Advances in the differentiation of pluripotent stem cells into vascular cells

Blood vessels constitute a closed pipe system distributed throughout the body,transporting blood from the heart to other organs and delivering metabolic waste products back to the lungs and kidneys.Changes in blood vessels are related to many disorders like stroke,myocardial infarction,aneurysm,and diabetes,which are important causes of death worldwide.Translational research for new appro-aches to disease modeling and effective treatment is needed due to the huge socio-economic burden on healthcare systems.Although mice or rats have been widely used,applying data from animal studies to human-specific vascular physiology and pathology is difficult.The rise of induced pluripotent stem cells(iPSCs)provides a reliable in vitro resource for disease modeling,regenerative medicine,and drug discovery because they carry all human genetic information and have the ability to directionally differentiate into any type of human cells.This review summarizes the latest progress from the establishment of iPSCs,the strategies for differentiating iPSCs into vascular cells,and the in vivo trans-plantation of these vascular derivatives.It also introduces the application of these technologies in disease modeling,drug screening,and regenerative medicine.Additionally,the application of high-tech tools,such as omics analysis and high-throughput sequencing,in this field is reviewed.

中药单体及复方在膝骨关节炎中的治疗进展

背景:膝骨关节炎是一种多因素导致的退行性疾病,其发病机制复杂,目前仍不清晰。中药在治疗膝骨关节炎方面富有成效,深入研究中药在膝骨关节炎中的治疗作用机制具有重要意义。目的:综述中药单体及复方在膝骨关节炎中的治疗进展,为有效防治膝骨关节炎提供思路和借鉴。方法:查阅国内外数据库从数据库建立至2022年发表的相关文献,设置中文检索词为“膝骨关节炎”“软骨破坏”“中药”“中药复方”“治疗”等,英文检索词为“Knee osteoarthritis”“Cartilage damage”“Traditional Chinese Medicine”“Chinese herbal compound”“Treatment”等,检索中国知网、万方、维普、PubMed、MEDLINE、Nature及Cochrane数据库,排除重复及陈旧无参考意义的文献,通过纳入和排除标准共纳入62篇标准文献进行探讨。结果与结论:①膝骨关节炎部分发病机制主要有免疫炎症反应、软骨细胞自噬与凋亡、血管内皮生长因子水平影响和生物力学失衡等;②中药治疗膝骨关节炎的作用机制主要集中在调节炎症因子水平、软骨细胞自噬与凋亡、血管内皮生长因子水平和改善软骨性能方面,以此延缓膝骨关节炎发生发展。

3D生物打印构建HGFs和HUVECs共培养体系促进HUVECs成血管

目的:构建人牙龈成纤维细胞(human gingival fibroblasts,HGFs)和人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)共培养体系,促进HUVECs成血管。方法:取HGFs和HUVECs培养传代至3~5代进行实验。通过慢病毒转染用红色荧光蛋白标记HUVECs。构建HGFs和HUVECs二维共培养体系,将HGFs与HUVECs以不同比例(4∶1、1∶1、1∶4)共培养,荧光显微镜下观察血管网络形成情况。配制5%甲基丙烯酰化明胶(GelMA)30胶,构建HGFs和HUVECs三维共培养体系,激光共聚焦显微镜下观察血管网络的形成情况。对HUVECs形成的血管网络进行定量分析。将HUVECs从三维共培养系统中分离出来,评估单独培养和共培养一定时间后HUVECs的增殖、迁移和小管形成效果以及相关血管生成基因的表达水平。结果:二维共培养时,当HGFs和HUVECs以比例1∶1共培养时血管网络形成的效果最佳。三维共培养时,HGFs可以促进HUVECs血管生成。HGFs和HUVECs共培养组的增殖、迁移和小管形成效果更好,相关血管生成基因的表达水平远远高于HUVECs单独三维培养组。结论:HGFs和HUVECs共培养能够引导和促进HUVECs出芽及迁移。

