脂肪干细胞基质胶在糖尿病创面治疗中的研究进展

随着糖尿病发病率的增加,由慢性持续性高血糖所引起的难愈性创面长期困扰着糖尿病患者。脂肪细胞外基质/基质血管组分凝胶(SVF-gel)中因含有高度浓缩的细胞外基质和基质血管组分(SVF),在为细胞及细胞因子功能的发挥提供最适微环境的同时,具有促进创面血管新生、抑制炎症反应和刺激上皮细胞增殖分化等功能,最终达到修复难愈性创面的目的。文章主要就SVF胶的制备、成分以及在糖尿病创面治疗中的机制和应用进行综述。

雪旺细胞复合细胞外基质凝胶移植对神经元逆行性死亡保护作用的研究

目的 雪旺细胞 (SC)和细胞外基质 (ECM)凝胶复合 ,修复周围神经缺损 ,研究 SC的成活和对背根神经节内神经元逆行性死亡的保护作用。 方法 1将 SC制成 1× 10 8/ ml的 ECM凝胶后 ,置入 PL A中空纤维管中 ,修复大鼠 10 mm坐骨神经缺损 ,以单纯 ECM凝胶组和生理盐水组作为对照。术后 8、 12周 ,组织学检测 ,评价其效果。 2将Brd U标记的 SC复合 ECM凝胶后 ,置入 PL A中空纤维管中 ,修复大鼠坐骨神经缺损 ,术后 3、6周取材 ,Brd U免疫组织化学染色 ,观察 SC存活情况。 结果 1SC和 ECM凝胶复合移植 ,多数细胞可存活至 3周 ,部分细胞可存活至 6周。2 SC和 ECM凝胶复合组、ECM凝胶组 ,L5背根神经节内成活的神经元数量分别是健侧的 83.5 %和 81.3% ,显著高于单纯生理盐水组的 72 .9% (P<0 .0 5 )。 结论 SC和 ECM凝胶复合移植 ,多数细胞能成活并能使背根神经节内 83.5

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。

脂肪干细胞基质胶(SVF-gel)临床应用的现状与展望

随着医疗技术的进展以及人们对躯体外观关注度的增加,自体脂肪移植技术被广泛应用于软组织填充和修复重建。脂肪干细胞基质胶(Stromal Vascular Fraction Gel,SVF-gel)是一种经过物理方法获得的浓缩脂肪产物,其因富含血管基质片段(Stromal Vascular Fraction,SVF)和细胞外基质(Extracellular Matrix,ECM),而具有炎症反应轻、不良反应少、保留率高等优点,现已逐渐代替传统自体脂肪移植,广泛应用于医疗美容及多种疾病治疗。学者们对当前SVF-gel的临床应用现状、作用机制和病例治疗结果展开综述。

脂肪性肝炎肝组织纤维化相关的细胞外基质变化

肝损伤过程中,纤维组织中的各种细胞外基质(ECM)成分的表达和变化可能传递了重要的病理生理学信息,这些内容对于研发新生物标志物及抗纤维化干预有参考价值[1]。多种胶原蛋白亚型存在于肝组织ECM。至今至少有28种胶原蛋白已被发现。这些胶原蛋白由46种具有不同遗传编码序列的胶原蛋白链组成,在结构、功能作用以及与其他ECM成分的作用关系和组织分布特点等方面都互不相同[2]。

