.结果与结论:①脊髓神经干细胞可以分化成为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞;②LINGO-1在脊髓神经干细胞及其分化的神经元、少突胶质细胞中表达,但不在星形胶质细胞中表达;③下调LINGO-1表达后,干扰组神经元突起长度较对照组明显增长,差异有显著性意义(P<0.05);④结果表明,体外培养的脊髓神经干细胞具有多项分化潜能,LINGO-1在脊髓神经干细胞及分化早期的神经元、少突胶质细胞中表达,但不在星形胶质细胞中表达.LINGO-1对分化后神经元突起生长具有负性调控作用.
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低氧微环境促进人嗅黏膜间充质干细胞的增殖及其机制
背景:人嗅黏膜间充质干细胞不仅具有一般间充质干细胞的基本特征,因其来源于外胚层,还能更多地向神经元方向分化,是一种用于神经损伤修复与再生的理想种子细胞.常规细胞体外培养的氧气体积分数约为21%,而人体正常组织和组织间隙中的氧气体积分数为3%-9%.低氧对人嗅黏膜间充质干细胞增殖及活性的影响尚未见报道.目的:探讨低氧微环境对人嗅黏膜间充质干细胞增殖、活性的影响及其相关机制.方法:分离培养人嗅黏膜间充质干细胞,应用流式细胞学和免疫荧光方法分别进行鉴定;实验将第4代人嗅黏膜间充质干细胞分成3组:体积分数为21%O2组(常氧组)、体积分数为3%O2组(低氧组)、体积分数为3%O2+20μmol/L YC-1(HIF-1α抑制剂)组(抑制剂组),干预72 h后采用流式细胞技术检测各组细胞的细胞周期和细胞凋亡情况;采用Western blot方法检测增殖细胞核抗原的蛋白表达;采用Q-PCR及Western Blot分别检测HIF-1α和TWIST的mRNA及蛋白表达.结果与结论:①分离培养出了人嗅黏膜间充质干细胞,第4代人嗅黏膜间充质干细胞的纯度达97%以上;②低氧组比常氧组的增殖系数大(P<0.05),且两组间的存活细胞及总体的凋亡细胞(机械死亡+早期凋亡+晚期凋亡)比例差异无显著性意义(P>0.05);③低氧组的增殖细胞核抗原蛋白表达显著增高,与常氧组和抑制剂组比较差异有显著性意义(P<0.05);④低氧组中HIF-1α和TWIST mRNA和蛋白表达显著上调,与常氧组和抑制剂组比较差异有显著性意义(P<0.05);⑤低氧微环境能促进人嗅黏膜间充质干细胞的增殖而对其细胞活性无明显影响,且此过程与人嗅黏膜间充质干细胞内HIF-TWIST信号通路被激活有关.
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Scleraxis慢病毒基因感染人羊膜间充质干细胞向肌腱细胞的定向分化
背景:Scleraxis作为肌腱细胞特异性表达分子,不仅参与肌腱祖细胞的聚集及分化,还影响肌腱细胞外基质的形成.人羊膜间充质干细胞具有多向分化潜能,在体外不同诱导条件下可分化为骨、软骨及其他结缔组织.目的:探讨Scleraxis慢病毒基因感染人羊膜间充质干细胞能否向肌腱细胞定向分化并观察其分化效果.方法:取足月产胎盘羊膜组织,两步酶消化法分离人羊膜间充质干细胞并采用倒置相差显微镜观察和流式细胞鉴定.取第3代细胞分3组进行培养,单纯人羊膜间充质干细胞培养组为空白组,人羊膜间充质干细胞经Slclerxis基因慢病毒感染后为过表达组,人羊膜间充质干细胞经不携带Scleraxis基因慢病毒感染后为空质粒组.细胞培养7 d内CCK-8法检测各组细胞增殖能力细胞.细胞培养后3 d和7 d,分别进行实时荧光定量PCR和Western Blot检测评价各组细胞向肌腱细胞定向分化的效果.结果与结论:①CCK-8检测显示:培养7 d内,过表达组、空质粒组与空白组细胞在增殖能力上无明显差异(P>0.05);②Westen blot检测显示:过表达组Scleraxis蛋白表达水平明显高于空质粒组和空白组(P<0.05);③实时荧光定量PCR显示:3 d时,过表达组Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原、纤连蛋白及肌腱蛋白C mRNA表达水平明显高于空质粒组(P<0.05),而腱调蛋白的表达与空质粒组无明显差异(P>0.05);7 d时,Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原、纤连蛋白、肌腱蛋白C及腱调蛋白的表达水平明显高于空质粒组(P<0.05);④结果提示:人羊膜间充质干细胞经Scleraxis慢病毒基因感染后可向肌腱细胞定向分化.
