人胎盘间充质干细胞凝胶促进SD大鼠放射性皮肤损伤的愈合

背景:放射性皮肤损伤一直是困扰肿瘤临床放射治疗的难题。大量实验研究显示,人胎盘间充质干细胞具有表皮细胞分化潜能,可促进受损皮肤的愈合。目的:评价局部外用人胎盘间充质干细胞凝胶对大鼠放射性皮肤损伤愈合的影响。方法:取23只SD大鼠,随机分为阴性对照组、空白凝胶组、间充质干细胞凝胶组,其中阴性对照组3只,其余每组10只。各组接受臀背部皮肤照射(采用6 meV电子线,总剂量50 Gy,照射野3 cm×3 cm,单次剂量率500 cGy/min),照射后第23天开始,间充质干细胞治疗组创面均匀涂抹人胎盘间充质干细胞凝胶,空白凝胶对照组创面均匀涂抹空白凝胶,1次/d,连用6次,阴性对照组不进行任何治疗。从第1次用开始每4 d观察1次创面愈合情况,治疗第28天取材,观察人胎盘间充质干细胞凝胶对炎性细胞、创面微血管密度和创面胶原纤维的影响。结果与结论:①阴性对照组照射区皮肤红肿、溃烂;空白凝胶组照射区皮肤僵硬皱缩,观察期内创面均未愈合;间充质干细胞凝胶组照射区长出新生上皮组织,观察期内创面愈合完全;②与阴性对照组和空白凝胶组比较,在治疗后第16,20,24,28天间充质干细胞凝胶组创面愈合速度明显加快(P <0.05),创面面积明显缩小(P <0.05),炎性细胞计数明显减少(P <0.05),微血管计数CD31细胞阳性率明显增多(P <0.05),胶原纤维排列较整齐;③结果表明,局部外用人胎盘间充质干细胞凝胶可促进大鼠放射性皮肤损伤愈合。

具有免疫调节功能的多能干细胞复合凝胶的设计及其修复糖尿病创面的机制研究

目的探究具有免疫调节功能的多能干细胞复合凝胶的设计及其修复糖尿病创面的机制。方法中国医学科学院医学实验动物研究所于2023年10月采购60只SPF级9~10周龄、250 g雄性大鼠纳入研究。体外实验制备具有免疫调节功能的多能干细胞复合凝胶,提取大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs),体外验证BMSCs在丝蛋白微颗粒(silk protein microparticles,LPs)上增殖及形态变化,并检测LPs对BMSCs干性维持及旁分泌功能的影响。随后进行体内实验,构建糖尿病大鼠背部皮肤缺损模型,荧光素酶+/绿色荧光蛋白+慢病毒转染BMSCs。分析丝蛋白纳米纤维(silk fibroin nanofiber,SFN)-LP-BMSCs促进创面血管化、炎症调节、创面的快速上皮化。结果采用Western Blotting检测培养1、7、14 d后的空白对照组(TCP组)、丝蛋白组(LP组)中的BMSCs,LP培养的BMSCs水平的干性指标(Sox2、Oct4、Klf4)较TCP组增加,差异有统计学意义(P均<0.05)。与TCP组相比,LP共培养下BMSCs表达的血管生成素-1、血管内皮生长因子-α、基质细胞衍生因子-1、肝细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子水平均上升,差异有统计学意义(P均<0.05)。与空白对照组(Blank)、高晶丝蛋白纳米纤维组(SFN)、丝蛋白微颗粒组(SFN-LPs)、骨髓间充质干细胞组(BMSCs)、SFN-BMSCs组相比,SFN-LPs-BMSCs组愈合所用时间最短,差异有统计学意义(P<0.05)。组间两两对比及多组间进行CD31、CD68、M2型巨噬细胞水平比较,差异有统计学意义(P均<0.05)。创面上皮程度随着时间的增加而增加。结论多能干细胞复合凝胶应用于糖尿病创面可以加速创面的愈合及上皮化程度,实现皮肤损伤修复。

自体脂肪源性干细胞基质凝胶治疗慢性难愈性创面的临床疗效观察及炎症调节机制研究

目的观察自体脂肪源性干细胞基质凝胶治疗慢性难愈性创面的临床疗效,并探讨其对慢性难愈性创面炎症调节的机制。方法选取2017年8月至2019年1月我院整形美容烧伤科收治的30例符合纳入标准的慢性难愈性创面患者,对其进行前瞻性随机对照研究。随机分为自体脂肪源性干细胞凝胶(ECM/SVF gel)治疗组(A组)、封闭式负压引流(VSD)治疗组(B组),每组15例。计算创面愈合率,进行VAS疼痛评分,创面肉芽组织生长评分,留取创面组织行免疫组化检测基质金属蛋白酶-1(MMP-1)、基质金属蛋白酶抑制剂-1(TIMP-1)表达情况。对数据行t检验,χ^(2)检验。结果治疗后第7、10、14天,A组创面愈合率分别为(39.98±19.92)%、(47.53±15.34)%、(58.54±20.62)%,显著高于B组(11.44±11.80)%、(15.34±6.96)%、(19.81±8.09)%,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后第7天,VAS评分A组为(1.88±0.83)分,B组(4.50±0.76)分,差异有统计学意义(P<0.05)。创面肉芽组织生长较治疗前均有明显增加,差异有统计学意义(P<0.05),治疗10、14天后,A组评分明显高于B组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗7 d后两组MMP-1表达下调,与治疗前比较差异有统计学意义(P<0.05),但两组间相比,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗7 d后A组TIMP-1表达(0.2112±0.1173)显著上调,B组TIMP-1表达(0.0138±0.0102)上调,两组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论ECM/SVF gel治疗慢性难愈性创面效果明显,其下调MMP-1表达,上调TIMP-1表达,可能是调节慢性难愈性创面胶原沉积、局部炎症的分子机制之一。