兔关节软骨细胞的琼脂糖凝胶培养及其力学性质的研究

目的对兔膝关节软骨细胞进行体外琼脂糖凝胶三维培养,并对其力学性能进行检测。方法将琼脂糖凝胶、细胞、血清和培养基在正确的比例下混合,形成软骨细胞凝胶块。取培养7d、14d和21d时的软骨细胞凝胶块分别对细胞外基质进行组织学观察和免疫组化染色,同时采用Instron 5544材料试验机检测其极限应力、极限应变、抗压模量和切线模量的力学性能变化。结果在琼脂糖凝胶中培养的关节软骨细胞具有典型的软骨细胞特性,能够正常合成细胞外基质,形成有一定弹性和抗压缩能力的软骨样凝胶块。而且随着培养时间增长,基质合成增加,培养21d时的极限应力(0.0226±0.006)N/mm、抗压模量(0.608±0.061)N/mm和切线模量(0.096±0.004)N/mm,比7d时的(0.0204±0.004)MPa,(0.558±0.036)N/mm,(0.029±0.002)N/mm和14d时的(0.0213±0.008)N/mm,(0.586±0.095)N/mm,(0.049±0.005)N/mm有明显增加,但极限应变却没有明显差异(P>0.05)。结论软骨细胞-琼脂糖凝胶块的力学性能与细胞外基质的合成直接相关。

细胞外基质与神经干细胞的增殖、分化和迁移

细胞外基质可影响细胞的分化、增殖、黏附、形态发生和表型表达等生物学过程。神经干细胞具有位置特异性的分化潜能,其增殖、分化和迁移与细胞外基质有非常密切的关系。细胞外基质通过多种细胞因子、蛋白多糖和糖蛋白等调控神经干细胞的增殖、分化和迁移;同时,神经干细胞也可分泌相应的细胞外基质组分控制自身及其功能细胞的数量和定位。了解神经干细胞与细胞外基质的相互作用,对于掌握神经干细胞的增殖、分化和迁移具有重要意义。

TGFβ1参与的脂肪干细胞-富血小板血浆凝胶促进大鼠创面修复的机制研究

目的探讨转化生长因子β1(TGFβ1)参与的脂肪干细胞-富血小板血浆凝胶促进大鼠创面修复的机制。方法 80只清洁级SD大鼠随机分为5组:对照组、模型组、脂肪干细胞组、富血小板凝胶组和脂肪干细胞联合富血小板凝胶组(n=16)。除对照组大鼠外,其余各组大鼠在背部制作4个1 cm^2的正方形皮肤全层创面缺损创面,脂肪干细胞组、富血小板凝胶组和脂肪干细胞联合富血小板凝胶组大鼠分别给予对应的药物处理。分别于给药处理3 d、5 d、7d和14 d后处死动物,观察各组大鼠的创面愈合情况及创面组织中羟脯氨酸、TGFβ1-Smad蛋白的表达。结果创面损伤大鼠给药3 d后富血小板凝胶组和脂肪干细胞联合富血小板凝胶组大鼠创面比模型组和脂肪肝细胞组干燥,给药14 d后各组大鼠创面基本恢复,效果具有时间依赖性(P <0. 05);创面损伤大鼠创面组织中羟脯氨酸、TGFβ1、Smad1/3及MMP2/9蛋白水平明显低于对照组(P <0. 05),而经脂肪干细胞、富血小板凝胶、脂肪干细胞联合富血小板凝胶治疗后上述蛋白水平明显升高(P <0. 05),且脂肪干细胞联合富血小板凝胶治疗组和给药14 d后效果最明显(P <0. 05),效果具有时间依赖性(P <0. 05)。结论脂肪干细胞-富血小板血浆凝胶具有显著促进大鼠创面修复的效果,其可能与调控TGFβ1-Smad及基质金属蛋白酶表达有关。

利用荧光共振能量转移技术检测基质刚度对细胞外调节蛋白激酶信号的调控

体内细胞周围的基质刚度参与调控细胞的一系列反应,如基因表达、干细胞分化、胞内生化信号活动等。本研究利用荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)技术实时检测细胞中细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)的活性变化,研究基质刚度的调控作用。当气道平滑肌(ASM)细胞培养在不同刚度的聚丙烯酰胺凝胶基质上,ERK活性与刚度呈正相关性;在较软的基质上活性相对较低,其结果没有显著地受到胞内Src激酶和Myosin收缩力信号的影响。根据细胞通过黏着斑接触基质,实验检测发现黏着斑的形态受到刚度的明显影响,培养在玻璃上时呈典型的斑点状和短直线状,在软的凝胶上呈不规则的形状或弯曲的线条状,且有随凝胶刚度下降而不规则比率增加的趋势。结果显示,基质刚度可能通过黏着斑介导的细胞黏附力调节胞内生化信号。

