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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间充质干细胞治疗急性肝损伤:肝脏归巢率及定向分化能力
背景:肝病是导致全球死亡率和发病率上升的主要原因.间充质干细胞具有自我更新、高增殖、多向分化、无免疫原性等特点,在治疗急性肝损伤中显示出极大的优势.目的:对间充质干细胞治疗急性肝损伤的移植途径、治疗安全性、有效性及潜在风险做一简单综述.方法:检索万方数据库、中国期刊全文数据库(CNKI)和PubMed数据库2010至2017年文献,检索词为"肝损伤,间充质干细胞,细胞移植"和"mesenchymal stem cels,acute liver injury,cel transplantation".排除重复、陈旧的观点,对61篇文献进行总结分析.结果与结论:①间充质干细胞治疗急性肝损伤的文献主要集中在基础研究和动物实验;②间充质干细胞的移植途径可能对治疗效果有一定影响;③间充质干细胞治疗急性肝损伤的机制主要有旁分泌效应、细胞转化和免疫调节3个方面;④改善间充质干细胞的肝脏归巢率和肝细胞的定向分化能力可能是急性肝损伤治疗的发展趋势.
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干细胞心肌向分化成熟过程中的物理刺激方法
背景:寻找提高干细胞心肌向分化成熟度的方法成为心脏疾病治疗研究的热点.目的:总结和分析了提高干细胞心肌向分化成熟度的物理刺激方法及研究新进展.方法:以"干细胞、心肌细胞、机械刺激、电刺激、基质、三维培养、成熟度"为中文关键词,以"stem cel,cardiomyocyte,mechanical stimulation,electrical stimulation,substrate,three-dimensional culture,maturity"为英文关键词,使用计算机检索PubMed、中国期刊全文数据库(CNKI)等数据库,纳入方法规范、逻辑严谨、与物理因素刺激干细胞心肌向分化成熟相关的研究性论文,排除个案研究、方案设计不合理的研究、无规范严谨纳入标准的综述性研究及与论述主题无关的研究.结果与结论:通过检索文献,总结了提高干细胞心肌向分化成熟度的各种物理刺激因素,包括其作用机制及研究进展,为临床使用干细胞移植治疗心脏疾病带来了全新的方法,但目前的研究仍存在一些需要解决的问题,如移植细胞死亡、免疫排斥反应、心律失常和致瘤等,限制了其在临床的应用.
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骨髓基质干细胞与纳米羟基磷灰石的相互作用
背景:纳米级羟基磷灰石作为一种生物活性材料,以其优良的生物学性能受到广泛的关注,其对骨髓基质干细胞增殖、分化、矿化、细胞毒性等作用,是影响其成骨性能的重要因素,也是目前骨组织工程领域研究的一个热点问题.目的:探讨纳米羟基磷灰石对骨髓基质干细胞的作用,为组织工程化骨的深入研究提供指导.方法:由第一作者检索2006-01-01至2018-07-26 PubMed、CNKI、维普、万方和谷歌学术数据库相关文献,英文检索词为"hydroxyapatite,nano-hydroxyapatite,biological matrix material,bone marrow stromal stem cels,osteogenic activity,biocompatibility,cytotoxicity,bone defect,bone tissue engineering,tissue engineered bone";中文检索词为"羟基磷灰石、纳米羟基磷灰石、生物基质材料、骨髓基质干细胞、成骨活性、生物相容性、细胞毒性、骨缺损、骨组织工程、组织工程化骨",共选取66篇文献进行综述.结果与结论:大量研究表明,纳米羟基磷灰石及其复合材料与骨髓基质干细胞具有良好的亲和性、黏附性和生物相容性,能诱导骨髓基质干细胞的增殖和分化,是一种较为理想的骨缺损修复材料,可广泛应用于骨缺损的修复和种植体的表面改性,能够促进新骨早期形成,并增强种植体与骨组织之间的结合强度;纳米羟基磷灰石复合材料还被用于研制生物型人工韧带、引导性骨组织再生膜材料和治疗股骨头坏死等.对纳米羟基磷灰石与骨髓基质干细胞相互作用的深入研究,必将推动组织工程化骨的研究进展和临床应用.