脱细胞基质与血管内皮细胞体外相容性的研究

目的 将猪血管内皮细胞和异体猪血管脱细胞基质相结合 ,探讨开发一种制备血管移植物的新方法。方法 分别利用 0 .1%胰蛋白酶、0 .0 2 %乙二胺四乙酸钠 (EDTA)和 1.0 % Triton X- 10 0对猪主动脉作用 2 4小时和 176小时进行脱细胞。异体猪血管内皮细胞分离出来并进行体外细胞扩增 ,再将脱细胞的血管内表面种植上血管内皮细胞。通过光镜和扫描电镜检测脱细胞血管基质是否存在细胞成分和内皮细胞是否生长其上。 结果 酶 -化学除垢剂的脱细胞方法几乎使细胞完全脱落 ,且基质纤维的三维结构变得疏松。体外扩增的异体猪血管内皮细胞可以种植在脱细胞基质上并且具有伸展和增殖功能。 结论 Triton X- 10 0和胰蛋白酶制备的脱细胞基质与异体猪血管内皮细胞具有良好的生物相容性 ,能结合到一起并在体外生成血管移植物。

低氧下血管内皮细胞生长因子转染人骨髓间充质干细胞向血管内皮样细胞的分化

背景:已有研究发现血管内皮细胞生长因子可诱导骨髓间充质干细胞分化为内皮细胞,但在机体损伤的低氧环境下,血管内皮细胞生长因子基因是否可促进骨髓间充质干细胞定向诱导分化为血管内皮样细胞?目的:观察低氧环境下,经血管内皮细胞生长因子诱导的人骨髓间充质干细胞是否能够向血管内皮样细胞分化。方法:在含体积分数5%O2环境中,将第3代人骨髓间充质干细胞分组培养,对照组以常规培养基培养,实验组以含血管内皮细胞生长因子载体的腺病毒诱导液培养。培养2周后,进行形态学观察及表面相关分子检测,ELISA检测细胞培养上清液中血管内皮细胞生长因子及内皮型一氧化氮合成酶因子水平,RT-PCR和Western blotting检测内皮素和前列环素蛋白表达。结果与结论:(1)对照组细胞数量较多,呈拥挤状,排列不齐,呈纤维样生长;实验组细胞多呈三角形或多边形,集落状生长,呈铺路石子样;(2)对照组CD31为阴性表达,CD105为阳性表达且阳性率为99.7%,表明细胞仍呈现骨髓间充质干细胞的表型。实验组CD31表达明显上升,阳性率为30.33%;CD105表达下降,阳性率为58.11%,呈现典型的内皮细胞表型;(3)与对照组比较,实验组内皮素、血管内皮细胞生长因子及内皮型一氧化氮合成酶表达增高(P<0.01),前列环素表达降低(P<0.01);(4)结果表明在低氧环境下,血管内皮细胞生长因子具有促使人骨髓间充质干细胞向血管内皮样细胞分化的能力。

兔骨膜成骨细胞与肾血管内皮细胞间接共培养的体外实验研究

目的 探讨兔骨膜成骨细胞 (RPOB)和肾血管内皮细胞 (RRVEC)不同比例下间接共培养对成骨细胞增殖及功能的影响 ,优选细胞间接共培养的适宜比例。方法 取 RPOB和 RRVEC,采用细胞嵌盒培养系统 ,对照组、试验 1、2、3组分别以 RPOB和 RRVEC按 1∶ 0、2∶ 1、1∶ 1和 1∶ 2间接共培养 4天。通过细胞计数、碱性磷酸酶 (AL P)活性测定及 3H-脯氨酸掺入试验观察 RPOB和 RRVCE增殖分化能力及功能状态。结果 试验 1组 RPOB较对照组、试验2、3组增殖活跃 (P<0 .0 5 ) ,且 3H-脯氨酸掺入较高 (P<0 .0 5 ) ;试验 1组 AL P活性较对照组和试验 3组高 (P<0 .0 5 ) ,但与试验 2组无显著差异 (P>0 .0 5 )。结论 RPOB和 RRVEC以 2∶ 1进行间接共培养时 RPOB增殖能力强、功能活跃 。

