初级纤毛/鞭毛转运系统介导力学反应性信号通路促骨髓基质干细胞成骨分化

背景:目前已证实力学刺激可以促进骨髓基质干细胞成骨分化,但其机制未完全明了。初级纤毛是重要的力学感受器并调控TGF-β1/BMP-2/SMAD等多种信号通路,很可能是骨髓基质干细胞力学调控的重要靶点。目的:探讨流体剪切力对骨髓基质干细胞成骨分化的影响及机制。方法:将大鼠骨髓基质干细胞分为对照组、力学刺激组(通过摇床施加流体剪切力学干预)、力学刺激+IFT88沉默组(力学刺激+使用siRNA沉默IFT88表达),干预24 h后,采用qRT-PCR检测转化生长因子β1、骨形成蛋白2的表达、Western blot检测磷酸化SMAD2/3蛋白的表达,初级纤毛免疫荧光染色及形态学分析。结果与结论:剪切力刺激可促进骨髓基质干细胞的初级纤毛表达,转化生长因子β1及骨形成蛋白2基因转录激活,提高磷酸化SMAD2/3蛋白表达。siRNA干扰初级纤毛生成后,这一力学反应效应明显减低。骨髓基质干细胞的初级纤毛面积改变比值与转化生长因子β1及骨形成蛋白2基因转录增高比例具有Spearman相关性。结果表明:初级纤毛/鞭毛转运系统介导了流体剪切力反应性的TGF-β1/BMP-2/SMAD信号通路激活,促进骨髓基质干细胞成骨分化。

NRG1基因修饰的骨髓基质干细胞移植对大鼠脊髓半横切损伤的修复作用及其机制

目的探讨移植神经调节蛋白1(NRG1)基因修饰的骨髓基质干细胞(BMSCs)对大鼠脊髓半横切损伤(SCI)的修复作用及其可能机制。方法分离培养大鼠BMSCs,转染NRG1基因,采用ELISA法测定BMSCs裂解液和培养液上清中NRG1蛋白含量,细胞计数法检测BMSCs增殖活性。43只健康8周龄SD大鼠,随机分为对照组(n=10)、SCI模型组(n=10)、BMSCs组(n=10)与NRG1-BMSCs组(n=13)。建立大鼠脊髓半横切损伤模型后,原位移植BMSCs和NRG1-BMSCs。移植第1、7、14、21、28天,采用BBB评分、斜板实验评估大鼠后肢运动功能;移植第7天,应用荧光显微镜观察移植细胞迁移及分布情况;移植第28天,采用HE染色和Nissl染色观察大鼠脊髓组织病理学变化,TUNEL染色检测脊髓组织细胞凋亡情况,Western blotting检测脊髓组织内质网应激相关蛋白[X-box结合蛋白1(XBP1)、C/EBP同源蛋白(CHOP)、转录激活因子4(ATF4)、ATF6和葡萄糖调节蛋白78(GRP78)]及凋亡相关蛋白[B淋巴细胞瘤-2蛋白(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)]的表达。结果成功分离培养BMSCs,并转染NRG1基因。ELISA法检测结果显示,NRG1-BMSCs裂解液和培养液上清中NRG1蛋白含量明显高于BMSCs,且呈时间依赖性(P<0.05)。NRG1-BMSCs增殖活性明显高于BMSCs(P<0.05)。移植第21、28天,NRG1-BMSCs组BBB评分及斜板倾斜角度均高于SCI模型组和BMSCs组(P<0.05),但未恢复到对照组水平(P<0.05)。移植第28天,与SCI模型组和BMSCs组比较,NRG1-BMSCs组大鼠脊髓组织神经元核固缩减少,尼氏体密度增加,XBP1、CHOP、ATF4、ATF6、GRP78、Bax蛋白表达水平及TUNEL阳性细胞率明显降低(P<0.05),Bcl-2蛋白表达水平明显升高(P<0.05)。结论移植NRG1基因修饰的BMSCs能够减轻SCI,促进大鼠运动功能恢复,其机制可能与增加BMSCs增殖活性、抑制脊髓组织细胞凋亡、减轻内质网应激反应有关。