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间充质干细胞免疫调节特性及在器官移植中的应用
背景:异体器官移植是解决终末期器官衰竭为有效的方法之一,有效克服移植排斥反应、成功诱导移植免疫耐受是器官移植亟待攻克的重大难题,临床目前所用免疫抑制药仍存在减轻慢性排斥反应作用有限、毒性大,易引发慢性感染和肿瘤等问题.近年来,间充质干细胞在器官移植后诱导的免疫耐受是当前研究的热点.目的:综述间充质干细胞的免疫调节特性及其在器官移植中应用的研究进展.方法:应用计算机检索CNKI数据库、PubMed生物医学数据库,中文检索关键词为"间充质干细胞;免疫调节;器官移植;排异反应;免疫耐受",英文检索关键词为"mesenchymal stem cels;immunomodulatory;organ transplantation;rejection reaction;immune tolerance".纳入有关间充质干细胞免疫学特性及在器官移植中应用的论文报道和综述.结果与结论:从骨髓、脂肪、脐带、羊膜等多种组织分离而来的间充质干细胞,除了具有自我复制和多向分化潜能外,还具有低免疫原性和免疫调节特性,可以抑制T细胞、B细胞的增殖与活化;抑制NK细胞的增殖、细胞毒作用和细胞因子分泌;调节树突状细胞、巨噬细胞的功能活性,可诱导免疫耐受;在肾脏、肝脏、心脏和皮肤移植抗排斥反应的基础与临床研究中,显示了长期、良好的治疗效果和颇具潜力的应用前景.
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转化生长因子β1基因沉默内皮祖细胞移植抑制大鼠肺纤维化
背景:大量动物实验证明转化生长因子β1基因是目前肺纤维化的研究热点和重要的药物作用靶点.目的:探讨转化生长因子β1基因沉默内皮祖细胞移植对大鼠肺纤维化的影响.方法:①构建靶向转化生长因子β1的siRNA质粒,转染内皮祖细胞,分为空白组、对照组及转化生长因子β1基因沉默组,Western blot检测转染第3天和第28天转化生长因子β1表达;②80只Wistar大鼠(北京维通利华动物实验技术有限公司提供)分为正常对照组、肺纤维化模型组、内皮祖细胞组、转化生长因子 β1沉默内皮祖细胞组,后3组大鼠气管内分别一次性注入0.3 mL博莱霉素溶液(5 mg/kg)以制备大鼠肺纤维化病理模型,造模后24 h,正常对照组和肺纤维化模型组大鼠尾静脉注射20μL生理盐水,内皮祖细胞组及转化生长因子β1沉默组大鼠尾静脉注射20μL细胞浓度为3×106 L-1的内皮祖细胞悬液或转化生长因子β1沉默内皮祖细胞悬液;③移植28 d后,ELISA测定大鼠支气管肺泡灌洗液中白细胞介素10、白细胞介素6以及肿瘤坏死因子α水平,苏木精-伊红染色观察肺组织病理变化,RT-PCR、Western blot检测肺组织中转化生长因子β1及Smad-2、Smad-7的表达.结果与结论:①在转染后第3天和第28天,转化生长因子β1基因沉默组的转化生长因子β1蛋白相对表达水平低于空白组和对照组,差异有显著性意义(P<0.05);②内皮祖细胞组较肺纤维化模型组病理变化减轻,肺泡间隔厚度低,转化生长因子β1沉默内皮祖细胞组病理变化进一步减轻;③内皮祖细胞组白细胞介素10、白细胞介素6以及肿瘤坏死因子α水平较肺纤维化模型组降低(P<0.05),转化生长因子β1沉默内皮祖细胞组进一步降低,但与内皮祖细胞组比较,差异无显著性意义(P>0.05);④与肺纤维化模型组相比,内皮祖细胞组和转化生长因子 β1沉默组大鼠肺组织中转化生长因子 β1和Smad-2的基因和蛋白表达水平明显降低(P<0.05),而Smad-7表达水平明显升高(P<0.05).转化生长因子β1沉默内皮祖细胞组上述3种基因和蛋白表达水平均优于内皮祖细胞组(P<0.05);⑤结果表明,转化生长因子β1沉默内皮祖细胞移植对肺纤维化大鼠有保护作用,可能通过降低Smad-2及增强Smad-7表达,发挥抑制肺纤维化作用.
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人胎盘间充质干细胞CD200+亚群细胞的免疫特性
背景:在不同的研究中,间充质干细胞表现出相悖的免疫特性,这可能是因为间充质干细胞是一群复合细胞,不同的亚群细胞表现出不同的免疫特性.目的:从人胎盘间充质干细胞中分选获得CD200+亚群细胞,探讨该亚群细胞的免疫特性.方法:采用流式细胞方法从人胎盘间充质干细胞中分选出CD200+亚群细胞,对其进行细胞表型、多向分化潜能鉴定;ELISA方法检测CD200+亚群细胞的白细胞介素6、白细胞介素8因子分泌量;混合淋巴细胞共培养体系检测CD200+亚群细胞的免疫调节功能.结果与结论:①流式细胞术成功从人胎盘间充质干细胞中分选获得CD200+亚群细胞,该亚群细胞高表达CD44、CD73、CD105和CD90,而CD34、CD45、CD80和CD86为阴性,具有典型的间充质干细胞表面标志,可诱导分化为脂肪细胞和成骨细胞,分泌高水平的白细胞介素6和白细胞介素8;②淋巴细胞共培养体系中,与人胎盘间充质干细胞和CD200-亚群细胞相比,CD200+亚群细胞能够显著抑制被活化的淋巴细胞增殖,下调干扰素γ、白细胞介素2水平,而白细胞介素10水平明显上调;③该研究发现,从人胎盘间充质干细胞中分离获得的CD200+亚群细胞具有优于胎盘间充质干细胞和CD200-亚群细胞的免疫调节功能,为其临床应用提供了一定的理论依据.
