脂肪和滑膜来源间充质干细胞成软骨分化能力的比较

目的:比较人膝关节脂肪来源间充质干细胞(ADSCs)和滑膜来源间充质干细胞(SDSCs)的成软骨分化能力,寻找更为合适的种子细胞来治疗骨性关节炎软骨病损。方法:取20例骨性关节炎患者的髌下脂肪垫、滑膜组织和剥离的软骨,分离、培养ADSCs、SDSCs和炎性软骨细胞(ICs),观察增殖和分化情况。收集体外3D培养7、14、21 d的3种细胞培养液上清,应用ELISA检测IL-1、IL-6和IL-10的分泌情况。取3D培养21 d获得的细胞团块,测量其直径并经番红O、阿尔新蓝及Ⅱ型胶原免疫组化染色分析细胞成软骨分化情况。结果:3种细胞均呈现类成纤维细胞形态,其中ICs多为短梭形多分支,而ADSCs和SDSCs多为长梭形。不同时间点ICs分泌的IL-1和IL-6高于SDSCs和ADSCs,ADSCs分泌的IL-10高于SDSCs及ICs(P <0. 05)。3D培养21 d后,SDSCs细胞团块直径大于ICs和ADSCs(P <0. 05)。阿尔新蓝和番红O染色结果发现,SDSCs和ICs的阳性区域面积大于ADSCs(P <0. 05);Ⅱ型胶原免疫组化染色结果发现ICs和SDSCs阳性区域面积均大于ADSCs(P <0. 05)。结论:SDSCs成软骨分化能力较强,ADSCs的抗炎作用较强。

降钙素基因相关肽对滑膜来源间充质干细胞增殖与成骨分化的调控作用

目的观察降钙素基因相关肽(CGRP)对滑膜来源间充质干细胞(SMSCs)增殖和成骨分化的调控作用。方法分离大鼠来源的SMSCs,选取第3代SMSCs细胞进行增殖和成骨分化实验,CCK-8法检测SMSCs细胞活性,并进行碱性磷酸酶活性检测。结果 CGRP诱导SMSCs增殖第4天实验组、对照组细胞吸光度相对比分别为1.34±0.08、1.40±0.07,第6天分别为1.76±0.12、1.89±0.14,第8天分别为1.84±0.13、2.35±018,两组比较,P均<0.05。CGRP诱导SMSCs成骨分化第5天实验组、对照组碱性磷酸酶活性分别为1.38±0.05、1.00±0.02,第10天分别为1.75±0.10、1.44±0.06,两组比较,P均<0.05。结论 CGRP可以促进SMSCs增殖和成骨分化。

聚己内酯-透明质酸静电纺丝膜联合间充质干细胞修复子宫内膜损伤

背景:人子宫内膜间充质干细胞能够直接修复受损的子宫内膜,促进血管生成、恢复子宫形态结构,然而将干细胞直接注入受损子宫内膜后的细胞存活率低、滞留时间短,修复效果有限。目的:观察聚己内酯-透明质酸静电纺丝膜复合人子宫内膜间充质干细胞修复大鼠子宫内膜损伤的效果。方法:①细胞实验:采用胶原酶消化法提取人子宫内膜间充质干细胞,静电纺丝技术制备聚己内酯-透明质酸静电纺丝膜。将人子宫内膜间充质干细胞分别接种于聚苯乙烯培养板与聚己内酯-透明质酸静电纺丝膜上,通过DNA定量分析、WST-1细胞活性实验、鬼笔环肽染色、扫描电镜观察细胞的增殖与黏附能力,qRT-PCR检测静电纺丝膜上细胞CD90、Meflin的mRNA表达。②动物实验:取27只处于动情期的雌性SD大鼠,通过机械搔刮法建立宫腔粘连模型后随机分为3组,每组9只:空白对照组不进行任何治疗,对照组将聚己内酯-透明质酸静电纺丝膜植入宫腔损伤部位,实验组将聚己内酯-透明质酸静电纺丝膜/人子宫内膜间充质干细胞补片植入宫腔损伤部位。术后第3,7,14天取材,采用苏木精-伊红染色观察子宫形态结构及腺体数量,qRT-PCR和免疫荧光染色观察子宫组织CD31、血管内皮生长因子的表达。结果与结论:①细胞实验:与聚苯乙烯培养板相比,聚己内酯-透明质酸静电纺丝膜可促进人子宫内膜间充质干细胞的增殖与黏附,并且聚己内酯-透明质酸静电纺丝膜支持人子宫内膜间充质干细胞基因CD90和Meflin的表达;②动物实验:苏木精-伊红染色显示,聚己内酯-透明质酸静电纺丝膜/人子宫内膜间充质干细胞补片可促进子宫内膜损伤后形态结构的恢复,术后第14天的内膜厚度与腺体数量均多于空白对照组、对照组(P<0.05);qRT-PCR和免疫荧光染色检测显示,实验组术后第7,14天的CD31、血管内皮生长因子mRNA与蛋白表达均高于空白对照组、对照组(P<0.05);③结果表明:聚己内酯-透明质酸静电纺丝膜可以提高干细胞的存活率、延长干细胞与受损组织的接触时间,二者复合移植可更好地修复受损子宫内膜组织。