淫羊藿苷对骨折大鼠骨髓基质干细胞增殖及成骨分化的影响

目的 探究淫羊藿苷对骨折大鼠骨髓基质干细胞(BMSCs)增殖、成骨分化的影响及可能机制。方法 选取SPF级SD大鼠5只,8周龄,雌雄不限,体重(290±20)g。麻醉大鼠,于右膝髌骨内侧做一切口,暴露股骨髁间凹,在髁内钻孔后,将克氏针插入胫骨髓腔,钢锯横行截断股骨,形成横行骨折,缝合。骨折后2 d,麻醉后断颈处死,剥离股骨,体外分离BMSCs。取第三代BMSCs分为对照组(不做特殊处理),低、中、高剂量组(加入终浓度为1、10、100μmol/L的淫羊藿苷溶液)。检测各组BMSCs增殖情况、碱性磷酸酶(ALP)活性、矿化结节面积、Janus激酶2(JAK2)、信号转导与转录激活因子5(STAT5)、p-STAT5表达情况。结果 与对照组比较,低、中、高剂量组光密度(OD)值、ALP活性、矿化结节面积占比均升高,JAK2、p-STAT5/STAT5均降低(P<0.05);与低剂量组比较,中、高剂量组OD值、ALP活性、矿化结节面积占比均升高,JAK2、p-STAT5/STAT5均降低(P<0.05);与中剂量组比较,高剂量组OD值、ALP活性、矿化结节面积占比升高,JAK2、p-STAT5/STAT5均降低(P<0.05)。结论 淫羊藿苷可能通过抑制JAK2/STAT5通路促进骨折创伤大鼠BMSCs增殖及成骨向分化。

SD大鼠骨髓基质干细胞的全骨髓培养与鉴定

目的:采用体外全骨髓培养法培养SD大鼠骨髓基质干细胞(BMSCs)并进行鉴定。方法:采用全骨髓贴壁法分离扩增大鼠骨髓基质干细胞,采用流式细胞仪检测细胞表面分子CD29、CD34、CD45的表达。结果:全骨髓培养法能迅速、有效地培养和获得大量骨髓基质干细胞,流式细胞仪检测显示CD29阳性率为99.0%,CD34阳性率1.5%,CD45阳性率0.8%。结论:全骨髓贴壁培养法是获得骨髓基质干细简捷、高效、经济的途径,可以获得较纯的BMSCs。

同种异体与自体血清对骨髓基质干细胞的增殖效应

背景:传统的细胞培养方法大多采用胎牛血清作为营养支持,其存在传播疾病的风险和免疫排斥反应。寻找胎牛血清替代物并建立规范、安全、高效的成人骨髓基质干细胞体外培养体系刚刚起步,有待进一步研究。目的:探讨AB血清、自体血清替代胎牛血清体外培养人骨髓基质干细胞的效果。方法:从成人骨髓穿刺液中分离人骨髓基质干细胞,分别用含体积分数10%AB血清、自体血清和胎牛血清的基础培养基培养人骨髓基质干细胞,取第3代细胞进行相关指标检测。结果与结论:相差显微镜下见AB血清组细胞最先达到汇合;流式细胞仪检测细胞表面抗原,各组均符合骨髓干细胞表型,纯化程度良好;Alamar Blue法显示AB血清组平均荧光强度最高,促增殖效率最高;Annexin V-FITC法显示各组细胞凋亡率均在5%以下,生长状态良好;碱性磷酸酶染色、钙结节和油红O染色结果显示,各组细胞均保持了成骨、成脂分化能力。AB血清对人骨髓基质干细胞的增殖作用较胎牛血清、自体血清明显增强。AB血清有望替代胎牛血清建立符合骨组织工程临床应用要求的体外成人骨髓基质干细胞培养体系。