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胎盘间充质干细胞培养上清对CD4+T细胞和Treg细胞免疫功能的调节
背景:Treg细胞是一种抑制性CD4+T细胞,人胎盘间充质干细胞具有T细胞免疫调节功能.目的:探讨人胎盘间充质干细胞上清液对CD4+T细胞和Treg细胞比例以及免疫调节功能的影响.方法:分离培养人胎盘间充质干细胞,建立其稳定传代细胞系.收集第4代人胎盘间充质干细胞及细胞上清培养液,流式细胞术检测细胞表面标志物CD90、CD73、CD45、HLA-DR的表达.采用人胎盘间充质干细胞上清液与细胞因子刺激剂联合培养正常人外周血单个核细胞6 h,流式细胞术检测CD4+T细胞和Treg细胞比例;ELISA方法检测细胞培养上清中转化生长因子β水平.结果与结论:①成功建立人胎盘间充质干细胞原代细胞系,且可稳定传代;②人胎盘间充质干细胞上清液能够显著降低CD4+T细胞表达比例(P<0.05),增强Treg细胞的表达比例(P<0.05),并上调其主要细胞因子转化生长因子β水平(P<0.01);③结果表明,人胎盘间充质干细胞上清液可以通过诱导CD4+T细胞向Treg细胞的转化而发挥免疫调节作用,有望成为一种免疫治疗的新选择.
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miR1-2诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化过程中的Wnt/β-catenin信号通路
背景:骨髓间充质干细胞具有向心肌细胞分化的潜能,但其分化率较低,且其分化机制尚不完全明确.目的:探讨miR1-2在小鼠骨髓间充质干细胞分化成心肌样细胞中的作用,揭示此过程中涉及的信号通路.方法:用miR1-2和5-氮杂胞嘧啶处理小鼠骨髓间充质干细胞.通过qPCR检测心肌细胞标志物GATA4在骨髓间充质干细胞中的表达.流式细胞术检测细胞凋亡率,并通过测定该信号通路的上游蛋白评价Wnt/β-catenin信号通路的活性.结果与结论:①miR1-2模拟物转染骨髓间充质干细胞24 h后,miR1-2在骨髓间充质干细胞中的表达显著增加.miR-2模拟物处理48 h后,骨髓间充质干细胞的凋亡率无显著差异;②转染miR1-2模拟物48 h后,与对照组相比,GATA4的表达随着时间的延长显著增加,处理72 h后,这些基因在miR1-2组中的表达显著高于5-氮杂胞嘧啶组和对照组;③与miR1-2-mimics-NC相比,用miR1-2模拟物处理后,β-catenin和Wnt11的mRNA和蛋白相对表达均显著增加,而添加Wnt/β-catenin信号通路抑制剂LGK-974后,β-catenin和Wnt11的相对表达量均显著降低;④结果提示,骨髓间充质干细胞中miR1-2可以更有效地诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化,并且与Wnt/β-catenin信号通路活性有关.
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骨髓干细胞在羟基磷灰石涂层钛片上向软骨的分化
背景:羟基磷灰石具有良好的生物相容性和生物活性,具有促进干细胞黏附、增殖和骨诱导分化的作用.目的:观察羟基磷灰石涂层钛片对大鼠骨髓间充质干细胞增殖、软骨性分化的影响.方法:采用电沉积法在钛金属基底表面沉积羟基磷灰石涂层(电沉积时间分别为30 min,1.5 h),用场发射扫描电子显微镜观察涂层形态,X射线衍射分析其化学组成.取4只3周龄SD雄性大鼠(购于湖北省实验动物研究中心)双侧股骨的骨髓,采用全骨髓贴壁法培养骨髓间充质干细胞,将第3代细胞接种于有涂层钛片及没有涂层纯钛片上,并进行4周的成软骨诱导分化.通过CCK-8试剂盒分析羟基磷灰石涂层对大鼠骨髓间充质干细胞增殖的影响,二甲基亚甲基蓝比色法检测各组细胞糖胺多糖含量,RT-PCR法检测各组细胞软骨相关基因的表达,评价各组骨髓间充质干细胞的成软骨能力.结果与结论:①羟基磷灰石涂层均匀分布在钛基底上,大小结构较一致,X射线衍射图谱与羟基磷灰石标准峰基本吻合;②羟基磷灰石涂层促进骨髓间充质干细胞增殖,羟基磷灰石涂层亦表现了比空白钛片组具有更好的生物活性;③羟基磷灰石涂层组较空白钛片组产生了更多的糖胺多糖,差异有显著性意义(P<0.01);④羟基磷灰石涂层组软骨相关基因(Sox9、多聚蛋白聚糖、Ⅱ型胶原、Ⅹ型胶原)的相对表达量显著高于空白钛片组(P<0.05),电沉积时间为1.5 h的羟基磷灰石涂层组的Ⅱ型胶原表达量明显高于电沉积时间30 min羟基磷灰石涂层组和空白钛片组(P<0.01);⑤结果表明,应用电化学沉积技术可以在钛片上制备均匀的羟基磷灰石涂层,且该涂层可以促进大鼠骨髓间充质干细胞增殖,具有良好的生物相容性,有利于骨髓间充质干细胞向软骨方向分化.
