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成骨诱导后的脐血间充质干细胞与β-磷酸三钙复合植骨材料对兔颅骨缺损的修复作用

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西安交通大学学报（医学版） 2011年第4期32卷 441-444,476页

作者：郑德宇刘建生杨依勇秦书俭包翠芬姚素艳辽宁医学院解剖学教研室辽宁锦州121001 辽宁医学院病理生理学教研室辽宁锦州121001

目的探讨成骨诱导后的人脐血间充质干细胞(UCB-MSCs)与β-磷酸三钙(TCP)构成的人工植骨材料修复兔颅骨缺损的作用。方法在无菌条件下用密度梯度离心和贴壁培养法分离培养人UCB-MSCs;取传3代细胞应用条件培养基进行成骨诱导2周后,绘制细... 详细信息

目的探讨成骨诱导后的人脐血间充质干细胞(UCB-MSCs)与β-磷酸三钙(TCP)构成的人工植骨材料修复兔颅骨缺损的作用。方法在无菌条件下用密度梯度离心和贴壁培养法分离培养人UCB-MSCs;取传3代细胞应用条件培养基进行成骨诱导2周后,绘制细胞生长曲线并检测碱性磷酸酶(AKP)、骨钙素(OCN)和钙离子的含量;成骨诱导后UCB-MSCs与β-TCP复合培养后形成人工植骨材料,用扫描电镜观察成骨诱导后的UCB-MSCs在β-TCP表面的生长状况;按人工植骨材料的形状制作兔颅骨全层缺损模型,术后4周行颅骨X线摄片,分析人工材料对骨缺损的修复作用。结果采用Percoll(1.073 g/mL)密度梯度离心和贴壁培养得到的UCB-MSCs大小较为均匀、梭形或星形的成纤维细胞样细胞。成骨诱导前后细胞的生长曲线测定无明显变化;UCB-MSCs内AKP、培养基中的OCN含量和细胞内钙离子的含量与对照组相比均明显增高(P成骨诱导的细胞在β-TCP表面生长良好,在细胞周围有白色的钙盐沉积。人工植骨材料植入骨缺损4周后,发现复合材料与颅骨缺损中间大部分被高密度影所充填。结论成骨诱导后的UCB-MSCs呈现成骨细胞特性,在β-TCP表面生长状态良好;与β-TCP构成人工植骨材料具有促进骨缺损修复的作用。

关键词：成骨诱导脐血间充质干细胞 β-磷酸三钙人工植骨材料骨缺损修复

成骨诱导的大鼠骨髓间充质干细胞与不同比例的β-TCP/PLLA支架材料复合的研究

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生物医学工程学杂志 2005年第2期22卷 242-246页

作者：吴巧凤唐艳娟陈槐卿吴江尹光福四川大学华西医学中心生物医学工程教研室成都610041 四川大学材料科学与工程学院成都610044

种子细胞、支架材料及二者的相互作用是骨组织工程需要解决的三大问题。骨髓间充质干细胞(Mesenchym al stem cells,MSCs)是一种很有潜力的种子细胞,但挑选什么样的MSCs作为种子细胞目前研究尚少;而材料方面,研制力学性能和生物相容性... 详细信息

种子细胞、支架材料及二者的相互作用是骨组织工程需要解决的三大问题。骨髓间充质干细胞(Mesenchym al stem cells,MSCs)是一种很有潜力的种子细胞,但挑选什么样的MSCs作为种子细胞目前研究尚少;而材料方面,研制力学性能和生物相容性均好的可降解多孔支架材料一直是研究者努力的方向。为了挑选处于最佳时期的种子细胞以及最适比例的β- TCP/PL L A多孔支架材料,我们观察并检测了大鼠MSCs(r MSCs)成骨诱导后不同时期细胞的形态及功能,发现r MSCs成骨诱导后10 d左右开始进入增殖期,14 d左右进入基质合成期,2 0 d左右进入矿化结节期(但三者不是截然分开的) ,从而根据实验目的挑选出能作为骨组织工程用的最佳细胞。将该时期的种子细胞与不同比例的β- TCP/PL L A多孔支架材料复合后,通过荧光显微镜、扫描电镜以及MTT等方法初步比较了不同比例的材料对细胞生长状况的影响,结果显示不同比例的材料均具有一定的生物相容性,细胞生长良好。但以β- TCP/PL L A=2∶1的材料最好,对细胞的生长影响最小。