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人胎盘胎儿侧间充质干细胞无血清培养上清对肺脏上皮细胞氧化应激的保护作用
背景:前期研究证实人胎盘胎儿侧间充质干细胞培养上清具有一定的清除活性氧自由基的能力,且本身具有一定的抗氧化酶活性.目的:探究人胎盘胎儿侧间充质干细胞在无血清培养条件下所得上清对氧化应激损伤的肺脏上皮细胞的保护作用及其作用机制.方法:分别使用不同浓度的过氧化氢(200,400,500,600,800μmol/L)对肺脏上皮细胞A549细胞系进行6,12,24 h的氧化刺激,通过CCK-8法对肺脏上皮细胞存活率进行检测,得出存活率为50%时的过氧化氢浓度作为氧化损伤模型的适条件.用Hochest33258染色及Western Blot对模型有效性进行验证.采用无血清培养基培养胎盘胎儿侧间充质干细胞,收集P3代细胞培养上清将其作用于氧化损伤的肺脏上皮细胞,培养24 h,即上清组.同时设立损伤组(仅进行氧化损伤)和维生素C组(培养基中添加100μmol/L的维生素C).利用流式细胞术对各组细胞凋亡情况进行检测以及Western Blot检测凋亡相关蛋白及氧化应激经典信号通路Nrf2-Keap1-ARE信号通路相关蛋白的表达.结果与结论:①CCK-8法检测得出,采用600μmol/L的过氧化氢对肺脏上皮细胞进行24 h的氧化刺激,A549细胞存活率为(56.41±3.31)%.Hochest33258染色及Western Blot证实模型的可靠性;②流式细胞术结果显示维生素C组和上清组氧化损伤细胞的凋亡率与损伤组细胞相比有不同程度的降低,其中上清组与损伤组相比差异有统计学意义(P<0.05);③Western Blot对凋亡相关蛋白的检测显示,与损伤组对比,维生素C组和上清组凋亡促进基因Bax蛋白表达减弱,凋亡抑制基因Bcl-2蛋白表达增强,且差异有统计学意义(P<0.05).Nrf2-Keap1-ARE信号通路相关蛋白显示与损伤组对比,维生素C组和上清组Nrf2蛋白表达增强,Keap1分子表达减弱且差异有统计学意义(P<0.05);④上述结果提示,实验成功构建了肺脏上皮细胞损伤模型,且人胎盘胎儿侧间充质干细胞培养上清具有一定的抗氧化能力,能够起到减弱氧化损伤,抑制细胞凋亡的作用,其作用机制可能与激活Nrf2-Keap1-ARE信号通路有关.