基于Wnt/β-catenin信号通路探讨子宫内膜来源间充质干细胞抑制子宫内膜纤维化的机制

目的探讨Wnt/β-catenin信号通路介导间质上皮转化(EMT)在子宫内膜来源间充质干细胞(eMSCs)抑制子宫内膜纤维化中的作用机制。方法将18只雌性SD大鼠随机分为假手术(Sham)组、模型(Model)组和eMSCs组,每组6只。Sham组的大鼠在剖腹手术后不接受任何形式的子宫介入手术。Model组和eMSCs组建立子宫内粘连大鼠模型。eMSCs组在模型损伤后立即移植eMSCs细胞悬液进行治疗,总量为每子宫0.05 ml(2×107细胞/ml)。3周后收集单侧损伤子宫进行苏木精-伊红(HE)染色和Masson染色。通过蛋白质印迹分析子宫内膜纤维化、EMT、Wnt/β-catenin通路蛋白表达。结果Model组大鼠宫腔结构破坏,腺体数量明显减少并积聚大量蓝色胶原纤维,但在eMSCs治疗后子宫内膜腺体数量显著增加,并且纤维化面积显著降低。与Sham组相比,Model组中I型胶原和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)蛋白的表达水平显著增加(P<0.05),但在eMSCs组中均显著减少(P<0.05)。在Model组中,N-cadherin、Vimentin和ZEB1的表达显著增加,而E-cadherin的表达减少。然而,在eMSCs组中,上述分子蛋白质的变化完全相反。与Sham组相比,Model组β-连环蛋白(β-catenin)和C-myc表达增加(P<0.05)。与Model组相比,eMSCs组中周期蛋白E(CyclinE)、β-catenin和C-myc表达增加(P<0.05)。结论eMSCs可以通过抑制EMT和子宫内膜纤维化来促进子宫内粘连大鼠子宫内膜修复,这种作用部分是通过激活Wnt/β-catenin信号通路来实现。

长链非编码LncHECW1-IT1对滑膜间充质干细胞成软骨分化的调控机制

目的 本文旨在探讨长链非编码RNAHECW1-IT1对滑膜间充质干细胞(SMSCs)成软骨分化的调控机制。方法 选取广州中医药大学深圳医院骨伤科关节镜手术或是关节置换手术患者的膝关节内滑膜,分离培养及诱导软骨分化,利用各种实验室方法,检测滑膜间充质干细胞成软骨分化的情况及分化过程中信号通路的表达。结果 从供体的滑膜组织中分离出SMSCs,并通过流式细胞术、RT-qPCR和WB鉴定出SMSCs;通过阿利新蓝染色分析了SMSCs的高软骨分化能力;采用高通量RNA测序技术分析了软骨分化诱导后lncRNA和mRNA的不同表达水平,最终共发现121个lncRNA和2539个mRNA,对所有DEmRNAs进行了GO富集和KEGG通路分析,我们发现MAPK和Wnt信号通路在软骨分化过程中显著富集。通过构建竞争的内源性RNA网络,鉴定发现LncHECW1-IT1和ATF2在SMSCs软骨分化中的重要作用,是治疗及干预骨关节炎的调节因子和重要靶点。结论 LncHECW1-IT1通过上调ATF2的表达来促进人SMSCs的软骨生成分化,LncHECW1-IT1-ATF2轴是调控SMSCs成软骨分化的新机制。