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聚多巴胺仿生法制备羟基磷灰石涂层及对骨髓间质干细胞生物学特性的影响
背景:聚多巴胺仿生法被证实可在多种不同金属表面制备羟基磷灰石涂层,但目前缺乏利用其在人工合成材料表面制备羟基磷灰石涂层的研究.目的:利用聚多巴胺仿生法在纳米羟基磷灰石/聚酰胺66表面制备羟基磷灰石涂层,评价其对骨髓间质干细胞生物学的影响.方法:采用聚多巴胺仿生法在纳米羟基磷灰石/聚酰胺66表面制备羟基磷灰石涂层,获得羟基磷灰石-聚多巴胺-纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(hydroxyapatite-polydopamine-nano-hydroxyapatite/polyamide66,HA-PDA-HA/P66)材料,通过X射线光电子能谱分析和扫描电镜检测羟基磷灰石涂层,并检测材料的表面粗糙度及亲水性.将骨髓间质干细胞C3H10T1/2分别与纳米羟基磷灰石/聚酰胺66、聚多巴胺-纳米羟基磷灰石/聚酰胺66、HA-PDA-HA/P66材料共培养,培养6,12 h后,采用CCK-8法检测细胞黏附情况;培养1 d,通过扫描电镜观察细胞形态;培养1,3 d,DAPI染色检测细胞增殖;成骨诱导培养7,10 d,检测细胞碱性磷酸酶活性;成骨诱导培养14 d,茜素红染色检测细胞矿化能力.结果与结论:①X射线衍射和扫描电镜证实成功制备了羟基磷灰石涂层,且羟基磷灰石涂层明显提高了材料亲水性和表面粗糙度;②培养6,12 h,HA-PDA-HA/P66材料表面黏附的细胞数明显多于其余两种材料(P<0.05);培养1 d,在HA-PDA-HA/P66及聚多巴胺-纳米羟基磷灰石/聚酰胺66材料上的细胞呈多边形,且有较多伪足;培养1,3 d,HA-PDA-HA/P66材料表面的细胞增殖能力高于其余两种材料(P<0.05);④成骨诱导7,10 d,HA-PDA-HA/P66材料表面细胞内碱性磷酸酶活性高于其余两种材料(P<0.05);成骨诱导14 d,HA-PDA-HA/P66材料周围钙结节形成多于其余两种材料;⑤结果表明,利用聚多巴胺仿生法可在纳米羟基磷灰石/聚酰胺66表面制备羟基磷灰石涂层,且涂层具有良好的生物活性与生物相容性.
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miR-410可促进骨髓间充质干细胞定向分化为软骨细胞
背景:骨髓间充质干细胞成软骨分化对骨关节炎的治疗具有重要意义,但是涉及的具体机制目前仍不明确.目的:探讨miR-410在促进骨髓间充质干细胞定向分化为软骨细胞中的作用机制.方法:从接受全髋关节置换的骨关节炎患者中获得骨髓抽取物并分离骨髓间充质干细胞.使用慢病毒将miR-410或miR-410抑制剂转染到骨髓间充质干细胞中,然后加入成软骨诱导分化培养液进行成软骨诱导,采用阿利辛蓝染色检测成软骨分化能力、MTT法检测细胞增殖能力、流式细胞术检测细胞周期变化、RT-PCR和Western blot检测软骨相关标志物Sox9和Has2 mRNA、蛋白水平变化.结果与结论:①骨髓间充质干细胞成软骨诱导分化过程中miR-410表达显著升高;②转染miR-410组的骨髓间充质干细胞miR-410表达水平显著升高,而miR-410抑制组显著降低;③转染miR-410组骨髓间充质干细胞增殖能力显著增强,miR-410抑制组在G0/G1期阻断骨髓间充质干细胞增殖;④miR-410转染显著促进骨髓间充质干细胞向软骨分化,miR-410转染增加了Sox9、Has2的mRNA和蛋白质水平;⑤miR-410是骨髓间充质干细胞向软骨分化的正调控因子,具有加速细胞周期和增强细胞活力的作用.