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血管内皮生长因子165转染脐静脉内皮细胞与骨髓间充质干细胞共培养在血管形成中的作用
背景:组织工程骨早期血管化是目前亟待解决的难题,细胞共培养以及添加生物活性因子来促进血管生成均是很好地促进早期血管化的方法.目的:探讨人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cels,HUVECs)过表达血管内皮生长因子165(vascular endothelial growth factor,VEGF165)后与小鼠骨髓间充质干细胞共培养在血管形成中的作用.方法:腺病毒介导VEGF165转染HUVECs,并分离培养小鼠骨髓间充质干细胞,进行共培养.实验分组如下:①转染共培养组:AdVEGF165-HUVECs+骨髓间充质干细胞;②转染非共培养组:AdVEGF165-HUVECs;③空载体共培养组:AdGFP-HUVECs+骨髓间充质干细胞;④空载体组:AdGFP-HUVECs;⑤未转染共培养组:HUVECs+骨髓间充质干细胞;⑥空白对照组:HUVECs.采用CCK8法检测HUVECs的增殖能力,结晶紫染色检测HUVECs的迁移能力,Matrigel法检测HUVECs的血管形成能力.结果与结论:①与空白对照组相比,转染共培养组、转染非共培养组、空载体共培养组、未转染共培养组的细胞增殖能力均明显增加(P<0.05);②与空白对照组相比,转染共培养组人脐静脉内皮细胞数量多(P<0.05);③与空白对照组相比,转染共培养组形成的小管数目更多形成时间更早,更稳定(P<0.05);④结果表明,VEGF165转染HUVECs和骨髓间充质干细胞共同作为种子细胞能更好地促进早期血管生成.
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盐酸四环素对大鼠骨髓间充质干细胞增殖的作用
背景:研究表明,低浓度四环素可促进体外培养的人胚成骨细胞活性及增殖,增加且加强细胞合成Ⅰ型胶原、骨钙素等促进骨生成的物质.目的:观察盐酸四环素体外对大鼠骨髓间充质干细胞增殖的作用.方法:取第3代SD大鼠骨髓间充质干细胞,分2组干预,对照组加入含胎牛血清的完全培养基培养,实验组加入含盐酸四环素及胎牛血清的完全培养基培养.培养1-8 d,采用MTT法、细胞计数法检测两组细胞增殖活性.结果与结论:①细胞计数法:随着培养时间的延长,两组细胞数量逐渐增加,实验组培养4-8 d的细胞数量高于对照组(P<0.05);②MTT法:两组细胞数量均随培养时间的延长而增加,第1天为细胞潜伏期,3-6 d为对数生长期,第7天,对照组细胞进入平台期,实验组细胞继续增殖,实验组培养5-8 d的细胞增殖高于对照组(P<0.05);③结果表明:盐酸四环素可促进骨髓间充质干细胞的增殖.
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骨髓基质干细胞与负载血管内皮生长因子/骨形态发生蛋白2聚乳酸-羟基乙酸共聚物/明胶纳米纤维支架的生物相容性
背景:应用骨组织工程学方法进行骨修复重建是治疗骨缺损的理想方法,负载生长因子的生物支架与种子细胞的结合是关键.目的:将大鼠骨髓基质干细胞种植于负载血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)/骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)/明胶纳米纤维支架,观察二者的生物相容性.方法:实验分为5组:空白支架组、BMP-2组、VEGF组、VEGF/BMP-2组(1.2:1)、VEGF/BMP-2组(0.8:1)、VEGF/BMP-2组(0.4:1),将各组纳米纤维支架放入细胞培养孔板底部,然后将大鼠骨髓基质干细胞接种于培养孔内,扫描电镜观察细胞在各组支架上的黏附情况,CCK-8法检测细胞增殖能力,RT-PCR检测成骨分化基因RUNX-2,ALP,OCN的表达.结果与结论:①在扫描电镜下可见细胞与支架黏附,并进入支架内部,VEGF/BMP-2(0.4︰1)组的细胞黏附生长状态好,细胞与支架紧密结合成为支架细胞复合体;②负载生长因子的纳米纤维支架上的细胞增殖及成骨分化标记物ALP、RUNX-2和OCN表达量高于空白支架组,并且VEGF/BMP-2浓度比例为0.4︰1时成骨分化标记物表达量高;③结果表明,负载VEGF/BMP-2的PLGA/明胶纳米纤维支架可促进大鼠骨髓基质干细胞的黏附、增殖及成骨分化,具备良好的细胞相容性,且VEGF/BMP-2浓度比例0.4:1为佳比例.