脂肪来源干细胞联合胶原蛋白生物工程支架移植干预大鼠慢性难愈合性创面血管内皮生长因子的表达

背景:生物工程支架是临床治疗慢性难愈合性创面的常用方法,具有一定的疗效,但也存在一些问题。脂肪来源干细胞作为新兴的治疗慢性难愈合性创面的方法具有其独特的疗效和优势。但是,脂肪来源干细胞和生物工程支架联合应用治疗慢性难愈合性创面的疗效和机制尚不清楚。目的:研究脂肪来源干细胞联合胶原蛋白生物工程支架移植对慢性难愈性创面血管内皮生长因子表达的影响。方法:实验共选取31只SD大鼠,购自上海斯莱克实验动物责任有限公司。取1只大鼠腹股沟处脂肪,分离培养原代脂肪来源干细胞。将另外30只SD大鼠随机分为对照组、模型组、支架组、脂肪来源干细胞组和联合组。对照组制备全层皮肤缺损创面(在大鼠腰椎正中偏上部两侧分别制备1处全层皮肤缺损伤口),术后每日常规换药;其余各组制备2处慢性难愈合性创面(同对照组制备全层皮肤缺损伤口,创面局部注射醋酸氢化可的松);模型组术后每日给予常规换药;支架组术后给予生物蛋白工程支架覆盖创面;脂肪来源干细胞组给予自体自体脂肪干细胞移植;联合组在脂肪来源干细胞移植后给予生物工程支架覆盖创面。干预7d后取材,观察创面情况,测量创面面积大小;采用免疫组化法检测血管内皮生长因子表达,采用Westernblot检测血管内皮生长因子蛋白表达量,采用qP CR检测血管内皮生长因子mR NA表达情况。结果与结论:(1)对照组创面面积显著小于其他组创面面积(P <0.05);联合组创面面积显著小于模型组、支架组和脂肪来源干细胞组(P<0.05);(2)对照组血管内皮生长因子表达水平最高,血管内皮生长因子蛋白和mR NA表达水平均显著高于其他组(P <0.05);联合组血管内皮生长因子表达较高,血管内皮生长因子蛋白和mR NA表达水平显著多于模型组、支架组和脂肪来源干细胞组(P <0.05);(3)结果提示,脂肪来源干细胞联合胶原蛋白生物工程支架移植上调难愈合性创面血管内皮生长因子表达,促进创面愈合。

成骨细胞与血管内皮细胞联合培养的生物学特性

目的 探讨成骨细胞与血管内皮细胞联合培养的生物学特性。 方法 取 2周龄乳兔颅盖骨及肾脏皮质传代培养制备成骨细胞 ( A组 )、血管内皮细胞 ( B组 )及成骨细胞与血管内皮细胞联合培养 ( C组 ) ,用 型胶原和血管 因子免疫细胞化学染色鉴定成骨细胞和血管内皮细胞 ,倒置相差显微镜和组织学染色观察细胞的生长特性和细胞相容性 ,检测碱性磷酸酶 ( alkaline phosphatase,AL P)活性 ,观察血管内皮细胞对成骨细胞产生的 AL P活性有无影响 ,MTT法检测细胞活力 ,分析细胞生长和增殖情况。 结果 免疫细胞化学染色证实 ,培养的细胞为成骨细胞和血管内皮细胞。倒置相差显微镜、HE和 Masson染色均显示两种细胞混合生长良好。AL P检测结果 :C组 AL P活性明显高于 A组和 B组 ( P<0 .0 1) ,A组高于 B组 ( P<0 .0 5 )。 MTT检测结果表明 :C组细胞早期增殖较慢 ,而后期增殖较快。 结论 成骨细胞与血管内皮细胞具有良好的相容性 ,血管内皮细胞能够增强成骨细胞的 AL P活性 ,提高成骨细胞的增殖能力。

复合可降解基质膜片制备及血管内皮细胞在其吸附生长的实验研究

目的 制备几种复合可降解基质膜片 ,观察血管内皮细胞在其上的生长情况。方法 用胶原酶消化法分离牛主动脉血管内皮细胞 (VEC) ,另采用两步盐析法提取牛骨 型胶原。将交联胶原包埋处理聚羟基乙酸 (PGA)、聚乳酸 (PL A)及聚β羟基丁酸 (PHB)形成可降解基质材料膜片 ,并接种牛 VEC,采用 MTT法比较 VEC在几种可降解基质材料膜片的生长情况。结果 胶原、PGA/胶原、PL A/胶原膜质地均匀柔韧 ,固定成形 ,具有一定弹性和吸水性 ;MTT比色实验表明 VEC在胶原、PGA/胶原、PL A/胶原上均生长良好 ,优于 PHB/胶原组。尤以 PGA/胶原所形成的基质材料固定成形 ,弹性和韧性好 ,VEC在其上贴附生长良好。结论 通过生物材料与人工可降解材料有机结合 ,PGA/胶原物理性能互补 ,是组织工程再造血管较理想的基质材料之一。