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骨形态发生蛋白2和转化生长因子β2协同促进骨髓间充质干细胞成骨分化
背景:从细胞及基因水平揭示骨形态发生蛋白2和转化生长因子β2具有协同促进骨髓间充质干细胞成骨分化的机制,为骨细胞的再生提供了实验和理论基础.目的:探讨过表达骨形态发生蛋白2和转化生长因子β2协同促进骨髓间充质干细胞成骨分化的作用.方法:通过酶消化法原代培养获取大鼠骨髓间充质干细胞,慢病毒包装骨形态发生蛋白2及转化生长因子β2的重组质粒.将携带目的基因重组质粒的慢病毒转染至第3代骨髓间充质干细胞,MTS实验检测骨髓间充质干细胞的增殖情况,定量PCR检测骨形态发生蛋白2和转化生长因子β2的mRNA表达水平,细胞爬片免疫组化检测二维混合培养条件下成骨分化标志物RUNX2在蛋白水平的表达量,体外三维培养获得的细胞团块经石蜡切片做Vonkossa染色(银染)定量分析成骨分化的阳性区域及表达强度.结果与结论:①转染骨形态发生蛋白2及转化生长因子β2的骨髓间充质干细胞的增殖能力与未转染的骨髓间充质干细胞相比差异无显著性意义(P>0.05);②转染后骨髓间充质干细胞的骨形态发生蛋白2及转化生长因子β2 mRNA水平高于未转染的骨髓间充质干细胞,差异有显著性意义(P<0.05);③体外二维培养条件下细胞爬片RUNX2免疫组化及体外三维培养石蜡切片Vonkossa染色均发现共转染组骨髓间充质干细胞的成骨分化能力强于单独转染组(P<0.05);④结果表明,慢病毒携带骨形态发生蛋白2和转化生长因子β2的重组质粒过表达具有协同促进大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的作用.
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骨形态发生蛋白2基因转染骨髓间充质干细胞复合纤维蛋白胶促进前交叉韧带重建后的腱-骨愈合
背景:骨髓间充质干细胞与纤维蛋白胶联合应用可提高前交叉韧带重建后的早期腱-骨界面断裂强度与刚度,促进移植物与骨隧道早期愈合.目的:探讨骨形态发生蛋白2基因转染骨髓间充质干细胞复合纤维蛋白胶对前交叉韧带重建术后腱-骨愈合的影响.方法:将腺病毒载体Ad-GFP-骨形态发生蛋白2转染至骨髓间充质干细胞,48 h后检测GFP基因表达及骨形态发生蛋白2表达.将54只新西兰大白兔(购买于重庆市医学实验动物中心)随机分为空白组、实验组、对照组,每组18只,均建立前交韧带重建模型,实验组将基因转染48 h的骨髓间充质干细胞与纤维蛋白胶混合,注射至腱-骨界面;对照组将未转染的骨髓间充质干细胞与纤维蛋白胶混合,注射至腱-骨界面;空白组未注射任何材料.术后第4,8,12周分别获取股骨-移植肌腱-胫骨标本,进行组织学检测与生物力学检测.结果与结论:①转染48 h后,荧光显微镜下可见细胞表达绿色荧光,转染效率为(86.1±6.3)％;SP免疫组织化学检测细胞胞浆内骨形态发生蛋白表达阳性;Western-blot检测可见骨形态发生蛋白2阳性表达条带;②苏木精-伊红染色显示,实验组、对照组腱-骨愈合效果明显优于空白组,实验组腱-骨愈合效果优于对照组;③生物力学检测显示,实验组、对照组的大载荷、刚度均强于空白组(P<0.05),实验组的大载荷、刚度均强于对照组(P<0.05);④结果表明,骨形态发生蛋白2进一步增强了骨髓间充质干细胞复合纤维蛋白胶促进前交叉韧带重建后的腱-骨愈合效果.
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聚磷酸钙纤维增强磷酸钙骨水泥复合骨髓间充质干细胞构建人工骨
背景:磷酸钙骨水泥作为生物医用材料的研究热点现广泛应用于临床中,但由于磷酸钙骨水泥支架材料抗压抗折强度低,在应用中受到限制,而且磷酸钙骨水泥不具有骨诱导活性,这也是作为人工骨的一大缺憾.因此,对于磷酸钙骨水泥材料的增强成为这一领域的研究热点.目的:探讨聚磷酸钙纤维增强磷酸钙骨水泥复合骨髓间充质干细胞构建人工骨的可行性.方法:构建合理配比的磷酸钙骨水泥与聚磷酸钙纤维复合支架材料,按聚磷酸钙纤维分别占总质量的10％,20％,30％,40％,50％,60％分为6组,分别进行压缩试验、三点弯曲试验及扭转试验,记录各组复合支架材料的大抗压负荷及抗弯负荷,从而确定达到佳强度时的聚磷酸钙纤维/磷酸钙骨水泥比例.采用密度梯度离心法分离培养骨髓间充质干细胞并进行成骨诱导,接种于适比例的聚磷酸钙纤维/磷酸钙复合支架材料上,扫描电镜观察复合支架材料上骨髓间充质干细胞的生长情况.结果与结论:①聚磷酸钙纤维占支架材料总质量的20％时,复合支架材料的硬度及韧性达到佳;②扫描电镜观察复合支架上骨髓间充质干细胞生长良好,约在第7天时,骨髓间充质干细胞完全填充于复合支架材料的空隙中;③结果表明,聚磷酸钙纤维在支架材料中起到了"钢筋"的作用,增强了支架材料的强度及韧性;骨髓间充质干细胞的加入使支架材料的成骨方式从单一的骨传导方式成骨变为同时具有骨传导性、骨诱导性、骨生成性3种方式成骨,增强了材料的生物相容性.