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骨髓间充质干细胞体外分化过程中复方接骨片和壮骨片含药血清的作用
背景:骨髓间充质干细胞是存在于骨髓中的一种具有多向分化潜能的干细胞,当受到含药血清作用时,其所涉及的多条信号通路上的基因表达会发生改变.目的:考察复方接骨片和壮骨片含药血清在骨髓间充质干细胞体外分化过程中的作用.方法:取60只SD大鼠,随机分为复方接骨片组、壮骨片组、两药联用组和空白对照组,制备含药血清.分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞,于培养瓶中加入不同的含药血清,培养24 h后,RT-PCR法检测BMP-2、Runx2、VEGF及Akt mRNA的表达,Western blot法检测BMP-2、Runx2、VEGF及Akt蛋白的表达.结果与结论:①与对照组比较,复方接骨片组及两药联用组Akt和VEGF mRNA及蛋白的表达明显升高(P<0.05或P<0.01);②壮骨片组与对照组相比,Akt和VEGF mRNA及蛋白表达差异无显著性意义(P>0.05);③与对照组比较,复方接骨片组BMP-2和Runx2 mRNA及蛋白表达升高(P<0.05);④与对照组相比,壮骨片组及两药联用组BMP-2及Runx2 mRNA及蛋白表达均显著增加(P<0.01);⑤结果表明,复方接骨片及壮骨片含药血清可在骨髓间充质干细胞体外分化通路中起到协同促进骨髓间充质干细胞向血管内皮细胞及成骨细胞分化的作用.
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miR-15b通过靶向ABCG2信号通路抑制胶质瘤干细胞迁移及侵染
背景:miR-15b在肿瘤起始和发展过程中发挥重要作用,于是作者推测miR-15b可能参与调解胶质瘤干细胞细胞的迁移和侵染,而这目前尚无相关报道,并且其机制也不清楚.目的:探讨miR-15b对胶质瘤干细胞迁移和侵染的影响及相关分子机制.方法:实时荧光定量PCR检测胶质瘤组织、正常成人脑组织,胶质瘤干细胞及非胶质瘤干细胞中miR-15b的表达情况.①分别以ABCG2特异性siRNA、对照siRNA转染胶质瘤干细胞;②分别以miR-15抑制物、miR-15模拟物及miR-对照分别转染胶质瘤干细胞.转染后48 h,Transwel检测细胞迁移和侵染能力,ELISA法和明胶酶谱实验检测细胞培养上清中基质金属蛋白酶2/9蛋白量及活性变化.将胶质瘤干细胞及非胶质瘤干细胞分别注入裸鼠皮下,30 d内观察成瘤情况.结果与结论:①与正常脑组织相比,胶质瘤中miR-15b的表达明显较低且与胶质瘤所处阶段呈负相关性.与非胶质瘤干细胞相比,胶质瘤干细胞中miR-15b的表达显著下调;②与miR-对照组比较,miR-15b模拟物组细胞迁移及侵染能力显著下降(P<0.01),miR-15b抑制物组细胞迁移及侵染能力显著增加(P<0.01);TargetScan生物学软件预测表明ABCG2为miR-15b潜在的靶基因;③与对照siRNA组比较,ABCG2 siRNA组细胞迁移及侵染能力显著下降(P<0.01);④ELISA检测表明,上调miR-15b基因表达显著抑制基质金属蛋白酶2/9蛋白的表达;⑤ELISA法和明胶酶谱实验检测结果表明,ABCG2 siRNA转染可显著抑制基质金属蛋白酶2/9蛋白的活性,但不影响其表达量;⑥裸鼠体内实验表明,胶质瘤干细胞具有更强的成瘤能力;⑦结果表明,miR-15b通过靶作用于ABCG2调控胶质瘤干细胞的迁移和侵染,上调miR-15b表达可抑制胶质瘤干细胞的迁移和侵染.