关键词：间充质干细胞成骨诱导 β-TCP PLLA 骨髓间充质干细胞多孔支架材料不同比例复合大鼠细胞生长状况

成骨诱导脂肪基质细胞在骨组织工程体内成骨中的作用

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中国组织工程研究 2012年第27期16卷 4985-4990页

作者：李晓宇姚金凤刘政华蔡剑波深圳市宝安区人民医院口腔颌面外科广东省深圳市518101 深圳市第二人民医院口腔科广东省深圳市518035

背景:以往研究认为,经过成骨诱导后的脂肪基质细胞通过转化为成骨细胞分泌骨基质进而修复骨缺损,然而并没有明确结论证实。目的:将经过体外成骨诱导的脂肪基质细胞复合支架材料分别植入骨缺损区和非骨区,根据是否成骨,验证经过成骨诱导... 详细信息

背景:以往研究认为,经过成骨诱导后的脂肪基质细胞通过转化为成骨细胞分泌骨基质进而修复骨缺损,然而并没有明确结论证实。目的:将经过体外成骨诱导的脂肪基质细胞复合支架材料分别植入骨缺损区和非骨区,根据是否成骨,验证经过成骨诱导后的脂肪基质细胞是否转化为成骨细胞。方法:取12月龄犬背部皮下脂肪,经胶原酶消化法获得单个核细胞,将培养的第3代细胞与双相磷酸钙陶瓷形成复合物。在犬下颌骨两侧制备长20mm、高10mm的箱状缺损,拔除术区牙齿,将细胞支架复合物植入一侧术区,空白侧留作对照;另外在犬背部皮下肌肉区植入细胞支架复合物及骨诱导性磷酸钙陶瓷材料,术后6周及12周经组织学检测骨缺损修复情况。结果与结论:脂肪基质细胞复合双相磷酸钙陶瓷在骨缺损区成骨,在肌肉区未形成新骨;骨诱导性磷酸钙陶瓷在肌肉区形成新骨。提示成骨诱导并不能将脂肪基质细胞转化为成骨细胞,其确切机制有待进一步研究。

关键词：脂肪基质细胞双相磷酸钙陶瓷成骨诱导骨缺损组织工程干细胞

成骨诱导的大鼠骨髓间充质干细胞与β-磷酸三钙/聚L-乳酸支架材料复合的体内体外研究

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成骨诱导的大鼠骨髓间充质干细胞与β-磷酸三钙/聚L-乳酸支架材料...

作者：吴巧凤四川大学

学位级别：硕士

骨组织工程学是利用组织工程学原理对骨缺损进行修复或重建的一门学科。近年来,将种子细胞与支架材料复合,在体外构建生物复合材料是骨组织工程学研究的热点。理想的生物复合材料应在保证材料力学性能的同时,具有良好的生物相容性和多... 详细信息

骨组织工程学是利用组织工程学原理对骨缺损进行修复或重建的一门学科。近年来,将种子细胞与支架材料复合,在体外构建生物复合材料是骨组织工程学研究的热点。理想的生物复合材料应在保证材料力学性能的同时,具有良好的生物相容性和多孔相通性,以支持细胞的生长和功能的表达,为血管、神经的生长,营养物质的输送以及代谢产物的排出提供空间,促进骨组织的生长。目前应用较广泛的种子细胞为骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,MSCs),而支架材料多选用磷酸钙陶瓷与多聚物的复合物。本实验主要研究了成骨诱导后不同时期,大鼠骨髓间充质干细胞(rat mesenchymal stem cells, rMSCs)的成骨特性以及不同工艺参数的β-磷酸三钙(β-TCP)/聚L-乳酸(PLLA)多孔支架材料对种子细胞形态及功能的影响,从而选出处于最佳时期的种子细胞和最适工艺的β-TCP/PLLA多孔支架材料,以构建生物相容性更高的新型多孔生物复合材料。我们首先采用密度梯度离心法分离和培养大鼠骨髓间充质干细胞,并通过形态学观察和表面抗原测定等方法对细胞进行鉴定,然后将细胞向成骨方向诱导分化,比较诱导后不同时间细胞的形态及功能的差异,从而挑选出处于最佳时期的细胞作为种子细胞;用溶液浇铸—模压成型—沥滤法制备具有一定力学强度(抗弯强度≥5Mpa,抗压

关键词：大鼠骨髓间充质干细胞成骨诱导骨组织工程生物材料 β-三磷酸钙(β-TCP) 聚L-乳酸(PLLA)