兔关节软骨细胞的体外琼酯糖凝胶三维培养

对兔关节软骨细胞进行体外琼脂糖凝胶三维培养,观察兔关节软骨细胞体外培养形成基质能力。

TGF-β_3诱导大鼠前软骨干细胞向软骨细胞特性方向分化及其在KLD-12自组装肽纳米凝胶中的培养

目的探讨软骨组织工程方法中修复软骨缺损理想的种子细胞和支架材料。方法免疫磁珠分离纯化新生大鼠前软骨干细胞(PSCs),分别采用KLD-12自组装肽纳米凝胶三维培养(实验组)和普通培养瓶平面培养(对照组),用转化生长因子β3(TGFβ-3)诱导两组PSCs向软骨细胞特性方向分化。利用RT-PCR、免疫组化等方法测定其向软骨细胞特性方向分化过程中特异性细胞外基质Ⅱ型胶原(collagenⅡ)和聚集蛋白聚糖(aggrecan)表达的情况。结果RT-PCR和免疫组化检测结果表明KLD-12自组装肽纳米凝胶组细胞在诱导7、14 d后均有collagenⅡ和aggrecan表达,且RT-PCR检测结果表明KLD-12自组装肽凝胶组细胞的collagenⅡ和aggrecan mRNA表达水平较对照组高,其差异有统计学意义(均P<0.05)。结论TGFβ-3诱导后的PSCs可向成软骨方向分化,诱导后的PSCs与KLD-12自组装肽凝胶复合有望构建组织工程化软骨,KLD-12自组装肽纳米凝胶是较好的软骨组织工程细胞支架。

富白细胞-血小板血浆凝胶释放的炎性生长因子

背景:目前对富白细胞-血小板血浆凝胶的研究主要集中在生长因子的释放及其促进组织和创面生长的作用机制方面。目的:通过测定富白细胞-血小板血浆凝胶中释放的白细胞介素1,4,6和血小板源性生长因子BB、转化生长因子β、血管内皮生长因子的水平,观察富白细胞-血小板血浆凝胶超微结构,对其抗菌作用和促进溃疡愈合的作用机制进行进一步探讨。方法:取健康志愿者空腹静脉血离心、分离得到富白细胞-血小板血浆,再以10∶1的比例加入激活剂后混匀得富白细胞-血小板血浆凝胶。将凝胶保存在DMEM培养基中,分别于培养1,3,7,14,21d后收集含有渗出液的培养基进行实验。结果与结论:酶联免疫吸附法检测结果显示,健康志愿者富白细胞-血小板血浆凝胶中各类白细胞所占比例与全血有所不同,淋巴细胞所占比例最大。白细胞介素1在培养0-1d达到峰值(P<0.05),之后逐渐下降。白细胞介素4各时间段释放量无差异。白细胞介素6的释放量在培养0-1d,2-3d和4-7d保持较高水平,培养8-14d和15-21d释放量明显下降(P<0.05)。血小板源性生长因子BB和转化生长因子β在培养1d释放量最大(P<0.05),之后迅速下降。血管内皮生长因子表现为培养7d逐渐上升,培养8-21d缓慢下降。扫描电镜观察可见,凝胶中绝大部分白细胞为淋巴细胞。结果证实,富白细胞-血小板血浆凝胶的促进创面愈合的机制除与血小板源性生长因子BB、转化生长因子β、血管内皮生长因子的释放有关外,可能与富集更多的淋巴细胞及白细胞介素1,4,6的释放有关。