大鼠来源滑膜间充质干细胞的成软骨分化

背景:相比其他组织来源的间充质干细胞,滑膜间充质干细胞有着较强的成软骨特性和克隆能力,因此将是软骨组织工程中最有前景的种子细胞之一。目的:培养及体外扩增SD大鼠滑膜间充质干细胞,鉴定其多向分化潜能及在添加生长因子后三维立体培养条件下的成软骨能力。方法:无菌条件下获取SD大鼠滑膜组织,Ⅰ型胶原酶消化法分离大鼠滑膜间充质干细胞。体外扩增、培养,取第3代滑膜间充质干细胞进行吉姆萨、生长曲线测定、成脂诱导、成骨诱导和三维条件下成软骨诱导,成软骨诱导21 d后通过甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组化染色及RT-PCR对成软骨诱导后产物进行检测。结果与结论:获取的大鼠滑膜细胞具有间充质干细胞的特性,滑膜间充质干细胞在体外培养呈成纤维样形态,并维持着多向分化的能力。使用生长因子诱导软骨细胞21 d后,可见软骨样组织,蛋白聚糖和Ⅱ型胶原可以在甲苯胺蓝染色和Ⅱ型胶原免疫组化染色后被检测到。RT-PCR检测结果显示软骨诱导分化后细胞中Ⅱ型胶原和蛋白聚糖mRNA呈阳性表达。提示大鼠来源的滑膜间充质干细胞具有成软骨能力。

颌骨来源骨髓间充质干细胞成骨分化的特点、优势与应用

背景:颌面部骨组织缺损修复是目前研究的热点与难点,而种子细胞的选择是关键。颌骨来源骨髓间充质干细胞是存在于颌骨内的成体间充质干细胞,在颌面部组织再生方面的应用更具优势。目的:综述颌骨来源骨髓间充质干细胞的生物学特性和成骨分化优势以及药物、体内环境、微小RNA对其成骨分化影响的相关研究进展。方法:利用计算机在PubMed和中国知网进行文献检索。中文检索词为“口腔,骨组织工程,干细胞”,英文检索词为“oral,bone tissue engineering,stem cells”。共检索下载文章405篇,根据纳入与排除标准对文章进行筛选,最终纳入70篇文献进行综述。结果与结论:颌骨来源骨髓间充质干细胞是口腔骨组织工程的优良种子细胞,与长骨骨髓间充质干细胞相比,颌骨来源骨髓间充质干细胞具有更强的增殖能力和成骨分化能力。药物、体内环境、微小RNA均可以调控颌骨来源骨髓间充质干细胞的成骨分化,但目前对颌骨来源骨髓间充质干细胞的研究尚处于初始阶段,因此需要更多论证力较强的研究来证实其在颌面部骨组织再生领域的应用更具优势。

骨关节炎患者膝关节滑膜组织来源间充质干细胞的增殖与分化

背景:相对于其他来源的间充质干细胞,滑膜间充质干细胞来源丰富,并且滑膜组织可以在部分切除后迅速再生,并发症少,已逐渐成为近年来干细胞研究的热点。目的:观察骨关节炎患者膝关节滑膜组织来源间充质干细胞的增殖和定向分化能力。方法:对滑膜组织来源间充质干细胞进行分离及培养,采用MTT法检测细胞增殖能力,于成骨诱导第7天定量检测碱性磷酸酶活性,诱导第7,14,21天检测成骨相关基因表达,诱导第21天行茜素红染色。结果与结论:1第3代滑膜间充质干细胞增殖速度较快,接种第1,2天处于潜伏期,3-6 d为对数增长期,第7天细胞增殖速度变慢,进入平台期。2成骨诱导后第3,7,10天诱导组碱性磷酸酶活性均显著高于对照组(P<0.05)。成骨诱导21 d,茜素红染色阳性,细胞外基质中出现钙沉积以及钙结节。3成骨诱导第7天可见骨结合蛋白以及Runx-2的表达,至第21天时,骨结合蛋白以及Runx-2的表达水平达到最大值。4以上结果表明来源于晚期骨关节炎患者膝关节滑膜组织的间充质干细胞具有很强的增殖能力,在体外可成功诱导分化为成骨细胞。