犬骨髓间充质干细胞分离纯化和成骨诱导分化：Ficoll液密度梯度离心法体外分离的可行性

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中国组织工程研究与临床康复 2010年第6期14卷 951-956页

作者：解芳滕利蔡磊徐家杰靳小雷肖苒曹谊林中国医学科学院北京协和医学院整形外科医院北京市100144

背景:目前骨髓间充质干细胞较经典的分离方法是Percoll密度梯度离心法,以去除血细胞成分,但该法操作较为复杂,分离犬骨髓时需要配制密度,且离心次数较多,对细胞损伤大。目的:拟建立可靠、高纯度的犬骨髓间充质干细胞体外分离纯化方法,... 详细信息

背景:目前骨髓间充质干细胞较经典的分离方法是Percoll密度梯度离心法,以去除血细胞成分,但该法操作较为复杂,分离犬骨髓时需要配制密度,且离心次数较多,对细胞损伤大。目的:拟建立可靠、高纯度的犬骨髓间充质干细胞体外分离纯化方法,并观察其在体外扩增、成骨诱导分化的能力。方法:于犬髂后上棘抽取骨髓液10mL,肝素抗凝,Hanks液稀释后,加入1.077g/mL Ficoll液3mL,2000r/min离心20min,吸取有核细胞形成白色云雾状的分层界面,用含胎牛血清的DMEM离心2遍,按12×104/cm2密度接种,于37℃、体积分数为5%的CO2培养箱内培养。细胞传代后,加入含地塞米松、β-磷酸甘油钠、L-2-磷酸抗坏血酸的DMEM成骨条件培养液进行诱导。免疫细胞化学染色和免疫荧光染色检测成骨细胞特征性分泌蛋白骨钙素、骨桥蛋白的表达,以及Ⅰ型胶原的表达,并进行碱性磷酸酶染色与茜素红染色。结果与结论:1.077g/mLFicoll液密度梯度离心法分离所得的有核细胞层相对于Percoll液分层明显,可获得纯度较高的骨髓间充质干细胞,接种细胞生长良好,平均倍增时间为24h。犬骨髓间充质干细胞体外成骨诱导培养后,骨钙素、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原均呈阳性表达,碱性磷酸酶染色后细胞胞浆呈蓝绿色,茜素红染色后细胞外基质中出现散在的红色结节,可在体外定向分化为成骨细胞。

关键词：成骨诱导 Ficoll 密度梯度离心法犬骨髓间充质干细胞

大鼠骨髓间充质干细胞定向成骨诱导的动态观察(英文)

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中国组织工程研究与临床康复 2008年第16期12卷 3175-3178页

作者：郭立达夏冰王捷解放军广州军区广州总医院医学实验中心广东省广州市510010 河北工业职业技术学院环境与化学工程系制药教研室河北省石家庄市050091

背景：骨髓间充质干细胞由于其具有多向分化潜能和高增殖潜能而在组织工程领域具有广泛的应用前景。目的：观察大鼠骨髓间充质干细胞在向成骨细胞分化过程中细胞及生物活性变化。设计、时间和地点：随机对照实验,实验于2004-07/2006-06... 详细信息

背景：骨髓间充质干细胞由于其具有多向分化潜能和高增殖潜能而在组织工程领域具有广泛的应用前景。目的：观察大鼠骨髓间充质干细胞在向成骨细胞分化过程中细胞及生物活性变化。设计、时间和地点：随机对照实验,实验于2004-07/2006-06在解放军广州军区广州总医院医学实验科干细胞组织工程实验室完成。材料：成年清洁级SD大鼠20只,雌雄不拘用于取骨髓。方法：按随机数字表法将动物分为实验组和对照组,每组10只。通过改良的骨髓培养法分离成年大鼠骨髓间充质干细胞,对照组以基础培养液（10%胎牛血清＋高糖DMEM＋100U/L青霉素＋100U/L链霉素＋2mmol/L谷氨酰胺）培养,实验组用条件培养液（基础培养液,10mmol/Lβ-甘油磷酸纳,10^-7mol/L地塞米松,50mg/L维生素C）进行诱导培养。一段时间后制备细胞爬片。主要观察指标：①用倒置显微镜和透射电子显微镜进行细胞形态学观察。②采用Gomori改良钙钴法进行碱性磷酸酶染色,应用免疫细胞化学染色方法测定骨钙素的表达。结果：骨髓间充质干细胞接种48h后,较多细胞贴壁,72h后增殖,生长良好;7-9d时细胞融合率可达到80%。透射电镜下骨髓间充质干细胞的细胞核较大,形态幼稚。经过体外成骨诱导的骨髓间充质干细胞表现出增殖、聚集、结节和矿化期的阶段性形态特征,诱导1周后表达碱性磷酸酶活性,2周后骨钙素表达呈阳性。结论：骨髓间充质干细胞经体外成骨定向诱导1周后进入成骨细胞的转化过程,并可以保持一定程度的增殖活性,可作为骨组织工程的种子细胞。