胶原盘状结构域受体2基因缺失对小鼠卵巢功能的影响

目的利用胶原盘状结构域受体2(Discoidin domain receptor 2,DDR2)基因缺失小鼠,研究DDR2缺失对卵巢功能的影响,探索DDR2缺失小鼠不孕的原因。方法①阴道脱落细胞涂片结合改良巴氏染色法检测DDR2基因缺失纯合子(SLIE)与野生型(WT)小鼠动情周期的差异。②PMSG+HCG促排卵后在体式显微镜下计数排卵数量差异,HE染色法观察SLIE小鼠与WT小鼠促排卵后卵巢与子宫形态及结构的差异。结果①成年SLIE小鼠缺乏明显的动情期,绝大多数处于动情间期,缺乏规律的动情周期。②促排卵实验发现,SLIE小鼠促排卵数量显著减少;③排卵后黄体生成早期,SLIE小鼠子宫壁薄,体积小;卵巢切片中没有黄体生成;子宫切片HE染色显示子宫内膜薄,腺体及间质增生不明显,未见分泌粘液,未能进入分泌期。结论DDR2缺失导致卵巢对促性腺激素的反应能力降低,促排卵后黄体生成障碍。

调控纳米凝胶力学增强纳米药物抗肿瘤作用机制研究

目的纳米药物力学特性近年备受关注,但是纳米药物力学特性影响抗肿瘤作用机制尚不明确。方法利用不同力学特性纳米凝胶作为模型纳米药物,探究纳米凝胶力学特性赋能纳米药物抗肿瘤作用机制。结果与硬质纳米凝胶相比,软质纳米凝胶具有更高的细胞摄取量。此外,得益于优异的变形能力,软质纳米凝胶能够克服肿瘤致密的细胞外基质,实现更高的肿瘤富集量、更深的深部渗透和更强的抗肿瘤作用。阐明阻塞材料的力学特性是影响网状内皮系统阻塞策略的重要参数。优先注射硬质纳米凝胶抑制巨噬细胞中网格蛋白介导的细胞内吞,并延长肝脏中的滞留时间,可以削弱巨噬细胞的摄取能力并暂时性地阻塞网状内皮系统。随后,利用软质纳米凝胶在肿瘤靶向递送中的优势,将小分子化疗药物阿霉素递送至肿瘤部位并杀伤肿瘤。进一步利用具有优异变形能力的软质纳米凝胶搭载近红外光敏剂吲哚菁绿,实现肿瘤深部渗透与均匀分布,结合温和光热治疗高效清除肿瘤相关成纤维细胞并降解肿瘤细胞外基质。发现基于软质光敏剂的温和光热治疗显著改善硬质纳米药物的肿瘤富集、深部渗透和抗肿瘤作用。结论纳米药物力学特性是一种重要因素,深刻影响纳米药物递送效率及抗肿瘤作用。

关节软骨细胞的琼脂糖凝胶培养研究

研究了兔关节软骨细胞的琼脂糖凝胶三维培养方法,取组织块分别对细胞外基质进行组织学观察和免疫组化染色,同时采用Instron5544材料试验机检测其力学性能。得出在琼脂糖凝胶中培养的关节软骨细胞具有典型的软骨细胞特性,能够正常合成细胞外基质,形成有一定弹性和抗压缩能力的凝胶块;而且随着培养时间增长,基质合成增加,力学性能亦增强,证明软骨细胞-琼脂糖凝胶块的力学性能与细胞外基质的合成直接相关。

胶原水凝胶的快速密实化与强韧化研究

目的胶原作为细胞外基质的主要成分,是体外模拟细胞外基质最常用的一种生物材料,而力学性能不足是长期以来限制胶原水凝胶生物力学应用的一个关键挑战。本研究提出一种实现胶原水凝胶快速密实化和强韧化的方法,为强韧化组织的工程化构建和再生修复提供重要参考。方法首先,受日常生活现象启发,基于自行搭建的力学调控平台,促进胶原水凝胶的快速密实化,并通过二次交联,实现其力学强化。然后,使用自建的拉伸平台对水凝胶进行力学测试,并利用扫描电镜和共聚焦显微镜进行结构表征,分析其结构和力学性能关系。最后,通过三维细胞包埋、培养和生物学表征,验证该胶原水凝胶在强韧化组织的工程化构建及再生修复方面的应用前景。结果实现了胶原水凝胶的可控快速密实化,其含水量可调且可与天然强韧型软组织(如肌腱、韧带等)相近,方法简单可靠。结构表征显示该胶原水凝胶呈现多层级结构特征。二次交联后水凝胶的模量和强度均得到了大幅提升。进一步的三维组织培养实验表明细胞在该强韧化胶原水凝胶中可以很好存活、铺展和定向排列。结论提出了简易的实现胶原水凝胶快速密实化和强韧化的方法,为进一步揭示天然组织的强韧化机理及其生物医学应用提供了有用参考。