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补阳还五汤联合骨髓间充质干细胞移植脑缺血再灌注大鼠脑组织紧密连接蛋白的表达
背景:急性脑缺血时内皮细胞间的紧密连接受到破坏,紧密连接蛋白转录或表达发生改变,引起血脑屏障通透性增加而形成脑水肿.目的:旨在从紧密连接蛋白的调控方面,探讨补阳还五汤联合骨髓间充质干细胞移植对脑缺血再灌注大鼠血脑屏障修复的作用机制.方法:80只大鼠(山东省动物实验中心提供)随机分为假手术组(n=16),模型组(n=16),骨髓间充质干细胞组(n=16),补阳还五汤组(n=16),补阳还五汤联合骨髓间充质干细胞组(联合组,n=16).利用改良线栓法制备大脑中动脉栓塞缺血再灌注大鼠模型,造模前3 d开始,补阳还五汤组、联合组给予补阳还五汤15 mL/kg灌胃,假手术组、模型组、骨髓间充质干细胞组给予等量生理盐水灌胃;造模后1 d时,骨髓间充质干细胞组、联合组尾静脉注射含1×106个骨髓间充质干细胞悬液1 mL,其他组给予等量生理盐水.在造模后3,5 d取缺血侧脑组织,采用Western Blot法检测脑组织中Occludin、Claudin-5、JAM-A、ZO-1等紧密连接相关蛋白的表达.结果与结论:①与假手术组相比,模型组大鼠缺血脑组织中Occludin、Claudin-5、JAM-A、ZO-1的蛋白表达显著下降(P<0.01);②与模型组相比,补阳还五汤组、骨髓间充质干细胞组和联合组缺血脑组织中Occludin、Claudin-5、JAM-A、ZO-1的蛋白表达量上升(P<0.05),以联合组上调为明显(P<0.01);③结果表明,补阳还五汤联合骨髓间充质干细胞对血脑屏障的修复具有协同作用,可能是通过上调缺血脑组织中Occludin、Claudin、JAM-A、ZO-1的蛋白表达来维持血脑屏障紧密连接的完整性,以实现脑保护的作用.
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关节软骨细胞和骨髓间充质干细胞不同共培养方式对细胞增殖与分化的影响
背景:在关节软骨细胞和骨髓间充质干细胞共培养环境中,软骨细胞功能活跃,增殖速度加快,骨髓间充质干细胞促进了软骨细胞的表型维持,而且少量软骨细胞提供的微环境能够诱导骨髓间充质干细胞成软骨分化,降低了软骨分化过程中出现的肥大表型和软骨内骨化,但是影响共培养系统中细胞增殖分化的因素和细胞间相互作用的机制尚不明确.目的:观察软骨细胞和骨髓间充质干细胞接触共培养对细胞增殖分化的影响,进一步优化共培养方式,为探讨共培养系统中二者的相互作用机制提供依据.方法:分离和培养新西兰兔(南京医科大学实验动物中心提供)软骨细胞和骨髓间充质干细胞,取第2代软骨细胞和骨髓间充质干细胞,以1:3的比例直接混合在24孔板进行接触共培养为接触共培养组,以1:3比例分别在Transwel的上室和下室进行非接触共培养为非接触共培养组,共培养21 d.细胞爬片进行甲苯胺蓝染色、COL2a1及Cx43细胞免疫化学染色.应用CCK8检测共培养系统中细胞的增殖情况,ELISA检测共培养细胞上清液中糖胺聚糖和转化生长因子β3水平,Western blot检测共培养细胞COL2a1和Cx43的表达.然后添加转化生长因子β3进行软骨细胞和骨髓间充质干细胞接触共培养和非接触共培养,比较细胞增殖、糖胺聚糖水平、COL2a1及Cx43蛋白表达的变化.结果与结论:①随着共培养时间的延长,细胞增殖能力逐渐增高,接触共培养组细胞吸光度值明显高于非接触共培养组(P<0.05),糖胺聚糖和转化生长因子β3水平以及COL2a1和Cx43的蛋白表达明显高于非接触共培养组;②添加10μg/L转化生长因子β3共培养21 d,接触共培养组细胞增殖、糖胺聚糖水平、COL2a1及Cx43的表达与未添加转化生长因子β3比较无明显变化(P>0.05),而非接触共培养组的细胞增殖、糖胺聚糖水平、COL2a1及Cx43蛋白表达明显提高(P<0.05),但仍明显低于未添加转化生长因子β3的接触共培养组(P<0.05);③结果表明,接触共培养比非接触共培养明显促进细胞的增殖和分化,Cx43在其中起重要作用.
