人血管周围干细胞成骨分化及Wnt/β-catenin信号通路的调控

背景:血管周围干细胞来源于成体脂肪组织,获取容易且干细胞比较均质,具有较强的增殖和多向分化潜能。目的:通过体外、体内实验探讨人血管周围干细胞的成骨分化能力,以及Wnt/β-catenin信号通路的调控作用。方法:抽脂来源的人脂肪组织,经荧光激活细胞分选法提取血管周围干细胞,第1代血管周围干细胞进行成骨诱导分化,分为空白对照组、成骨诱导组及Wnt信号通路抑制组,成骨诱导第5天行碱性磷酸酶染色,第10天行茜素红染色,第7天通过Western blot检测Runt相关转录因子2蛋白表达。制备血管周围干细胞复合纳米羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸共聚物支架材料,通过无胸腺小鼠胫骨单皮质缺损模型,研究血管周围干细胞在体内的骨修复效果。结果与结论:①每100 mL脂肪中含有基质血管成分细胞为(1.82±0.32)×10^(7),活细胞占(82.72±5.37)%,经荧光激活细胞分选法分选,血管外膜细胞(CD34^(+)、CD45^(-)、CD146^(-))比例为(17.66±1.05)%、血管外周细胞(CD146^(+)、CD45^(-)、CD34^(-))比例为(7.18±0.52)%,血管周围干细胞体外扩增迅速,10代之内保持较强的增殖能力;②细胞实验显示血管周围干细胞具有成骨分化能力,抑制Wnt信号通路后Runt相关转录因子2表达明显减少,血管周围干细胞成骨分化受到抑制,动物实验进一步证实血管周围干细胞复合支架材料的成骨效果;③结果表明:Wnt/β-catenin信号通路在血管周围干细胞成骨分化中发挥重要作用,血管周围干细胞为骨修复提供一种新的治疗选择。

血管周围干细胞在大鼠脂肪组织中的含量及其体外扩增后比例的变化

目的探索大鼠脂肪组织中血管周围干细胞(PSCs)在脂肪组织细胞中所占的比例,以及体外培养扩增后的大鼠脂肪间充质干细胞(ADSCs)中PSCs比例的变化,为组织工程自体细胞移植修复骨和软骨损伤的实验研究提供可能的新型种子细胞。方法取大鼠的脂肪组织用II型胶原酶消化得到血管基质成分(SVF)并且体外培养扩增大鼠ADSCs至P3代,用细胞计数仪及流式细胞仪检测SVF细胞密度、活细胞比例、PSCs含量,检测ADSCs中PSCs的含量并与CD45–SVF细胞中PSCs含量进行比较。结果经细胞计数仪分析,每只大鼠约3 ml脂肪组织消化所得SVF中活细胞比例为(69.31±6.57)%,可收获活细胞(40.69±6.81)×106个。经流式细胞仪检测,每只SD大鼠3 ml脂肪组织中平均可以得到PSCs活细胞为(1.60±0.59)×106个,血管外周细胞为(0.18±0.04)×106个,血管外膜细胞为(1.42±0.57)×106个。而体外平面培养扩增的P3代ADSCs中,PSCs及各细胞亚群的比例并没有随着细胞的扩增而改变(P>0.05)。结论大鼠脂肪组织中含有PSCs,可以直接通过流式分选获取大量PSCs,不进行体外扩增即可望满足骨和软骨组织工程种子细胞的需要。

流式分析人脂肪组织中血管周围干细胞含量的方法探究

目的建立人脂肪组织中分离血管周围干细胞(PSCs)的方法,并研究其在脂肪组织细胞中所占的比例,为血管周围干细胞作为骨和软骨组织工程新的种子细胞奠定基础。方法取人的脂肪组织分别用Ⅰ型胶原酶和Ⅱ型胶原酶消化得到血管基质成分(SVF),用细胞计数仪及流式细胞仪检测SVF中细胞密度、活细胞比例和PSCs细胞所占的比例。结果用细胞计数仪分析得出用Ⅱ型胶原酶消化脂肪组织所得到的SVF中活细胞比例更高,且差异具有统计学意义(P<0.01),而细胞密度有增高趋势(P=0.18)。用流式细胞仪检测得出使用Ⅱ型胶原酶消化脂肪组织所得SVF中PSCs比例更高,且差异具有统计学意义(P<0.01)。使用Ⅰ型胶原酶消化每10 ml脂肪组织中可以分离得到PSCs活细胞为(7.98±2.38)×105个,使用Ⅱ型胶原酶消化则每10 ml脂肪组织中可以分离得到PSCs活细胞为(16.68±4.56)×105个。结论使用Ⅱ型胶原酶消化脂肪组织可以得到更多的血管周围干细胞PSCs,其在脂肪组织中的含量可以满足骨和软骨损伤后自体细胞移植修复的需要。

血管周围干细胞在组织纤维化和损伤修复中的作用

血管周围干细胞包含微血管中紧邻血管内皮细胞的周细胞,以及定居于大血管最外层的血管外膜细胞,在生理状态下主导血管新生、调节血管稳态。在组织炎症损伤等病理状态下,血管周围干细胞脱离血管周生物“龛”,快速增殖、分化为肌成纤维细胞,是导致组织纤维化、疤痕病变的重要原因之一。同时,血管周围干细胞具有多种典型的间充质干细胞表型,是体内外间充质干细胞的主要来源,向组织损伤区域移植或递送血管周围干细胞,可有效促进组织损伤修复与重建。该综述归纳总结了血管周围干细胞的特性,以及其在生理、病理和疾病治疗中的多重作用,为解析组织器官稳态维持机制以及重塑损伤组织功能提供了新思路。

周细胞在骨科治疗领域的应用潜力

背景:周细胞和其他血管周围干细胞在骨组织工程中越来越受到关注,长期以来周细胞被认为可调节血压和促进血管生成,然而现在认为其具有间充质干细胞的特征,包括多潜能、自我更新、免疫调节以及组织修复等多种功能,在骨折、骨不连、椎体融合、韧带断裂及软骨损伤等骨科常见疾病中展现出了强大的再生潜力。目的:总结周细胞在骨科中的相关应用,并探讨其作用机制与其本身存在的优缺点。方法:以“周细胞,血管周围干细胞,修复,治疗,骨科”为中文检索词,“Pericytes,Perivascular stem cells,repair,therapy,orthopedics”为英文检索词,在PubMed、Web of Science、中国知网及万方数据库中检索自建库到2019年8月关于周细胞治疗骨科疾病的文献,共检索到112篇相关文献,精读全文后最终选取55篇文献。结果与结论:①周细胞作为一种新兴的干细胞,已应用于众多的骨科疾病治疗研究中,并展现出了强大的治疗前景;②周细胞在人体内细胞来源丰富,无需体外培养获取细胞;③周细胞的修复作用机制主要以旁分泌介导为主,自身分化为辅,但其具体的机制仍不明确,有待进一步探究。