关键词：骨髓间充质干细胞成骨诱导碱性磷酸酶骨钙素

新疆西伯利亚接骨木树皮中环烯醚萜和木脂素对大鼠骨髓间充质干细胞的成骨诱导作用及其机制

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中华解剖与临床杂志 2024年第10期29卷 689-697页

作者：木拉提·努尔达勒努尔哈那提·沙依兰别克哈力·哈布力汗杨毅叶尔扎提·哈加合曼努尔达列提·吾木尔汗金格勒新疆医科大学第一附属医院脊柱微创及精准骨科乌鲁木齐830054

目的探讨新疆西伯利亚接骨木树皮中的环烯醚萜和木脂素对大鼠骨髄间充质干细胞(BMSCs)的成骨诱导作用及其机制。方法 (1)取干燥的接骨木树皮, 使用不同浓度的乙醇经过大孔树脂纯化分别获取30%、50%洗脱部位提取物, 采用薄层色谱法鉴定... 详细信息

目的探讨新疆西伯利亚接骨木树皮中的环烯醚萜和木脂素对大鼠骨髄间充质干细胞(BMSCs)的成骨诱导作用及其机制。方法 (1)取干燥的接骨木树皮, 使用不同浓度的乙醇经过大孔树脂纯化分别获取30%、50%洗脱部位提取物, 采用薄层色谱法鉴定提取物中有效成分为环烯醚萜与木脂素, 高效液相色谱仪测定30%洗脱部位环烯醚萜的含量、紫外分光光度法测定50%洗脱部位木脂素的含量。(2)取大鼠原代BMSCs, 分为对照组、成骨诱导组、环烯醚萜高剂量组(10^(-2) mg/mL环烯醚萜)、环烯醚萜低剂量组(10^(-4) mg/mL环烯醚萜)、木脂素高剂量组(10^(-2) mg/mL木脂素)和木脂素低剂量组(10^(-4) mg/mL木脂素), 每组又分为24、48 h 2个亚组, 行细胞计数试剂盒(CCK)-8实验检测细胞增殖率, 选出增殖率较好的环烯醚萜、木脂素浓度进行后续实验。(3)取对数生长期BMSCs细胞, 分为对照组、成骨诱导组、环烯醚萜组、木脂素组、环烯醚萜+木脂素组, 行茜素红染色检测BMSCs转化成骨细胞情况, 采用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测BMSCs成骨相关基因[Runt相关转录因子2(RUNX2)、碱性磷酸酶(ALP)、Ⅰ型胶原(COL-Ⅰ)、骨钙素(OCN)基因]的相对表达情况, 采用Western blot检测BMSCs成骨相关蛋白[RUNX2、骨形态发生蛋白2(BMP-2蛋白)]的相对表达量。结果 (1)接骨木树皮提取物中, 30%洗脱样品富含环烯醚萜, 含量为1.13%~4.13%(2.63%±1.5%);50%洗脱样品中富含木脂素, 含量为36.07%~40.07%(38.07%±2.0%)。(2)CCK-8检测BMSCs增殖结果显示, 环烯醚萜高剂量组48 h亚组BMSCs增殖率(94.54%±1.42%)高于低剂量组48 h亚组(85.98%±1.54%), 木脂素高剂量组24 h、48 h亚组BMSCs增殖率(86.56%±0.89%、94.62%±1.45%)均高于低剂量组亚组(84.92%±0.88%、86.69%±1.31%), 差异均有统计学意义(t=9.14、4.73、10.13, P值均成骨细胞较少, 成骨诱导组见一定数量的成骨细胞, 环烯醚萜组细胞见散在多处的成骨细胞, 木脂素组见成片的成骨细胞, 环烯醚萜+木脂素组细胞见多处成片的成骨细胞。(4)经高剂量烯醚萜、木脂素处理后的各组BMSCs成骨相关基因RUNX2、ALP、COL-Ⅰ、OCN的相对表达量比较, 差异均有统计学意义(P值均成骨诱导组RUNX2、COL-Ⅰ基因相对表达量均升高, 环烯醚萜组RUNX2、COL-Ⅰ、OCN基因相对表达量均升高, 环烯醚萜+木脂素组ALP、COL-Ⅰ、OCN基因相对表达量均升高, 差异均有统计学意义(P值均成骨诱导组比, 环烯醚萜组RUNX2、COL-Ⅰ基因相对表达量均升高, 环烯醚萜+木脂素组ALP、OCN基因相对表达量均升高:差异均有统计学意义(P值均成骨诱导组:差异均有统计学意义(P值均成骨诱导作用, 促进BMSCs转化成骨细胞, 其机制可能与促进成骨基因RUNX2、ALP、COL-Ⅰ、OCN的表达, 激活BMP/RUNX2信号通路促进BMP-2、RUNX2蛋白的表达有关。