蛇床子素对体外培养骨髓基质干细胞增殖与成骨性分化的影响

目的研究蛇床子素对体外培养大鼠骨髓基质干细胞(bone marrow stromal stem cells,BMSCs)增殖与成骨性分化的影响。方法取大鼠股骨及胫骨全骨髓,利用全骨髓培养法培养单核层细胞,培养于含10%FBS的DMEM-F12培养液中,3d后首次换液,9d后传代培养。培养基中蛇床子素终浓度分别为1×10-4、1×10-5、1×10-6、1×10-7mol·L-1。增殖分析采用MTT法,于成骨性诱导培养d4、8、12、16测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性、钙盐沉积量、骨钙素分泌量,d15进行钙化结节组织化学染色及计数。成骨性诱导后不同时间点提取Total RNA,RTReal-Time PCR法检测bFGF、IGF-1、Osterix与Runx-2的基因表达情况。结果蛇床子素剂量依赖性抑制BMSCs增殖,但能明显促进其向成骨性分化,表现为提高BMSCs的ALP活性、促进骨钙素分泌、钙盐沉积量、增加钙化结节数量、提高bFGF、IGF-1、Osterix和Runx-2的mRNA表达水平。结论终浓度为1×10-5mol·L-1蛇床子素能明显促进BMSCs的成骨性分化,证明蛇床子素是中药蛇床子抗骨质疏松的有效成分。

黄芪多糖对犬骨髓基质干细胞增殖及超微结构的影响

目的探讨黄芪多糖(APS)对诱导培养的犬骨髓基质干细胞(BMSCs)增殖、分化成骨作用及超微结构的影响。方法用瑞氏-姬姆萨染色、改良Gomori钙-钴法、茜素红染色法检测BMSCs分化成骨的能力。用四唑盐(MTT)比色和酶动力学方法测定不同浓度和时间的APS对诱导培养的BMSCs增殖影响以及超微结构的改变。结果诱导条件下BMSCs具有成骨细胞活性,瑞氏-姬姆萨染色呈深蓝色,改良Gomori钙-钴法将细胞及矿化结节染成黑色,茜素红染色法见细胞及矿化结节成红色。第1、3天时,低浓度(0.005mg/mL)APS可促进诱导培养的BMSCs增殖;而第5天时,高浓度(50mg/mL)APS则明显抑制诱导培养的BMSCs增殖。第5天,透射电镜下,0.005mg/mLAPS组细胞线粒体、粗面内质网增多,细胞外基质分泌增加;50mg/mLAPS组细胞发生退变,粗面内质网和线粒体明显减少,且二者明显肿胀、变性、膜结构破坏。结论短期低浓度APS能促进诱导培养的BMSCs的代谢和蛋白质的合成,有利于细胞的增殖和向成骨分化。

骨髓基质干细胞与黄芪-壳聚糖/聚乳酸支架对犬牙周骨缺损再生的影响

目的:探讨以犬骨髓基质干细胞(bone marrow stem cells,BMSCs)为种子细胞、黄芪-壳聚糖/聚乳酸(astragalus polysaccharides-chitosan/polylactic acid,AP-C/PLA)为支架移植对水平型牙周骨缺损再生的影响。方法:分离并诱导培养自体犬BMSCs细胞,与AP-C/PLA、壳聚糖/聚乳酸(chitosan/polylac-ticacid,C/PLA)支架构建组织工程复合物随机植入10只犬双侧下颌第3,4前磨牙水平型牙周骨缺损处,共40个实验牙位,每组10个牙位,共设4组:空白对照组;AP-C/PLA+培养基对照组;C/PLA+BMSCS材料对照组;AP-C/PLA+BMSCS实验组。8周后分别收集牙周标本作组织检查和组织学测量。另取2只犬植入AP-C/PLA+BMSCS,4周后作组织学检查。结果:体外诱导培养的BMSCs表达Ⅰ型胶原和碱性磷酸酶活性(alka linephos phatase,ALP);4周实验组缺损部位均有不规则的新骨形成;第8周时,新骨逐渐成熟,各组均有不同程度的牙周再生:实验组牙槽骨修复高度和修复率[(2.90±0.41)mm,57.46%]明显高于空白对照组[(0.83±0.30)mm,15.68%]、培养基对照组[(1.46±0.55)mm,30.13%]、材料对照组[(2.67±0.26)mm,51.87%](P<0.01,P<0.01,P<0.05)。结论:黄芪多糖具有促进牙周缺损部位骨形成作用,以BMSCs为种子细胞、黄芪-壳聚糖/聚乳酸为支架的组织工程复合物修复水平型牙周骨缺损可获得部分的牙周组织再生。