滑膜间充质干细胞联合富血小板血浆在软骨损伤修复中的研究

目的:对比滑膜间充质干细胞(SMSCs)、富血小板血浆(PRP)及两者联合的膝关节腔注射3种治疗方式对于兔软骨损伤的修复效果。方法:选取新西兰大耳兔24只,采用手术在兔膝关节中建造软骨损伤模型,采用随机数表法将软骨损伤模型分为空白组、单独SMSCs关节腔注射组(SMSCs组)、单独PRP关节腔注射组(PRP组)和SMSCs联合PRP关节腔注射组(SMSCs+PRP组)4组,每组6只。剔取4组兔关节滑膜进行SMSCs的体外培养,并进行SMSCs的形态学观察及鉴定。抽取兔静脉血,离心制备PRP,对比PRP与全血中血小板及生长因子的含量。将SMSCs和PRP注射入已造模的3组兔膝关节腔中,于注射治疗2、4和6周后根据国际软骨修复协会(ICRS)软骨修复评分对各组的软骨缺损区的修复情况进行评价。结果:兔膝关节滑膜的原代滑膜细胞分离初为圆形,传代后均为梭形。4组的SMSCs表面抗原CD73、CD90和CD105检测阳性率分别为100%、99.22%和99.99%,CD45检测0.5%,具备干细胞的性质。4组的血小板计数显示PRP中血小板浓度约为全血的6倍。PRP中血小板源性生长因子(PDGF)、转化生长因子-β(TGF-β)和血管内皮生长因子(VEGF)的浓度水平分别为(569.15±57.48)ng/ml、(633.56±63.90)ng/ml和(1243.55±106.04)ng/ml,约为全血中的5倍、6倍、7倍。关节腔注射治疗后2周时,4组的软骨修复评分差异均无统计学意义(P>0.05);注射治疗4周、6周后,SMSCs+PRP组软骨修复宏观形态学及组织学评分较空白组显著提高,差异均有统计学意义(t4周=6.35、9.15,t6周=8.16、8.60,P<0.05);结论:SMSCs联合PRP对于兔软骨损伤的修复效果明显优于单独进行PRP和单独SMSCs的治疗,且均优于未进行治疗情况,SMSCs联合PRP能够显著提高软骨损伤自我修复的效果。

骨粘连蛋白促骨髓来源间充质干细胞成骨分化在青少年特发性脊柱侧凸中的作用

目的探究骨骼肌分泌的骨粘连蛋白(Osteonectin)促骨髓来源间充质干细胞(BMSC)成骨分化在青少年特发性脊柱侧凸(AIS)中的作用。方法纳入30例AIS患者,根据X射线片测量的Cobb角,将其分为轻度AIS组和重度AIS组。比较2组患者腰椎和骨骼肌骨密度(BMD)。收集2组患者BMSC,通过流式细胞术检测CD73和CD90蛋白表达,qRT-PCR检测Runx2、Osterix和Osteocalcin mRNAs表达水平,ELISA检测碱性磷酸酶(ALP)活性。收集2组患者骨骼肌,检测Osteonectin mRNA和蛋白表达水平。ELISA检测2组患者血清中Osteonectin水平。体外培养BMSC,分为BMSC组(无特殊处理)和BMSC+Osteonectin组(添加Osteonectin),检测Runx2、Osterix和Osteocalcin mRNAs表达水平及ALP活性。结果与轻度AIS组比较,重度AIS组患者腰椎和骨骼肌BMD降低(P<0.05),BMSC中Runx2、Osterix和Osteocalcin mRNAs表达水平降低(P<0.05),ALP活性降低(P<0.05);骨骼肌中Osteonectin mRNA和蛋白表达水平降低(P<0.05);血清中Osteonectin水平降低(P<0.05)。与BMSC组比较,BMSC+Osteonectin组细胞Runx2、Osterix和Osteocalcin mRNAs表达水平升高(P<0.05),ALP活性升高(P<0.05)。结论AIS患者骨骼肌分泌Osteonectin减少,BMSC的成骨分化能力降低。外源性补充Osteonectin可改善BMSC的成骨分化能力,可能有助于AIS病情的恢复。

