应力环境下三维诱导组织工程种植细胞修复关节软骨缺损

目的 :三维立体诱导非软骨来源种植细胞修复关节软骨损伤。方法 :分离培养骨髓间充质干细胞 ,分组诱导 ,进行周期性应力刺激 ,设立对照。 2周后 ,观测大体、组织学形态、生化指标 ,筛选最佳诱导方法修复关节软骨缺损模型 ,分别于 12、 2 4周取材 ,进行组织学观察及评分 ,验证长期修复效果。结果 :与二维培养各组相反 ,立体培养各组出现明显软骨分化 ,并以凝胶微球悬浮细胞进行应力刺激培养组效果最佳。术后动物肢体功能优良 ,12周后软骨缺损被完整修复 ,表面光滑 ,质地坚硬 ,为透明软骨结构 ,与周围软骨结合紧密 ;2 4周后仍然保持透明软骨结构 ,组织学评分无变化。对照各组软骨缺损均未被修复。结论 :立体软骨诱导优于平面诱导 ,应力环境提高诱导质量 ,获得的种植细胞可取得稳定的长期修复效果。

多样本骨髓间充质干细胞分离培养方法的量化比较

目的比较不同方法获取骨髓间充质干细胞的效率,为其在组织工程的应用确立最佳培养方案。方法以3个月龄新西兰大白兔为实验对象,通过对全血培养法、溶血纯化法、密度梯度离心法进行比较性研究,对克隆形成率、首次传代时间、扩增成功率等指标进行比较。结果对克隆形成率和扩增成功率而言,溶血纯化方法最低传代时间为20.5d,全血培养方法有部分提高传代时间为(13.9±2.9)d;而密度梯度离心方法的效率最高,首次传代时间为(7.5±0.7)d。结论对于成年动物穿刺获取骨髓间充质干细胞而言,密度离心>全血培养>溶血纯化方法,明确了一种实用有效的骨髓间充质干细胞分离培养方法。

三维立体空间动态培养及骨髓间充质干细胞软骨向分化的研究

目的三维立体空间动态诱导骨髓间充质干细胞软骨向分化,分析培养状态对软骨向分化的影响。方法分离培养骨髓间充质干细胞(MSC),以海藻酸钠凝胶载体诱导软骨向分化,于转壁反应器制造周期应力性三维立体环境,比较凝胶立体结构、细胞聚集状态、细胞构型等因素对软骨向分化的影响,分别以凝胶微球悬浮高密度细胞、凝胶包埋离心细胞团、凝胶覆盖细胞及普通细胞培养等方式,进行空间动态诱导培养;同时各培养方式分别设立相应静止培养方式作为对照。10d后观察大体和组织学形态,测量生物化学指标并筛选。结果三维诱导方式比平面诱导有效,动态诱导环境优于静止诱导环境,结合三维立体空间培养和动态环境可进一步提高软骨诱导效率。其中,凝胶微球悬浮高密度细胞的培养方式分化效果最好,优于凝胶包埋细胞团的培养方式。结论海藻酸钠凝胶微球立体动态培养可有效诱导MSC的软骨向分化,为改进软骨组织工程种子细胞的立体空间动态培养提供新思路。

三维动态培养构建注射型组织工程软骨远期修复效果的实验研究

目的三维诱导自体细胞软骨分化构建注射型组织工程软骨,探讨动物模型的远期修复效果。方法分离培养兔自体骨髓间充质干细胞,分别三维动态诱导及二维平面培养诱导,诱导软骨细胞分化并鉴定,比较分化效果。分别收获两种方法诱导后的细胞,与蛋白胶混合制备注射型组织工程软骨,注射修复兔关节软骨缺损。随机设定三维动态培养组、二维平面培养组及空白对照组3组,24、48周后,观察大体和组织学形态,组织学评分比较远期效果。结果二维平面培养诱导后只有低水平的蛋白多糖沉积和Ⅱ型胶原等标志物表达,三维动态培养后的分化质量明显提高,大量表达蛋白多糖及Ⅱ型胶原。在动物模型中,三维动态培养组:24、48周后缺损基本修复,表面光滑坚韧,修复组织与周围软骨无界限,仍保持类透明软骨形态。二维平面培养组:24、48周后明显退化,失去软骨组织形态。空白对照组:无明显修复,缺损长期残留。结论三维动态培养显著改善自体MSC注射型组织工程软骨的修复效果,为提高关节软骨的微创修复提供新思路。