人脂肪间充质干细胞无支架三维凝胶修复猪膝关节损伤

背景:与传统的治疗方法相比,间充质干细胞可以从根本上修复受损的软骨组织,在软骨损伤修复中显现出优势。目前尚无关于脂肪间充质干细胞来源无支架三维凝胶对于软骨修复能力的相关研究报道。目的:探究人脂肪间充质干细胞无支架三维凝胶治疗猪软骨损伤的可行性。方法:取第3-5代人脂肪间充质干细胞,以4×10^5/cm^2的密度接种于培养皿中,添加含5%血清替代物UltroGRO、0.2 mmol/L抗坏血酸-2-磷酸酯的MSCBM培养基静置培养14 d,轻轻吹起细胞及细胞基质即为脂肪间充质干细胞三维凝胶,然后分别进行成骨、成脂、成软骨诱导鉴定凝胶中脂肪间充质干细胞的干性。取10只4月龄雌性巴马小型猪,在猪双膝股骨内侧髁的软骨上各制造一处直径5 mm,深2 mm的软骨损伤,右侧膝关节软骨损伤处移植脂肪干细胞凝胶,使凝胶完全填充满缺损处,作为治疗组;左侧不治疗,作为自身对照组。治疗后4,6,8个月取出软骨及骨组织,进行苏木精-伊红染色、番红固绿染色。结果与结论:人脂肪间充干细胞无支架三维凝胶仍具备间充质干细胞的干性,具有分化成脂、成骨、成软骨的能力。软骨组织切片染色可见对照组损伤明显,细胞凝胶治疗组损伤底层可见成群分布的成熟软骨细胞,向上逐渐过渡为幼稚的软骨细胞,表浅部位仍可见残存的肉芽组织,经过6-8个月治疗,有效率为62.5%(5/8)。结果显示脂肪间充质干细胞三维凝胶能促进猪膝关节软骨损伤修复。

胶原凝胶复合骨髓间充质干细胞对小鼠急性肝衰竭的疗效与机制研究

目的探讨移植胶原凝胶复合骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,MSCs)对小鼠急性肝功能衰竭(acute liver failure,ALF)的治疗效果与机制。方法 105只雄性C57BL/6 小鼠随机分为5组:对照组、ALF组、ALF+胶原凝胶组、MSCs组和胶原凝胶-MSCs组,每组21只。ALF组、ALF+胶原凝胶组、MSCs组和胶原凝胶-MSCs组采用腹腔注射D-氨基半乳糖苷(D-Gal)12 h后,分别于肝脏多点注射200 μL PBS、200 μL胶原凝胶、1×10^6 MSCs和1×10^6 胶原凝胶-MSCs。记录各组小鼠7 d存活率,全自动生化仪检测肝功能水平,HE染色检测肝脏组织病理学改变,免疫组化检测肝细胞凋亡和增殖情况,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测肝脏炎症因子水平,Western blotting检测PI3K-AKT信号通路表达。结果扫描电镜示胶原凝胶与MSCs具有较好的相容性,动物活体成像检测显示胶原凝胶-MSCs移植的信号强于单独MSCs移植的ALF小鼠。D-Gal处理后,胶原凝胶-MSCs组和MSCs组的小鼠生存率明显提高(P<0.05),小鼠血清AST、ALT在胶原凝胶-MSCs组和MSCs组的小鼠明显优于ALF组和ALF+胶原凝胶组(P<0.05),且肝功能指标明显改善,胶原凝胶-MSCs组要更优于MSCs组(P<0.05)。HE染色提示胶原凝胶-MSCs组肝脏的病理改变(肝细胞坏死部位和范围)轻于MSCs组,Western blotting、Ki-67 和cleaved-Caspase3 免疫组化结果显示,胶原凝胶-MSCs组肝细胞增殖能力强于MSCs组,同时肝细胞凋亡程度要低于MSCs组,相应的胶原凝胶-MSCs组肝脏内IL-1β、IL-6、TNF-α、iNOS和CCL2 等炎性因子水平也低于MSCs组。且胶原凝胶-MSCs移植能明显激活肝脏内的PI3K-AKT通路。结论胶原凝胶复合MSCs移植能增强MSCs的肝脏定植能力,通过抑制细胞凋亡和促进细胞增殖减轻肝损伤,并调控AKT信号通路改善肝细胞功能,因此胶原凝胶复合MSCs移植优于单纯MSCs移植治疗ALF。