Osteonectin促进骨髓来源间充质干细胞成骨分化的机制及其与青少年特发性脊柱侧凸的相关性研究

目的 探究Osteonectin在促进骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化的分子机制,以及Osteonectin在青少年特发性脊柱侧凸(AIS)中的作用。方法 将2020年5月—2022年5月就诊的20例AIS及健康体检20例分别作为AIS组和健康组。使用qRT-PCR技术测定2组BMSCs中Osteonectin、BMP2以及Wnt/β-catenin信号通路相关基因(Tcf7、Lef1)和成骨分化相关基因(Runx2、Osteocalcin)的表达水平。通过X线检测AIS患者的Cobb角度,并分析上述基因表达水平与Cobb角度的相关性。在BMSCs中,加入Osteonectin和BMP2抑制剂Noggin,并分为对照组、Osteonectin组和Osteonectin+Noggin组。通过qRT-PCR检测BMSCs中BMP2、Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平。采用ChIP-qPCR检测β-catenin在Runx2和Osteocalcin基因转录起始位(TSS)的富集水平。结果 与健康组比较,AIS组BMSCs中Osteonectin、BMP2、Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平均降低(P<0.05);Osteonectin、BMP2、Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平与AIS患者Cobb角度呈负相关(r=-0.466 3、-0.369 1、-0.272 7、-0.543 4、-0.606 5、-0.343 3,P<0.05,P<0.01)。与对照组比较,Osteonectin组BMSCs中BMP2、Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平升高,且β-catenin在Runx2和Osteocalcin mRNA TSS富集水平增加(P<0.05)。相比Osteonectin组,Osteonectin+Noggin组BMSCs中Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平降低,β-catenin在Runx2和Osteocalcin mRNA TSS富集水平降低(P<0.05)。结论 在AIS患者中,BMSCs中Osteonectin、BMP2-Wnt/β-catenin的表达以及成骨分化水平与AIS疾病的发展呈负相关。Osteonectin通过激活BMP2-Wnt/β-catenin信号通路,促使β-catenin转录激活成骨分化相关基因,从而促进BMSCs的成骨分化。

不同年龄小鼠骨来源间充质干细胞衰老相关特性与成骨分化能力的比较研究

目的探索不同年龄组小鼠骨来源的间充质干细胞(bone derived mesenchymal stem cells,BMSCs)衰老相关的生物学特性及骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein 2,BMP2)诱导成骨分化能力的改变。方法将8只C57BL/6J小鼠分为青年组(4周龄,体质量约为10~15 g,n=4)和老年组(12月龄,体质量约为20 g~25 g,n=4),每组雌雄各半。分别从2组小鼠的整骨中提取间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs),通过流式细胞术鉴定2组BMSCs的表面标志物,通过β-半乳糖苷酶染色比较2组BMSCs的衰老程度,通过MTT和EdU掺入实验比较2组BMSCs的增殖及自我更新能力。通过Western blot分析2组BMSCs中周期蛋白CyclinD1、P21的表达情况。采用ALP染色和茜素红S染色及RT-qPCR评估2组BMSCs的体外成骨分化能力,使用RNA-seq分析比较2组BMSCs经BMP2诱导后的差异基因表达,并用流式分析验证测序结果。结果流式细胞术分析结果显示,分离培养的小鼠BMSCs符合间充质干细胞判定标准。β-半乳糖苷酶染色结果显示,老年组BMSCs的衰老水平显著高于青年组(P<0.05)。而MTT和EdU掺入实验结果表明,老年组BMSCs的细胞活力和增殖能力显著低于青年组(P<0.05)。Western blot结果显示,与青年组比较,老年组BMSCs的细胞周期蛋白CyclinD1表达水平较低,而细胞周期阻抑因子P21蛋白表达水平显著增高(P<0.05)。ALP染色和茜素红S染色及RT-qPCR检测结果显示,BMP2诱导后青年组BMSCs的成骨分化能力显著高于老年组(P<0.05)。RNA-seq结果显示,BMP2诱导后,整合素αV重组蛋白(cluster of differentiation 51,CD51)在青年组和老年组中的表达趋势相反。而流式细胞术分析结果显示,青年组CD51^(+)细胞在CD45^(-)细胞中占比明显高于老年组(P<0.01)。结论老年组BMSCs中CD51^(+)细胞在CD45^(-)细胞中占比下降与CD51^(+)细胞对BMP2的成骨诱导响应性下降密切相关。