重组PGL3-转化生长因子β_1基因转染兔骨髓基质干细胞体外诱导向软骨细胞分化的实验研究

目的探讨将编码细胞转化生长因子β1(transforminggrowthfactorβ1,TGF-β1)的重组PGL3-TGF-β1质粒转染兔骨髓基质干细胞(marrowstromalstemcells,MSCs),体外通过自分泌、诱导作用向软骨细胞方向分化的可行性,为基因加强组织工程学修复软骨损伤提供体外实验依据。方法兔MSCs体外密度梯度离心及贴壁筛选法分离培养,脂质体法转染重组PGL3-TGF-β1,转染后绘制不同时期细胞生长曲线,MTT法分析转染后细胞(实验组)生长活性,以未转染空载体细胞为实验对照组,未转染细胞为空白对照组;转染后第2、7天,分别进行抗TGF-β1和抗型胶原蛋白的免疫组织化学染色(SABC法),以未转染细胞为实验对照组,PBS作为一抗为空白对照组,进行图像定量分析。结果MSCs体外分离培养,脂质体法转染后,生长曲线显示转染后细胞生长活性较对照组降低,MTT法显示实验组及实验对照组吸光度(A)值较空白对照组低,差异有统计学意义(P<0.01);实验组转染细胞第2天,抗TGF-β1免疫组织化学染色可见细胞内阳性颗粒,实验对照组及空白对照组均为阴性;转染细胞第7天,抗型胶原免疫组织化学染色实验组可见细胞内阳性颗粒,实验对照组及空白对照组均为阴性。图像分析示,实验组抗TGF-β1及抗型胶原免疫组织化学染色阳性值与实验对照组及空白对照组相比,差异均有统计学意义(P<0.01)。结论脂质体法重组PGL3-TGF-β1基因可成功转染兔MSCs,但对细胞生长有一定影响,转染细胞表达TGF-β1,通过其自分泌、诱导作用,细胞分泌型胶原蛋白,表现出软骨细胞样生理特征,并向软骨细胞方向分化。

淫羊藿苷对体外培养骨髓基质干细胞成骨性分化的影响

目的研究淫羊藿苷对体外培养骨髓基质干细胞增殖与成骨性分化的影响,了解其是否具有促进骨形成活性。方法将10-8、10-7、10-6、10-5和10-4mol/L 5种浓度的淫羊藿苷分别加入原代培养大鼠骨髓基质干细胞(rBMSCs)中,采用MTT法分析细胞增殖情况。在成骨性诱导培养条件下,比较淫羊藿苷组和不加药的对照组间在碱性磷酸酶阳性克隆数(CFU-FALP)、碱性磷酸酶(ALP)活性、骨钙素分泌量、钙盐沉积量和钙化结节数等方面的差异,采用RT-PCR和实时荧光定量PCR分析成骨性分化的标志蛋白和细胞因子的基因表达差异。结果淫羊藿苷无促进细胞增殖活性,但10-5mol/L及更高浓度抑制细胞增殖。10-5mol/L淫羊藿苷强烈促进原代培养rBMSCs的成骨性分化,表现在加药组的CFU-FALP数量、胞内ALP活性、骨钙素分泌量、钙盐沉积量和钙化结节数等在培养不同阶段均高于或显著高于对照组,包括骨涎蛋白、骨桥素、类胰岛素-I和BMP2等在内的多种标志蛋白和细胞因子基因表达水平也显著提高。结论淫羊藿苷强烈促进骨髓基质干细胞的成骨性分化,表明其具有促进骨形成生理活性。

人骨形态发生蛋白_2腺病毒表达载体转染人骨髓基质干细胞和对其增殖及分化的影响

目的 :研究人骨形态发生蛋白 2腺病毒表达载体 (Ad BMP 2 )转染人骨髓基质干细胞 (hBMSC)对其增殖及分化的影响。方法 :利用免疫组化、原位杂交染色和蛋白印迹法检测转染后细胞BMP 2的表达。流式细胞仪和ALP活性测定分析BMP 2基因转染对细胞增殖、分化的影响。结果 :转染后 ,hBMP 2基因在mRNA水平和蛋白水平均有表达。蛋白印迹法检测到培养液中有BMP 2蛋白阳性表达 ,S期细胞比例和ALP活性明显增高。结论 :Ad BMP 2可高效转染hBMSC ,且促进细胞增殖和成骨转化。