小径聚氨酯人工血管内皮化种子细胞的体外诱导分化及种植

【目的】探讨体外诱导骨髓单个核细胞分化成为内皮祖细胞,为小径聚氨酯人工血管内皮化提供合适的种子细胞的可行性。【方法】收集健康成人骨髓单个核细胞,置于纤维连接蛋白预衬的DMEM培养基中,用血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和碱性成纤维细胞生长因子(basic- fibroblast growth factor,bFGF)加以诱导,通过荧光显微镜和免疫组化分析等方法观察和鉴定诱导后的细胞。将诱导分化的内皮祖细胞种植到聚氨酯小径人工血管表面,用扫描电镜观察。【结果】在VEGF、bFGF等诱导因子存在的条件下,骨髓单个核细胞分化成为内皮祖细胞,倒置荧光显微镜下呈典形的“纺锤样”梭形细胞,单层细胞贴壁生长融合时呈铺路石样排列,免疫组化示VWF和CD34抗体染色阳性。扫描电镜下,未种植细胞的聚氨酯小径人工血管表面呈典型的多孔蜂窝状结构,孔径大小比较适合内皮祖细胞爬行。种植细胞后,聚氨酯小径人工血管表面有大量的内皮祖细胞黏附、爬行及铺展生长,有时可见内皮祖细胞长入蜂窝状孔径内。【结论】体外诱导骨髓单个核细胞分化为内皮祖细胞可作为小径聚氨酯人工血管内皮化的种子细胞。

中国高原地区老年男性退行性骨质疏松患者氧化应激相关因子和骨代谢指标的相关性:非随机对照临床试验方案

背景:低氧是影响和调节骨生长代谢的重要因素,因此高原低氧地区老年人骨质疏松患者较多。与氧化应激有关的低氧诱导因子可诱导血管内皮生长因子、胰岛素样生长因子及内皮素等多种因子表达异常,但是否能影响骨代谢指标的变化尚不清楚。目的:试验探讨高原地区老年男性退行性骨质疏松患者氧化应激相关因子和骨代谢指标的相关性。方法:试验为前瞻性,单中心,非随机,对照临床试验方案。试验计划纳入中国青海大学附属医院中国高原低氧地区老年退行性骨质疏松患者120例设为骨质疏松组,同时收集120位健康老年人作为对照组。于入院后1 d采用酶联免疫吸附法检测两组血清氧化应激相关因子低氧诱导因子1α,2α,血管内皮生长因子、骨钙素及抗酒石酸酸性磷酸酶5 b水平变化,采用双能X射线骨密度仪检测L_(1-4)椎体、右侧股骨颈和股骨大转子共3个区域的骨密度变化。试验的主要观察指标为入院后1 d血清低氧诱导因子1α水平变化;次要观察指标为入院后1 d血清低氧诱导因子2α,血管内皮生长因子及骨钙素及抗酒石酸酸性磷酸酶5 b水平变化;入院后1 d氧化应激指标低氧诱导因子1α,2α,血管内皮生长因子和骨代谢指标骨钙素及抗酒石酸酸性磷酸酶5 b水平的相关性。试验经青海大学附属医院伦理委员会批准[审批单位:青海大学附属医院,审批号:QHY1402G]。研究符合世界医学会制定的《赫尔辛基宣言》的要求。参与者本人对试验方案和过程均知情同意,并签署知情同意书。试验于2015年1月开始进行患者招募,样本及数据收集时间为2015年1月至2018年2月,结果指标分析时间及试验完成时间为2018年3月。文章结果将以科学会议报告,或在同行评议的期刊上发表传播。试验已在中国临床试验注册中心注册(注册号:Chi CTR-ROC-17012848)。讨论:文章希望通过此试验证实高原地区老年男性退行性骨质疏松患者氧化应激相关因子和骨代谢指标具有相关性,以进一步明确高原地区老年男性退行性骨质疏松的发病危险因素,从而为该地区人群骨质疏松发生及发展的预防提供帮助。