载骨髓间充质干细胞的高孔聚己内酯-胶原纳米纤维膜修复大鼠长期鼓膜穿孔

背景:近年来出现许多新颖的鼓膜修补材料,包括贴片、3D打印支架等,然而经过这些材料修补后的鼓膜在厚度和内部结构上不同于天然鼓膜。目的:探究载骨髓间充质干细胞的高孔聚己内酯-胶原纳米纤维膜修补大鼠长期鼓膜穿孔的效果。方法:利用静电纺丝技术分别制备聚己内酯、聚己内酯-胶原与高孔聚己内酯-胶原纳米纤维膜,表征支架的表面形态、孔隙率及细胞相容性。取50只雄性SD大鼠,使用无菌23号针头刺破双耳鼓膜后下部联合丝裂霉素C、氢化可的松用药法建立鼓膜穿孔模型;造模12周后,采用随机数字表法将大鼠分为5组:空白对照组不进行任何治疗,其他4组鼓膜穿孔处分别植入聚己内酯纳米纤维膜(聚己内酯组)、聚己内酯-胶原纳米纤维膜(聚己内酯-胶原组)、高孔聚己内酯-胶原纳米纤维膜(高孔聚己内酯-胶原组)与载骨髓间充质干细胞的高孔聚己内酯-胶原纳米纤维膜(载细胞高孔聚己内酯-胶原组),每组10只,支架植入1,2,3,4周利用耳内镜检查鼓膜愈合情况,植入4周后进行鼓膜组织苏木精-伊红、Masson染色与Ki-67免疫组化染色观察。结果与结论:①支架表征:扫描电镜显示相较于其他纳米纤维膜,高孔聚己内酯-胶原纳米纤维膜具有排列更加整齐的纳米纤维结构与更大的表面孔径,并且孔隙率更高(P<0.001);细胞活死染色显示,骨髓间充质干细胞在3种支架上附着良好,其中高孔聚己内酯-胶原纳米纤维膜上的活细胞数量多于其他两种支架;阿尔马兰染色显示,高孔聚己内酯-胶原纳米纤维膜上的骨髓间充质干细胞增殖率高于其他两种纤维膜;②动物实验:除空白对照组外,随着纤维膜植入时间的延长,其他4组大鼠鼓膜逐渐愈合,其中载细胞高孔聚己内酯-胶原组愈合速度最快;苏木精-伊红、Masson与Ki-67免疫组化染色显示,载细胞高孔聚己内酯-胶原组大鼠鼓膜厚度适中且具有3层结构,其中胶原纤维层均匀一致,与正常鼓膜相似,鼓膜修复质量好于其他纤维膜组;③结果表明:载骨髓间充质干细胞的高孔聚己内酯-胶原纳米纤维膜不仅能够快速修补鼓膜穿孔,而且新愈合鼓膜在组织结构和厚度上类似于正常鼓膜。

TGF-β信号通路对牙源性黏液瘤来源的间充质干细胞成骨分化的影响分析

目的探究转化生长因子-β(TGF-β)信号通路对牙源性黏液瘤(OM)来源的间充质干细胞(OMMSC)成骨分化的影响。方法选择2018年至2020年南京大学医学院附属口腔医院收治的OM患者2例,经手术取部分病灶标本进行OMMSC分离培养。另外选择于该院接受牙种植治疗的年轻患者5例,抽取颌骨骨髓进行颌骨骨髓来源的间充质干细胞(JBMSC)分离培养。通过细胞增殖实验、流式细胞术检测、茜素红S染色进行细胞鉴定。成骨培养7 d后通过实时荧光定量聚合酶链反应(RT-PCR)检测TGF-β信号通路以及成骨相关基因的表达情况。观察小分子药物SB431542及TGF-β1干预对OMMSC、JBMSC成骨分化能力的影响。结果经分离获得的OMMSC、JBMSC具有梭形形态,表达间充质干细胞表面标志物,并具有成骨分化能力,符合间充质干细胞的特征。与JBMSC相比,OMMSC具有更强的增殖能力。RT-PCR检测结果显示,TGF-β/Smad信号相关因子在OMMSC中呈高表达(P<0.05),成骨相关因子骨桥蛋白(OPN)表达降低(P<0.05)。茜素红S染色结果显示SB431542可显著促进OMMSC成骨分化,而TGF-β1对OMMSC成骨分化有抑制作用。结论该研究成功对OMMSC进行了分离,发现TGF-β信号相关因子在OMMSC中呈高表达,抑制TGF-β信号转导通路可增强OMMSC的成骨能力,为改善OM患者骨缺陷提供参考。