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脂肪间充质干细胞来源外泌体对角质形成细胞增殖和迁移的影响与机制
背景:皮肤烧烫伤是一类非常常见且致死和致残率极高的疾病,探索有效促进伤口愈合的方法意义重大.目的:探讨脂肪间充质干细胞来源外泌体是否对角质形成细胞增殖与迁移产生影响及其潜在机制.方法:采用胰酶消化法培养人角质形成细胞,并利用角质形成细胞特异标记蛋白Keratin 14进行鉴定;超速离心法分离人脂肪间充质干细胞来源外泌体,并利用外泌体特异标记蛋白CD9、CD63和CD81进行鉴定;将纯化好的脂肪间充质干细胞来源外泌体,以不同质量浓度(0,10,20,50,100 mg/L)加入第3代角质形成细胞中,在处理的不同时间点(0,12,24,48 h)进行增殖和迁移相关指标检测.结果与结论:脂肪间充质干细胞来源外泌体促进角质形成细胞增殖和迁移,在质量浓度为50 mg/L和处理48 h时增殖显著,脂肪间充质干细胞来源外泌体可能通过调控ERK、AKT和STAT3蛋白的磷酸化而促进角质形成细胞增殖与迁移.
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脂肪间充质干细胞条件培养液联合富血小板纤维蛋白修复小鼠皮肤损伤
背景:富血小板纤维蛋白可促进软组织愈合,间充质干细胞分泌的可溶性因子具有促进皮肤再生的作用,两者联合应用促进皮肤损伤修复尚未见报道.目的:探讨脂肪间充质干细胞条件培养液联合富血小板纤维蛋白对小鼠皮肤创伤愈合的影响.方法:制作C57/BL6小鼠(西南医科大学实验动物中心提供)全层皮肤损伤模型,随机分为4组,每组10只.自造模后即开始治疗,各组分别涂抹脂肪间充质干细胞专用培养基、脂肪间充质干细胞条件培养液、富血小板纤维蛋白、脂肪间充质干细胞条件培养液+富血小板纤维蛋白,3次/d,连续7 d.在治疗后的1,3,7,10 d测量创面大小并计算治疗后3,7 d的创面愈合率;治疗后第14天进行创面愈合的组织学分析.结果与结论:①与脂肪间充质干细胞专用培养基组相比,其他3组创面愈合时间缩短;②治疗后3,7 d,脂肪间充质干细胞条件培养液+富血小板纤维蛋白组的创面愈合率高于其他3组,脂肪间充质干细胞条件培养液组和富血小板纤维蛋白组的创面愈合率高于脂肪间充质干细胞专用培养基组,差异有显著性意义(P<0.05);③组织学分析显示,脂肪间充质干细胞条件培养液+富血小板纤维蛋白组小鼠创面白细胞及成纤维细胞聚集、血管新生、肉芽组织重塑、上皮化均比其他3组明显,伤口愈合效果好;④结果表明,脂肪间充质干细胞条件培养液与富血小板纤维蛋白联合应用能有效促进小鼠皮肤损伤的修复,效果优于单独应用脂肪间充质干细胞条件培养液或富血小板纤维蛋白.
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脂肪来源干细胞对瘢痕疙瘩成纤维细胞增殖影响的分子机制
背景:脂肪来源干细胞已广泛用于组织填充修复,但是其对皮肤瘢痕抑制和修复的作用机制还不清楚.目的:探讨脂肪来源干细胞对瘢痕疙瘩成纤维细胞生物活性的影响及分子机制.方法:取第3代人脂肪来源干细胞,分别以0,3×104,6×104,1.2×105/孔接种于Transwel小室的上室(0为对照组,只含细胞培养液),取第4代对数生长期的瘢痕疙瘩成纤维细胞,以6×104/孔接种于下室(脂肪干细胞与瘢痕疙瘩成纤维细胞比例分别为0.5:1,1:1和2:1),进行人脂肪来源干细胞与瘢痕疙瘩成纤维细胞共培养,培养24 h取下室瘢痕疙瘩成纤维细胞进行相关指标检测.结果与结论:①人脂肪来源干细胞能够显著抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞的增殖、迁移和胶原合成能力,并且随着脂肪干细胞所占比例的升高,抑制作用显著增强;②人脂肪来源干细胞能够显著促进瘢痕疙瘩成纤维细胞凋亡,并且随着脂肪干细胞所占比例的升高,促进作用显著增强;③Western blot检测显示人脂肪来源干细胞能够显著抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞p-ERK、Bcl-2和β-catenin蛋白表达;④结果表明,脂肪来源干细胞通过抑制ERK/β-catenin通路抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞增殖、迁移,并促进凋亡.