异常胶原蛋白交联在人口腔鳞状细胞癌中的作用

肿瘤进展是涉及细胞外基质(ECM)重塑和硬化的复杂过程。然而,控制这些过程的机制及其在肿瘤进展中的作用仍然知之甚少。本研究进行了生物信息学、免疫组织化学和生物化学分析,以检查胶原交联是否与口腔鳞状细胞癌(OSCC)中的肿瘤分期和区域淋巴结转移(RLNM)相关。结果发现,编码关键的交联酶的基因经常在口腔癌、头颈癌中过度表达。

脂肪组织细胞外基质水凝胶的制备、检测和应用

细胞外基质水凝胶生物活性支架材料,以其优良的生物活性、生物相容性、生物诱导活性、生物可降解性和可微创注射等优势,被广泛应用于细胞三维培养、类器官构建、组织缺损修复、生物三维打印和组织工程等方面。脂肪组织具有来源充足、易于获取、细胞外基质成分含量丰富等优点,成为近年来组织修复和再生医学领域的研究热点,该文就其制备、检测及应用等方面进行综述,以期为相关研究人员提供参考。

凝胶包埋兔脂肪基质细胞接种三维支架动态构建组织工程化骨

目的探讨高效的细胞种植方法，提高工程化骨构建质量。方法成骨诱导化脂肪基质细胞，制备含rhBMP-2的纳米化壳聚糖／胶原蛋白／p磷酸三钙（Cs-Col-β-TCP）支架，构建工程化骨。静态种植静态培养（A组），振荡种植静态培养（B组），凝胶＋振荡种植静态培养（C组），凝胶＋静态种植静态培养（D组）。第1、4．8、12、16、20、24、28天，扫描电镜、共聚焦显微镜观察，检测细胞存活率、细胞增殖、碱性磷酸酶、DNA、骨钙素水平。结果C组细胞分布均匀、呈三维内生长、细胞外基质丰富，细胞存活率、增殖活力、碱性磷酸酶、DNA、骨钙素水平均高于其他组（79．53±2．67、0．59±0．20、65.16±6．85、207．62±19．36、55、22±8．51，P〈0．05）。结论凝胶联合振荡种植可提高细胞接种效率及增强诱导成骨活性。

凝胶包埋脂肪基质细胞接受振荡载荷模式构筑工程化软骨的研究

目的观察构建工程化软骨生物学行为，评估扩增软骨种子细胞的方法。方法软骨诱导化脂肪基质细胞（ADSCs），接种至nβ-TCP／Cs／PCL支架构建工程化软骨：A组（凝胶＋振荡培养）、B组（凝胶＋静态培养）、C组（振荡培养）、D组（静态培养）；每组48块构建物，各阶段每组随机取6块，第1、4、8、12、16、20、24、28天，电镜、共聚焦观察，检测存活率、细胞增殖、Ⅱ型胶原（Col-Ⅱ）、DNA及氨基葡聚糖（GAG）含量。结果A组细胞生长旺盛、细胞外基质丰富，存活率高于其他组（86．39±5．05，P〈0．05），增殖活力、C01-Ⅱ、DNA及GAG含量均高于其他组（0．57±0．12，71．30±2．51，73．21±1．38，81．25±1．29，P〈0．05）。结论凝胶包埋及振荡方式能扩增种子细胞及优化软骨构建质量。