基于HOXA10调控网络探讨骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠薄型子宫内膜

背景:薄型子宫内膜疾病是现阶段临床治疗中的一个难题,研究发现骨髓间充质干细胞移植技术具有其独特的疗效和优势,但是关于作用机制方面的研究尚较少开展。目的:基于以HOXA10为中心的调控网络,探讨骨髓间充质干细胞移植对薄型子宫内膜大鼠的作用机制。方法:将21只SPF级成年雌性SD大鼠(购于广州中医药大学动物实验中心)随机分成3组:对照组、模型组、骨髓间充质干细胞组,每组7只;后2组采用体积分数为95%乙醇充盈宫腔制备薄型子宫内膜模型,对照组用生理盐水充盈宫腔;抽出乙醇和生理盐水后,骨髓间充质干细胞组大鼠宫腔内注入第3代骨髓间充质干细胞悬液1m L(细胞浓度为1×10~10L^(-1)),对照组和模型组大鼠宫腔内注入等体积生理盐水。观察2个动情周期后取出子宫,采用苏木精-伊红染色定量分析内膜厚度,免疫组化法检测内膜波形蛋白、角蛋白、血管内皮生长因子、白血病抑制因子及整合素αvβ3的表达,q RT-PCR法检测HOXA10、miR-196b基因表达。结果与结论:(1)模型组和骨髓间充质干细胞组大鼠子宫内膜薄于对照组(P <0.05),骨髓间充质干细胞组大鼠子宫内膜厚于模型组(P <0.05);(2)模型组和骨髓间充质干细胞组子宫内膜中波形蛋白、角蛋白、血管内皮生长因子、白血病抑制因子及整合素αvβ3蛋白平均吸光度值低于对照组(P <0.05),骨髓间充质干细胞组以上5种蛋白平均吸光度值高于模型组(P<0.05);(3)模型组和骨髓间充质干细胞组大鼠子宫组织HOXA10基因相对转录水平低于对照组(P <0.05),mi R-196b基因相对转录水平高于对照组(P <0.05);骨髓间充质干细胞组HOXA10基因相对转录水平高于模型组(P<0.05),mi R-196b基因相对转录水平低于模型组(P<0.05);(4)mi R-196b与HOXA10基因表达呈现负相关(P <0.05),HOXA10与各蛋白表达呈现不同程度正相关(P <0.05),miR-196b基因与各蛋白表达呈现不同程度负相关(P <0.05);(5)结果提示,骨髓间充质干细胞移植可一定程度上改善薄型子宫大鼠内膜厚度及相关蛋白水平,可能原因为mi R-196b负性调节HOXA10基因,HOXA10基因进一步促进血管内皮生长因子、白血病抑制因子及整合素αvβ3蛋白的表达有关。

体外诱导人脂肪干细胞向内皮细胞分化的研究

目的摘要目的诱导人脂肪间充质干细胞(hADAS cells)成内皮细胞,探索最佳诱导条件,为血管组织工程种子细胞的来源及其临床应用提供基础。方法分为内皮细胞生长因子(VEGF)50ng/ml和20ng/ml、碱性成纤维细胞生长因子(b-FGF)10ng/ml两组诱导脂肪干细胞成内皮细胞,流式细胞仪检测其表面抗原CD34、CD31表达,荧光显微镜下观察其吞噬乙酰化低密度脂蛋白(DiI-ac-LDL)和结合植物凝集素(FITC-Lectin)的能力,细胞免疫荧光法检测Ⅷ因子的表达。结果流式证实间充质干细胞在诱导第4和8天CD31、CD34表达逐渐增加;可吞噬DiI-ac-LDL,与Le- tin结合;细胞免疫荧光法可检测到Ⅷ因子表达。结论VEGF、b-FGF可诱导脂肪干细胞成内皮样细胞,对VEGF有很大的依赖性,成为血管组织工程种子细胞的选择之一。