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人脐带间充质干细胞向神经元样细胞诱导分化:两种方法的比较
背景:干细胞因其可向神经元样细胞诱导分化而在临床神经损伤疾病治疗中具有广阔的前景,但干细胞向神经元样细胞诱导分化的效率不高,为此作者对传统的诱导方法进行了改良.目的:探讨2种不同方法诱导人脐带间充质干细胞向神经元样细胞分化的潜能及2种诱导方法的优劣.方法:采用组织块法分离培养人脐带间充质干细胞,显微镜下观察其形态并利用流式细胞仪进行干细胞鉴定,在神经营养因子诱导方案下,采用相同的诱导剂(2％B27、20μg/L碱性成纤维细胞生长因子、20μg/L表皮生长因子),2种不同的诱导方法将其向神经元样细胞诱导分化(传统方法:将B27、碱性成纤维细胞生长因子、表皮生长因子及青链霉素合剂加入DMEM/F12培养基中进行诱导,3 d后加入全反式维甲酸,共培养10 d;改良方法:将B27、碱性成纤维细胞生长因子、表皮生长因子、青链霉素合剂及胎牛血清加入DMEM/F12培养基中进行诱导,6 d后用胰酶消化后重新接种于共聚焦小皿内,次日去除B27和胎牛血清,并加入全反式维甲酸,共培养14 d).应用免疫荧光染色对诱导分化后细胞表面神经标志物——神经丝蛋白(NF-M)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)进行检测,比较2种方法诱导后细胞表面神经标志物的阳性表达率.结果与结论:①成功分离出人脐带间充质干细胞,经流式细胞仪鉴定其高表达CD29、CD105,低表达CD34、CD45,符合干细胞特性;②2种方法诱导后,镜下观察到的细胞均可呈现神经细胞样改变,免疫荧光检测提示2种方法诱导后细胞中神经丝蛋白与胶质纤维酸性蛋白均呈阳性表达;③传统方法组神经丝蛋白与胶质纤维酸性蛋白的阳性率分别为18.73％和18.01％,改良方法组二者的阳性率分别为27.48％和29.24％,两组比较差异有显著性意义(P<0.05);④结果表明,2种诱导方法均可将人脐带间充质干细胞诱导分化为神经元样细胞;但在诱导分化后的细胞形态、神经标志物(神经丝蛋白与胶质纤维酸性蛋白)的阳性表达率方面,改良方法更具有优势.
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钟基因在不同胎龄小鼠胚胎和孕鼠的表达规律
背景:胚胎发育过程中,周期性节律出现的时间和作用至今尚未完全研究清楚.目的:观察小鼠胚胎发育过程中钟基因在不同胎龄胚胎、孕鼠肝脏和骨骼肌的时空表达特点.方法:收集ICR小鼠胎龄10-17 d全胚胎,用抗CLOCK和抗Per1多克隆抗体对胎龄10-17 d小鼠胚胎心脏、肺、肝和体壁骨骼肌进行免疫组织化学染色;胎龄10-17 d小鼠胚胎、孕鼠肝脏和股四头肌的cDNA作模板,定量RT-PCR分析钟基因BMAL1、CLOCK、Per1和肌调节因子myogenin、Tcap、MAZ的表达规律.结果与结论:①小鼠胚胎发育早期,全胚的钟基因相对表达较低;②免疫组织化学显示胎龄10至11 d,心脏未见CLOCK和Per1阳性细胞,孕鼠子宫蜕膜组织中可见略高于背景的CLOCK弱阳性细胞和Per1强阳性细胞;胎龄13 d,左心房底壁和左右支气管气道平滑肌清晰可见CLOCK阳性细胞;胎龄14 d,体壁骨骼肌出现CLOCK和Per1阳性细胞;胎龄15 d始,全胚的钟基因表达明显升高,但未呈现周期性节律波动,Z线相关蛋白Tcap表达显著增高,提示肌节发育,肺叶内细支气管壁可见CLOCK阳性细胞,右心房出现少量Per1阳性细胞;胎龄16至17 d,肺叶内终末细支气管气道平滑肌呈CLOCK和Per1阳性,右心房出现Per1强阳性细胞;③胎龄10-17 d肝脏内始终未见CLOCK和Per1阳性细胞;④胚胎发育过程中MAZ表达水平始终高于myogenin和Tcap,可能参与骨骼肌细胞的分化,钟基因在孕鼠骨骼肌呈稳定周期性节律表达;⑤结果表明,小鼠胚胎发育过程中钟基因的表达和细胞发育成熟相关;心脏、肺和骨骼肌发育可能受钟基因的调节,心房和心室发育不同步,右心室发育晚;小鼠胚胎昼夜节律和功能活动变化可能受孕鼠骨骼肌影响.