滑膜间充质干细胞与软骨细胞移植修复膝关节软骨缺损

背景:膝关节软骨损伤后修复较困难。有研究发现将关节软骨细胞和滑膜间充质干细胞混合培养接种于壳聚糖支架材料中,均可以形成软骨基质。目的:观察滑膜间充质干细胞与软骨细胞与壳聚糖/Ⅰ型胶原复合支架材料对膝关节软骨缺损的修复情况。方法:将大鼠膝关节滑膜间充质干细胞及软骨细胞按1∶2比例共培养于壳聚糖/Ⅰ型胶原复合支架材料中,将此复合材料移植于膝关节软骨缺损模型大鼠膝关节缺损处进行修复。结果与结论:(1)组织学变化:苏木精-伊红染色、甲苯胺蓝染色及番红O染色显示,植入后4,8,12周,大鼠膝关节软骨细胞逐渐增多;(2)软骨样组织标记物Ⅱ型胶原表达:免疫组织化学染色显示,移植后4,8,12周,大鼠膝关节软骨组织细胞及细胞基质可见Ⅱ型胶原阳性表达。(3)结果证实,滑膜间充质干细胞与软骨细胞混合培养于壳聚糖/Ⅰ型胶原复合支架材料中,在体内环境下能够形成软骨样组织,有利于损伤膝关节软骨缺损的修复。

颞下颌关节滑膜间充质干细胞成骨潜能的实验研究

目的研究滑膜间充质干细胞的成骨潜能。方法用2g/L的Ⅰ型胶原酶消化获得滑膜细胞,待细胞汇合后用有限稀释法进行单细胞克隆,筛选出滑膜间充质干细胞(SMSC)。取第3代SMSC进行成骨诱导培养,每天观察细胞形态,并于培养7d后检测ALP活性和骨桥蛋白的表达,RT_PCR检测核心结合因子al(cbfal)mRNA的转录;培养30d后作VonKossa′s染色,检测成骨化程度。结果SMSC在体外培养形成葵花样细胞集落,胞浆突起明显,相互连接成网状;成骨化诱导剂可诱导SMSC定向分化为多形性成骨细胞,细胞ALP染色阳性,骨桥蛋白强阳性,电泳显示有cbfal的特异性条带,矿化区经VonKossa′s染色呈阳性反应。结论经体外纯化的SMSC可定向诱导分化为成骨细胞,符合成骨细胞的生物学特征。

滑膜间充质干细胞分离培养、免疫表型鉴定及在混合淋巴反应体系中的抑制效应

背景:滑膜组织中可分离出具有多向分化潜能干细胞特性的细胞。目的:探索滑膜间充质干细胞体外分离、培养的可行性、免疫表型的鉴定及对混合淋巴细胞反应体系中淋巴细胞增殖的影响,评价其免疫学特性。方法:关节镜下获取10例半月板损伤患者的膝关节滑膜组织,胶原酶消化获得有核细胞。挑选单细胞克隆,筛选获得滑膜间充质干细胞。检测其增殖能力、细胞活力,流式检测其细胞免疫表型,采用人双向混合淋巴细胞反应体系及植物血凝素刺激的淋巴细胞增殖反应体系,根据滑膜间充质干细胞与外周血单个核细胞的不同比例加入丝裂霉素处理滑膜间充质干细胞。MTT法检测并计算其抑制率。结果与结论:10组滑膜间充质干细胞系增殖能力和细胞活力差异无显著性意义(P>0.05)。10组细胞系免疫表型:CD44、CD90、CD105呈阳性,CD14、CD34、CD45和HLA-DR呈阴性。滑膜间充质干细胞抑制混合淋巴细胞反应体系中及植物血凝素刺激的淋巴细胞增殖反应体系中淋巴细胞的增殖、抑制率与加入的滑膜间充质干细胞数量成正比。提示关节滑膜组织可以分离、培养获得滑膜间充质干细胞,其具有间充质干细胞特异性表型,且滑膜间充质干细胞具有免疫调节作用。