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基底样型乳腺癌肿瘤干/祖细胞的长时程无血清培养
背景:乳腺癌干细胞是乳腺癌细胞中的亚群,具有类似干细胞的自我更新和多系分化潜能,具有放化疗和缺氧抵抗性、高致瘤性和高侵袭转移性等特征,在乳腺癌的发生发展以及复发转移中发挥重要作用.乳腺癌干细胞学说在一定程度上阐明了乳腺癌的发病机制,在治疗方案选择、新的治疗靶点的发现和乳腺癌预后的判断等方面有很大的应用价值.目的:从基底样型乳腺癌组织中分离培养肿瘤干/祖细胞,并通过无血清悬浮技术长时程培养,研究其自我更新能力、分化潜能和细胞表型等生物学特性.方法:20例基底样型乳腺癌患者,其中10例患者未经过任何治疗,另外10例患者术前均行新辅助化疗(≥4周期),术前于肿瘤边缘切取1 cm3新鲜肿瘤组织,立即送实验室,经机械分离后获取肿瘤细胞.应用无血清悬浮培养技术富集乳腺癌干/祖细胞微球体后,通过单克隆实验检测乳腺癌干/祖细胞微球体细胞的克隆形成和自我更新能力,在添加血清的培养液中诱导乳腺癌干/祖细胞微球体细胞分化,观察其分化能力.通过流式细胞术检测CD44+/CD24-和ALDH1+表型细胞的比例.结果与结论:①在含生长因子的无血清培养基中,未行新辅助化疗的基底样型乳腺癌细胞均可生成乳腺癌干/祖细胞微球体,而大部分新辅助化疗后的乳腺癌组织中可直接分离获得微球体样的细胞团;②乳腺癌干/祖细胞微球体细胞可连续传代形成新生的乳腺癌干/祖细胞微球体,随着培养传代次数的增加,贴壁细胞逐渐增多,新产生的乳腺癌干/祖细胞微球体数量逐渐减少,球体直径变小,且乳腺癌干/祖细胞微球体也更加容易贴壁.乳腺癌干/祖细胞微球体细胞在添加血清的培养基中培养可贴壁分化;③乳腺癌干/祖细胞微球体中富集了CD44+/CD24-和ALDH1+表型细胞,诱导分化后两种表型细胞的含量大幅下降或缺失;④大部分化疗后的乳腺癌干/祖细胞微球体细胞具有更强的自我更新和分化潜能,含有更高比例的CD44+/CD24-和ALDH1+表型细胞;⑤结果表明,基底样型乳腺癌组织中存在具有自我更新和多向分化等干/祖细胞样特性的肿瘤细胞,新辅助化疗可富集乳腺癌干/祖细胞形成微球体样细胞团.不同标本来源的乳腺癌干/祖细胞生物学行为存在一定差异,其可随环境因素的作用而变化.
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大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞系RLE-6TN诱导脂肪间充质干细胞体外分化
背景:研究表明,骨髓间充质干细胞具有在体外分化为肺泡上皮细胞的可能性,但至今未见脂肪间充质干细胞与肺泡上皮细胞通过长时间Transwel共培养,诱导脂肪间充质干细胞分化的相关报道.目的:观察大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞系RLE-6TN诱导大鼠脂肪间充质干细胞分化为肺泡Ⅱ型上皮细胞的可行性.方法:取3只SPF级健康雌性SD大鼠作为供体,分离、提取、培养、鉴定脂肪间充质干细胞.实验分2组:实验组(脂肪间充质干细胞与大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞系RLE-6TN进行Transwel共培养)和对照组(脂肪间充质干细胞单独培养).共培养第21天,倒置显微镜观察各组脂肪间充质干细胞的形态变化,对脂肪间充质干细胞进行SP-C免疫荧光染色,荧光显微镜下观察蛋白表达并拍照,采用Image pro plus 6.0软件分析荧光表达的积分吸光度值.结果与结论:①共培养21 d,实验组的脂肪间充质干细胞形态由长梭形、成纤维细胞样,逐渐转化为卵圆形、多边形,对照组脂肪间充质干细胞形态保持成纤维细胞样;②荧光显微镜下观察,实验组脂肪间充质干细胞可见红色荧光表达,对照组无红色荧光表达,实验组的荧光表达较对照组增强(P<0.05);③结果表明,大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞系RLE-6TN能够在长时间(21 d)共培养条件下,诱导脂肪间充质干细胞分化为肺泡上皮细胞.