骨髓基质干细胞与生物衍生骨复合修复山羊胫骨缺损的研究

目的 探讨骨髓基质干细胞 (marrow stromal stem cells,MSCs)与生物衍生骨复合修复山羊胫骨的长段骨 -骨膜缺损的可行性。 方法 将 12月龄山羊 35只双侧胫骨制备成中段 2 0 mm的骨 -骨膜缺损 ,其中 33只 ,将MSCs与生物衍生骨于体外复合培养后 ,将其植入右侧缺损处 ,常规钢板螺钉内固定作为实验组 ,以单纯生物衍生骨植入左侧作为对照组 ,另 2只为空白组不植入任何材料 ,在 2、4、6、8、12、16及 2 4周各时间点分别行大体标本、组织学观察 ,以及生物力学测试 ,比较 3组骨缺损修复的能力。 结果 4周时实验组支架材料部分吸收 ,植入物表面有纤维骨痂形成 ,对照组支架材料少量吸收 ,植入物表面有少量骨样组织形成 ;8周时 ,大体标本、组织学观察 ,实验组中的支架材料已完全降解 ,骨缺损部分修复 ,对照组中植入物两端少量新骨形成 ,材料中为纤维骨样组织 ,但 8周时 ,实验组与对照组的生物力学强度差异无统计学意义 (P>0 .0 5 ) ;12周时 ,实验组骨缺损完全修复 ,对照组植入物两端有新骨包绕 ,与骨端连接紧密。 12～ 2 4周实验组弯曲应力大于对照组有统计学意义 (P<0 .0 5 ) ;2 4周时空白组骨缺损未修复。 结论 所构建的组织工程骨修复能力较强 ,成骨迅速 ,且量大 。

二甲亚砜诱导人骨髓基质干细胞心肌分化中的基因表达

目的 研究二甲亚砜 (dimethylsulfoxide ,DMSO)诱导人骨髓基质细胞 (humanbonemarrowstromalcells ,hBMSC)心肌分化过程中心肌特异转录因子和心肌基因的表达变化。方法 取第 8代hBMSC ,以DMSO诱导 2 4h。在诱导后 2 1天 ,通过免疫荧光染色检测干细胞标志CD90和肌性标志Desmin表达变化 ,并在诱导后1、2、3周提取RNA。以RT PCR方法检测细胞心肌特异转录因子 (Nkx2 .5和GATA4 )和特异基因 (connexin4 3、ANP等 )的表达变化。结果 经DMSO诱导后 ,MSC体积变大 ,细胞排列趋于一致 ,连接紧密 ,并逐渐形成肌节样结构 ,CD90阳性细胞减少 ,Desmin阳性细胞增加。在DMSO诱导hBMSC后 1周 ,开始可检测到细胞发生转录水平变化 (Nkx2 .5、GATA - 4表达和connexin4 3、ANP表达 ) ,并均可持续至诱导后 3周 ;前三者的表达量有随诱导后时间延长而增加的趋势。结论 DMSO在体外可诱导hBMSC向心肌前体细胞分化 。

骨髓基质干细胞移植治疗兔股骨头缺血性坏死的实验研究

[目的]探讨骨髓基质干细胞移植对股骨头缺血性坏死的治疗作用和修复机理,为临床应用提供依据。[方法]24只新西兰大白兔随机分为两组,A组为髓芯减压组,B组为干细胞移植组。采用液氮冷冻法造模。A组钻孔后植入空白明胶海绵,B组钻孔后植入复合有骨髓基质干细胞的明胶海绵。术后每组分别于2、4、6、8周各处死3只动物,做X线及组织学检查。[结果](1)X线结果:2周时A、B组钻孔区均呈低密度,4周时A组钻孔边缘密度增加,B组整个钻孔区密度增加,8周时A组钻孔区均呈低密度,边缘形成硬化线,B组钻孔区形成骨小梁结构。(2)组织学结果:2周时A组钻孔区出现少许炎症细胞,边缘出现较多成骨细胞并有骨组织形成,至8周时,钻孔区内形成骨髓组织,只在边缘形成骨小梁结构。2周时B组钻孔区有大量的成骨细胞,边缘有较多骨组织形成,4周时钻孔区内充满新生骨小梁结构,8周时钻孔区内骨小梁成熟,小梁有骨髓组织填充。[结论]骨髓基质干细胞对兔股骨头缺血性坏死有良好的修复作用。