三维环境下软骨细胞诱导滑膜间充质干细胞向软骨样细胞的分化

背景:体外环境下软骨细胞与滑膜间充质干细胞共培养能够使滑膜间充质干细胞向软骨分化,关于体内环境下细胞共培养诱导干细胞分化的研究很少。目的:拟将滑膜间充质干细胞/软骨细胞与壳聚糖/Ⅰ型胶原复合支架材料植入大鼠背部皮下,了解细胞复合支架在体内向软骨分化的情况。方法:取SD大鼠膝关节滑膜组织及软骨组织,用酶消化法获得滑膜间充质干细胞及软骨细胞分别进行培养。实验设单纯软骨细胞组,单纯滑膜间充质干细胞组,滑膜间充质干细胞︰软骨细胞为1︰2组,无细胞材料组,取第3代滑膜间充质干细胞及第2代软骨细胞培养于壳聚糖/Ⅰ型胶原复合支架材料中移植于SD大鼠皮下,4,8周时取材进行苏木精-伊红染色、甲苯胺蓝染色和免疫组织化学检测。结果与结论:植入4,8周后,细胞支架材料保持圆盘状,单纯软骨细胞组、滑膜间充质干细胞︰软骨细胞为1︰2组可见细胞及细胞基质Ⅱ型胶原阳性表达,单纯软骨细胞组、滑膜间充质干细胞︰软骨细胞为1︰2组蛋白聚糖阳性表达,结果表明两种细胞混合培养于壳聚糖/Ⅰ型胶原复合支架材料中,在体内环境下能够形成软骨样组织。

骨髓间充质干细胞移植膝类风湿关节炎兔:关节滑膜体积和软骨厚度的MRI评价

背景:骨髓间充质干细胞具有显著的免疫调节功能和多向分化潜能,可抑制类风湿关节炎的炎症反应,促进软骨损伤的修复。目的:用骨髓间充质干细胞治疗兔早期类风湿关节炎,运用MRI观察软骨厚度及滑膜体积的改变,评价治疗效果。方法:选取42只新西兰大白兔,用卵蛋白制造类风湿关节炎模型,造模第4周(治疗前)取6只兔行MRI和病理检查以对照,余36只兔随机分模型组和骨髓间充质干细胞治疗组,两组于治疗后1,2,3个月分别选取6只兔行MRI和病理检查。对病变膝关节的滑膜体积和软骨厚度进行MRI测量及病理学评分。结果与结论:治疗1,2,3个月,类风湿关节炎组滑膜进行性增厚,软骨厚度变薄,病理学评分增加;骨髓间充质干细胞治疗组滑膜增厚程度减轻,关节软骨厚度恢复,病理学评分减低。MRI测量数据和病理学评分有相关性。提示MRI可用于评价骨髓间充质干细胞对早期类风湿关节炎的疗效。

晚期骨关节炎患者膝关节滑膜间充质干细胞的体外成骨分化

背景:间充质干细胞是组织工程中常用的种子细胞,而来源于人膝关节滑膜组织的间充质干细胞能否作为骨组织修复与再生中合适的种子细胞还需要进一步验证。目的:观察晚期骨关节炎患者膝关节滑膜组织来源的间充质干细胞体外向成骨细胞定向分化的潜能,对所诱导细胞的成骨特性进行鉴定。方法:无菌条件下从行全膝关节置换的晚期骨关节炎患者膝关节腔内获取滑膜组织,Ⅰ型胶原酶消化分离获得有核细胞。以最适密度接种(200个有核细胞/cm2),挑选单细胞克隆,筛选出滑膜间充质干细胞。基础培养基培养,传至第3代时改换为含地塞米松、β-甘油磷酸钠和抗坏血酸的成骨诱导培养基诱导培养。结果与结论:体外分离培养的滑膜间充质干细胞早期可形成葵花样细胞集落,克隆样生长。传代至第3代,细胞呈成纤维细胞样生长,形态均一。滑膜间充质干细胞成骨诱导后呈典型的"铺路石样"成骨细胞形态,诱导至第7天碱性磷酸酶染色呈强阳性,碱性磷酸酶活性表达也在诱导7 d时达最高峰;诱导21 d茜素红染色可见大量钙结节形成;同时反转录PCR检测到Ⅰ型胶原、Runx2、骨结合蛋白和骨桥蛋白的表达在诱导后增加,21 d时表达最高。从晚期骨关节炎患者膝关节滑膜组织分离获得的滑膜间充质干细胞,在体外可成功诱导分化为成骨细胞,所诱导生成的细胞具有典型的成骨细胞特性。提示滑膜间充质干细胞有望成为骨组织工程理想的种子细胞来源,在骨组织的再生修复中发挥重要作用。