关键词：间充质干细胞成骨诱导西伯利亚接骨木环烯醚萜木脂素

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大鼠骨髓基质干细胞的成骨诱导及鉴定

中国康复医学杂志 2006年第8期21卷 678-679,F0005页

作者：郭立达王捷夏冰广州军区广州总医院医学实验中心 510010

目的:研究大鼠骨髓基质干细胞(BMSCs)在体外培养、诱导后的形态学改变及生物活性,探讨BMSCs作为骨组织工程种子细胞的可能性和可行性。方法:通过改良的骨髓培养法分离成年大鼠BMSCs,经条件培养液诱导培养后,进行形态学观察和碱性磷酸酶(... 详细信息

目的:研究大鼠骨髓基质干细胞(BMSCs)在体外培养、诱导后的形态学改变及生物活性,探讨BMSCs作为骨组织工程种子细胞的可能性和可行性。方法:通过改良的骨髓培养法分离成年大鼠BMSCs,经条件培养液诱导培养后,进行形态学观察和碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OCN)的测定。结果:经过体外成骨诱导的BMSCs表现出增殖、聚集、结节和矿化期的阶段性形态特征,同时在诱导2周后表达ALP活性,在结节期和矿化期OCN表达呈阳性。结论:体外成骨定向诱导的BMSCs具有典型的成骨细胞的形态和功能性特征,可以作为骨组织工程的种子细胞。

关键词：骨髓基质干细胞成骨诱导碱性磷酸酶骨钙素

骨髓间充质干细胞复合可注射型geneX及转化生长因子β2的成骨诱导效应

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中国组织工程研究 2015年第28期19卷 4435-4438页

作者：蓝天李彪龚跃昆李多玉毕鑫杨毅昆明医科大学云南省昆明市650000

背景:单一支架材料在不同程度不同范围内存在一些缺点,因此近年来研究者选择复合支架材料,将两种或多种具有一定互补特性的生物材料按一定方式与比例复合,构造出新型复合材料。目的:探讨可注射型gene X人工骨复合骨髓间充质干细胞/转化... 详细信息

背景:单一支架材料在不同程度不同范围内存在一些缺点,因此近年来研究者选择复合支架材料,将两种或多种具有一定互补特性的生物材料按一定方式与比例复合,构造出新型复合材料。目的:探讨可注射型gene X人工骨复合骨髓间充质干细胞/转化生长因子β2的组织相容性及体外成骨诱导分化效果。方法:将可注射型gene X人工骨与兔骨髓间充质干细胞复合培养5 d,电镜观察人工骨的组织相容性。取第3代成骨诱导培养的兔骨髓间充质干细胞分3组培养,单纯细胞组仅加入成骨诱导分化培养基,细胞支架组加入gene X人工骨与成骨诱导分化培养基,联合组加入geneX人工骨、转化生长因子β2与成骨诱导分化培养基,培养7,14,21 d进行细胞形态学观察、碱性磷酸酶活性检测、MTT检测、甲基百里香酚蓝检测及茜素红染色观察。结果与结论:骨髓间充质干细胞在可注射型gene X人工骨表面贴壁生长,呈成纤维细胞形态,细胞基质分泌旺盛。联合组细胞增殖、成骨诱导活性强于单纯细胞组、细胞支架组(P成骨分化能力。

关键词：干细胞骨髓干细胞可注射型geneX人工骨骨髓间充质干细胞转化生长因子β2 成骨诱导组织相容性