辛伐他汀对大鼠骨量及骨髓基质干细胞增殖、分化的影响

目的观察辛伐他汀体内给药对大鼠骨量和骨髓基质干细胞增殖、分化的影响。方法16只9周龄雌性SD大鼠按体重随机分成2组,每组8只:第1组(G1),对照组,每天蒸馏水灌胃(N);第2组(G2),实验组,辛伐他汀灌胃20mg·kg-1.d-1(S20),持续3周,于最后1次灌胃的第2天处死所有大鼠,取右侧股骨行骨密度和骨组织形态计量学测定;取左侧股骨和胫骨骨髓细胞分别向成骨、成脂方向诱导培养,并作如下检测:(1)成骨组:采用Cell Counting Kit-8(CCK-8)法检测定向成骨分化中的骨髓基质干细胞的增殖能力;细胞培养第16d和28d分别检测碱性磷酸酶(ALP)比活性、ALP染色和von Kossa染色;细胞培养第16d,提取总RNA,采用Real-time RT-PCR检测骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)、碱性磷酸酶(ALP)、破骨细胞分化因子(RANKL) mRNA的表达;(2)成脂组:采用CCK-8法检测定向成脂分化中的骨髓基质干细胞的增殖能力;细胞培养第18d,检测LPL比活性,并提取总RNA,采用Real-time RT-PCR检测脂蛋白脂酶(LPL) mRNA的表达。结果辛伐他汀体内给药干扰21d后大鼠骨量和骨密度无显著变化。体外培养骨髓基质干细胞所有检测基因 mRNA水平、细胞增殖能力、矿化能力(von Kossa染色)、ALP比活性、ALP染色、LPL比活性两组间差异均无显著性。结论辛伐他汀体内给药3周对大鼠骨量及骨髓基质干细胞的增殖和分化无显著作用。

淫羊藿苷对体外培养成人骨髓基质干细胞增殖与成骨性分化的影响

目的研究淫羊藿苷对体外培养成人骨髓基质干细胞(human bone marrow stromal stem cells,hBMSCs)增殖与成骨性分化的影响。方法取住院患者术后骨髓标本(男,40岁),利用骨髓细胞处理试剂盒分离单核层细胞,培养于含10%FBS的DMEM培养液中,3d后首次换液,12d后传代培养。培养基中淫羊藿苷终浓度分别为5×10-5、1×10-5、5×10-6、1×10-6、5×10-7、1×10-7mol/L。增殖分析采用MTT法,于成骨性诱导培养第8d测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性,第14d进行茜素红染色及钙化结节计数。结果原代培养细胞呈典型成纤维细胞样形态;淫羊藿苷剂量依赖性抑制hBMSCs增殖,但能显著促进其向成骨性分化,表现为提高hBMSCs的ALP活性,增加钙化结节数量。结论终浓度为5×10-5mol/L淫羊藿苷显著促进hBMSCs的成骨性分化,证明淫羊藿苷是中药淫羊藿抗骨质疏松的有效成分。

骨髓基质干细胞培养、鉴定及标记的初步研究

目的:对骨髓基质干细胞的培养方法、鉴定及标记技术进行初步研究。方法:采用贴壁法培养大鼠骨髓细胞,经反复传代细胞逐渐纯化,以流式细胞术检测细胞表面抗原。以BrdU标记骨髓基质干细胞,将骨髓基质干细胞注入大鼠脑内,2周后取脑作石蜡切片,进行免疫荧光染色。结果:通过贴壁法培养大鼠骨髓细胞可获得较纯化的细胞,并能在体外长期培养,流式细胞术检测显示CD34、CD31、CD45阴性,CD90、CD44、CD71阳性。BrdU可掺入DNA合成期的骨髓基质干细胞。结论:贴壁法可获得高纯度的骨髓基质干细胞,BrdU可作为骨髓基质干细胞体内示踪的理想标记物。