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妊娠对大鼠脂肪干细胞增殖及成肝分化潜能的影响
背景:研究发现妊娠与干细胞的活性有明显关联.然而,尚未见到有关妊娠对脂肪干细胞影响的相关报道.目的:评估妊娠状态对大鼠脂肪干细胞增殖能力和诱导分化为类肝细胞潜能的影响.方法:分别获取正常大鼠和妊娠大鼠2种来源的脂肪干细胞进行原代分离、培养和鉴定.利用CCK8法检测脂肪干细胞的增殖能力.采用相同肝诱导培养基,诱导脂肪干细胞分化为类肝细胞.荧光定量PCR检测诱导第0,7,14,21天时肝细胞标志物的表达;ELISA方法检测白蛋白分泌和尿素合成水平.结果与结论:①成功分离培养出正常大鼠和妊娠大鼠来源脂肪干细胞,经流式细胞术鉴定符合干细胞一般特性(CD44+/CD45-/CD90+);②与正常大鼠来源脂肪干细胞相比较,妊娠大鼠来源脂肪干细胞增殖更快,诱导分化为成骨、成脂和成肝细胞时间更短,肝细胞标志物变化更加迅速,白蛋白分泌和尿素合成能力更高;③妊娠对脂肪干细胞的增殖和分化具有促进作用,推测可能与雌激素水平相关.
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低温制剂保存对脂肪间充质干细胞生物学特性的影响
背景:脂肪干细胞在GMP洁净车间制备完成后需要做成制剂才能给患者输注.低温制剂相比于冻存制剂有很多优势,然而关于低温短期保存对干细胞生物学特性影响的研究较少.目的:评价用含5%人血白蛋白的复方电解质低温保存24 h对脂肪间充质干细胞生物学特性的影响.方法:取第3-6代人脂肪间充质干细胞,以5×109 L-1的细胞浓度重悬在含5%人血白蛋白的复方电解质注射液中,将细胞悬液转移至冻存管中,置于冷链运输箱,2-8℃低温保存24 h.观察低温保存前后的细胞形态、贴壁能力、细胞活率、细胞直径及细胞免疫表型变化.结果与结论:①脂肪间充质干细胞低温保存24 h后,死细胞增多,细胞活率显著下降,但细胞活率仍大于80%,活细胞直径显著增大;②脂肪间充质干细胞低温保存24 h后,少量细胞为圆形,失去贴壁能力,大部分细胞能贴壁生长,形态为梭形,与细胞保存前贴壁形态相似;③脂肪间充质干细胞低温保存24 h后,HLA-DR、CD34和CD45均为阴性表达,阳性率低于2%;CD29、CD73和CD105均为阳性表达,阳性率高于95%,但保存后的细胞显著地由一群分为两群,部分细胞体积增大,向右移动;④结果表明,低温制剂保存未明显影响脂肪间充质干细胞的贴壁生长能力、存活率及免疫表型等干性生物学特性.
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人胚胎干细胞源多巴胺能神经元的功能性分化
背景:干细胞源多巴胺能神经元作为帕金森病替代疗法的细胞来源,其体外分化方案被不断的优化和改良,后续的鉴定手段和检测指标也随之不断完善.目的:通过观察人胚胎干细胞分化为多巴胺能神经元的形态发育过程,检测其电生理特性,以了解在目前分化方案下人胚胎干细胞能否发育为形态成熟、功能成熟的多巴胺能神经元.方法:通过单层贴壁法,采用SMAD通道双抑制剂分化方案,定向诱导人胚胎干细胞分化为多巴胺能神经元,通过光镜、电镜和细胞免疫荧光等检测手段进行形态学和免疫化学鉴定,并应用膜片钳技术检测多巴胺能神经元的电生理特性.参照体内多巴胺能神经元的电生理标准,对体外分化的多巴胺能神经元进行功能评价.结果与结论:①采用SMAD通道双抑制剂分化方案,成功诱导人胚胎干细胞定向分化为形态学上发育成熟的多巴胺能神经元;②膜片钳检测结果显示多巴胺能神经元具有成熟的电生理功能,且其电生理特性符合体内多巴胺能神经元的评价标准;③上述分化方案可以将人胚胎干细胞定向分化为成熟的、有功能的多巴胺能神经元.