雷帕霉素联合CD34抗体复合支架快速捕获外周血中内皮祖细胞

背景:临床用于治疗血管狭窄疾病的药物洗脱支架和单纯内皮修复型支架存在内皮化延迟和植入后再狭窄的问题。雷帕霉素联合CD34抗体复合支架可协同抵消抗增殖药物的内皮化延迟和内膜的过度增生,目前尚处于实验研究阶段。目的:观察雷帕霉素联合CD34抗体复合支架捕获内皮祖细胞能力及其所捕获内皮祖细胞的分化特征。方法:通过扫描电镜及间接免疫荧光观察雷帕霉素联合CD34抗体复合支架体外捕获外周血内皮祖细胞形态及其分化特征。通过荧光显微镜观察雷帕霉素联合CD34抗体复合支架植入兔耳动脉后捕获内皮祖细胞情况及支架片段的内皮化程度。结果与结论:扫描电镜观察到CD34抗体涂层支架可捕获直径6-8μm的纺锤状细胞,24 h时细胞变得充盈饱满。所捕获细胞具有内皮祖细胞的外形特征。间接免疫荧光观察CD34抗体支架表面可见大量血管内皮生长因子受体2阳性细胞黏附的红色荧光斑点。免疫荧光观察到CD34抗体涂层支架植入兔耳动脉24 h大部分被血管内皮细胞所覆盖,48 h达到完全覆盖,未见细胞异常聚集。结果表明雷帕霉素联合CD34抗体复合支架能特异性快速捕获外周血液中的血管内皮祖细胞,植入体内48 h即可完成血管内皮细胞覆盖,实现了支架快速内皮化,可促进内皮细胞修复。

羟基磷灰石膜复合材料与人血管内皮细胞的相容性

目的利用脉冲激光沉积方法在人工心脏机械瓣膜上沉积纳米相羟基磷灰石(HA)薄膜,探讨其组织相容性。方法将人血管内皮细胞与纳米相HA薄膜复合材料体外复合培养,进行形态学和功能测定,同时分别测定在HA材料组和空白对照组中血管内皮细胞分泌一氧化氮(NO)、前列环素(PGI2)水平。结果人血管内皮细胞能在纳米相HA薄膜复合材料上良好地黏附、增殖、生长。人脐静脉血管内皮细胞分泌NO和PGI2在HA材料和空白对照组差异无显著性(P>0.05)。结论纳米相HA薄膜复合材料具有良好的细胞相容性,可作为组织工程化机械瓣膜材料。

脂肪源干细胞向血管内皮细胞的分化

背景:脂肪来源干细胞在体内储备丰富,体外增殖快速,具有多向分化潜能,是目前组织工程种子细胞的研究热点。近年来越来越多的研究表明脂肪干细胞在一定条件下可被诱导分化为内皮细胞,促进血管生成。目的:观察兔脂肪干细胞体外分离培养及诱导分化为血管内皮细胞的生物学特性。方法:取兔附睾处脂肪,采用胶原酶消化分离获得脂肪干细胞,体外培养至第3代后加入血管内皮细胞生长因子与碱性成纤维细胞生长因子联合诱导分化,对诱导前后细胞进行形态学观察、生长曲线测定、免疫组织化学染色及流式细胞仪表型检测。结果与结论:兔脂肪干细胞生长旺盛,第3代兔脂肪干细胞呈成纤维细胞样,生长曲线呈"S"型,15代以内细胞形态未见明显变化。免疫荧光法检测Vimentin阳性,流式细胞仪检测CD44表达阳性,CD31表达阴性;诱导后细胞CD31表达阳性,CD44表达阴性。第3代兔脂肪干细胞向血管内皮细胞诱导分化21d显微镜下呈铺路石样形态,血管内皮细胞第Ⅷ因子相关抗原染色细胞阳性,透射电镜下可见W-P小体。提示脂肪干细胞在体外可诱导分化为血管内皮细胞,可为组织工程血管提供理想的种子细胞。

纳米组织工程骨对骨缺损修复区骨密度及生物力学的影响

目的:将纳米组织工程骨植入兔桡骨骨缺损区,通过对骨缺损区修复后骨组织骨密度和生物力学的研究,揭示其对成骨的影响。方法:制作兔骨缺损动物模型并于缺损区应用纳米组织工程骨。实验兔分为4组:A组为空白对照,B组为单纯纳米相羟基磷灰石胶原复合材料(NHAC),C组为成骨细胞+NHAC,D组为成骨细胞+血管内皮细胞+NHAC。12周后取骨缺损区标本,通过骨密度和生物力学测定,观察成骨情况。结果:D组骨缺损区修复后骨组织骨密度和生物力学测定结果显示新生骨质量较高,骨愈合情况要优于其他组。结论:纳米组织工程骨应用于骨缺损修复可促进骨生成,且成骨细胞+血管内皮细胞+NHAC的效果较好。