兔骨髓基质干细胞体外培养复合β-磷酸三钙进行胸椎后侧融合实验研究

[目的]评价β-磷酸三钙复合骨髓基质干细胞为骨移植替代物进行脊柱融合的效果。[方法]60只兔子分四组进行胸椎后路融合:Ⅰ组(组织工程化骨即β-TCP复合BMSCs),Ⅱ组(β-TCP+自体红骨髓),Ⅲ组(单纯β-TCP),Ⅳ组(自体髂骨)。术后12周处死其余动物进行放射学、手工力学和组织学检查。[结果]从影像学和手工力学比较,Ⅰ组的融合率高于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组且有统计学差异。组织学上,Ⅰ组新骨形成量较多,陶瓷微孔内部充满新生骨;Ⅱ组骨小梁形成量较Ⅰ组少,为新生骨与纤维组织混杂;Ⅲ组陶瓷骨颗粒微孔内多为结缔组织,新生骨的量少,只见少量新生骨贴附于陶瓷骨表面;Ⅳ组在椎板与移植骨的交界处有稀疏的新生骨小梁形成。[结论]β-TCP复合BMSCs是脊柱融合自体骨的良好替代物。

骨髓基质干细胞对大鼠肝纤维化细胞凋亡的影响

目的探讨骨髓基质干细胞(BMSCs)对大鼠肝纤维化细胞(CFSCs)凋亡的影响。方法常规培养BMSCs、CFSCs和大鼠肝细胞系BRL,并双层共培养CFSCs与BMSCs。用ELISA方法检测BMSCs培养上清中NGF、HGF和TGF-β1的浓度;RT-PCR检测与BMSCs共培养的CFSCs及BRL的p75表达;TUNEL法检测BMSCs分泌的细胞因子封闭后对CFSCs凋亡的影响。结果BMSCs可分泌NGF、HGF、TGF-β1等细胞因子,且随着培养时间的延长,其分泌量逐渐增多;BRL不表达p75,CFSCs表达p75,且与BMSCs共培养后,其表达量增高;分别用p75的阻断剂TAT-Pep5、HGF的中和抗体和JNK的阻滞剂sp600125作用后,BMSCs诱导CFSCs凋亡的比例均明显降低;封闭TGF-β1后,BMSCs诱导CFSCs凋亡的比例增高。结论BMSCs能够通过分泌NGF和HGF促进CFSCs的凋亡,这种凋亡诱导作用依赖于JNK的活性,并且在封闭TGF-β1后增强。

骨髓基质干细胞、骨诱导活性材料和两者复合物治疗兔早期股骨头坏死的疗效比较

目的:比较骨髓基质干细胞(BMSC)、骨诱导活性材料(OAM)和两者复合物对早期股骨头坏死(ANFH)修复的疗效,筛选出最佳方案,为临床应用提供依据。方法:28只新西兰大白兔随机分为A、B、C组,A、B组又分左、右侧组,采用液氮冷冻法建立双侧ANFH模型,A、B右侧组植入BMSC+OAM构建的组织工程复合物,A左侧组植入复合自体BMSC的明胶海绵,B左侧组植入OAM,C组植入空白明胶海绵,术后2、4、6、8周随机取A、B两组各3只动物、C组1只动物,影像学检查后处死,取双侧股骨头标本进行组织学检查。结果:(1)X线显示,自实验第4周后A、B右侧组钻孔缺损区成骨明显优于左侧组及C组,表现为中心密度增高,缺损腔缩小,边缘模糊,6周时出现骨小梁结构,8周时有正常骨小梁结构;左侧组仅表现为随时间的延长,中心密度及边缘密度逐渐增高,形成硬化线,但无骨小梁结构,C组缺损区出现囊性变扩大并有塌陷。(2)组织学显示,A、B右侧组缺损区,2周时有成骨细胞,4周时有骨小梁及类骨质填充,6周时有成熟骨小梁和骨髓组织出现,8周时骨小梁成熟和骨髓组织形成;A、B左侧组在相同的时间内其组织学修复及新骨塑性与改建均不如各自的右侧组。结论:自体BMSC+OAM构建的组织工程复合物对兔早期ANFH修复作用优于单独应用BMSC和OAM,是目前治疗ANFH的最佳治疗方法。