长链非编码RNA-H19对缺血缺氧条件下骨髓间充质干细胞生存和血管再生能力的影响

背景:课题组前期研究发现骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)移植后其在局部梗死组织中的生存力低下,形成新生血管的密度较低,在一定程度上影响了其治疗的效率。长链非编码RNA-H19(lncRNA-H19)被证实与骨髓间充质干细胞分化及血管形成密切相关。目的:体外观察lncRNA-H19对骨髓间充质干细胞在缺血缺氧条件下生存和血管再生能力的影响,并探讨其可能机制。方法:体外培养的骨髓间充质干细胞分为5组:MSCs+H19组、MSCs+H19对照组(MSCs+H19 NC组),MSCs+si-H19组、MSCs+si-H19对照组(MSCs+si-H19 NC组)和MSCs组。其中MSCs+H19组和MSCs+H19NC组分别予以转染lncRNA-H19及lncRNA-H19 scramble RNA阴性对照,MSCs+si-H19组和MSCs+si-H19NC组分别转染lncRNA-H19 siRNA及lncRNA-H19 siRNA scramble阴性对照,体外缺血缺氧条件(无血清,体积分数为1%O_2)下培养24 h,MTS法检测细胞增殖情况,TUNEL法检测细胞凋亡情况。取细胞培养基上清液分别刺激人脐静脉内皮细胞,观察血管形成情况。Western blot检测各组血管内皮生长因子A表达。结果与结论:(1)与MSCs组及MSCs+H19 NC组相比,MSCs+H19组增殖能力显著增强,凋亡显著减少,血管管腔样结构明显增多(P<0.01);(2)与MSCs组及MSCs+si-H19 NC组相比,MSCs+si-H19组增殖能力显著减弱,凋亡显著增加,血管管腔样结构明显减少(P<0.01);(3)与MSCs组及MSCs+H19 NC组相比,MSCs+H19组血管内皮生长因子A表达显著增高;(4)与MSCs组及MSCs+si-H19 NC组相比,MSCs+si-H19组血管内皮生长因子A表达显著减少;(5)结果表明,lncRNA-H19促进骨髓间充质干细胞在体外缺血缺氧环境下的生存并增强其血管形成能力,此作用可能与其上调血管内皮生长因子A表达相关。

改性丝素蛋白支架与生长因子基因修饰脂肪间充质干细胞构建组织工程脂肪

背景:构建工程化的脂肪组织,适宜的种子细胞和性能优良的支架材料缺一不可。目的:探讨携带重组人血管内皮细胞生长因子165基因的慢病毒载体感染人脂肪间充质干细胞后,与壳聚糖修饰的丝素蛋白支架材料体外构建组织工程脂肪的可行性。方法:选取生长良好的第3代人脂肪间充质干细胞,用携带重组人血管内皮细胞生长因子165基因的慢病毒进行感染。将慢病毒感染与未感染的第3代人脂肪间充质干细胞成脂诱导14 d,油红O染色观察细胞的成脂能力;将慢病毒感染和未感染的第3代人脂肪间充质干细胞分别接种于壳聚糖修饰丝素蛋白支架材料上,MTT法检测细胞增殖能力;成脂诱导14 d后进行油红O染色,RT-PCR检测成脂特异性基因过氧化物酶增殖物活化受体γ2的表达。结果与结论:成脂诱导14 d后,慢病毒感染与未感染的第3代人脂肪间充质干细胞均可见成熟脂肪细胞,组间差异不明显。慢病毒感染和未感染的第3代人脂肪间充质干细胞在改性丝素蛋白支架的生长曲线相近;成脂诱导后,油红O染色及RT-PCR均显示生成大量成熟脂肪细胞。表明携带重组人血管内皮细胞生长因子基因的慢病毒感染人脂肪间充质干细胞后,不影响其生长及成脂能力,与壳聚糖修饰的丝素蛋白支架材料可成功构建组织工程化脂肪。