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间质干细胞成骨过程中外泌体内miRNA-222-5p对肌腱细胞损伤的修复作用及其机制

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中华骨科杂志 2021年第10期41卷 644-653页

作者：张翌帆赵海波于腾波张英泽青岛大学医学部 266000 青岛大学附属医院骨科医院 266000 河北医科大学第三医院骨科石家庄050051

目的:探讨间质干细胞成骨过程中外泌体转运的miRNA-222-5p对肌腱细胞损伤的修复作用及其机制。方法:收集、分离和鉴定间质干细胞外泌体。小鼠跟腱切断后1周安乐死后取其肌腱,分离培养肌腱细胞,得到肌腱细胞损伤模型(损伤组);将成骨分化... 详细信息

目的:探讨间质干细胞成骨过程中外泌体转运的miRNA-222-5p对肌腱细胞损伤的修复作用及其机制。方法:收集、分离和鉴定间质干细胞外泌体。小鼠跟腱切断后1周安乐死后取其肌腱,分离培养肌腱细胞,得到肌腱细胞损伤模型(损伤组);将成骨分化过程中的间质干细胞与肌腱细胞共培养(共培养组);将miRNA-222-5p模拟物转染进间质干细胞,成骨分化过程中的间质干细胞与肌腱细胞共培养(miRNA-222-5p组)。通过克隆形成、Transwell观察间质干细胞分泌外泌体及外泌体转运的miRNA-222-5p对肌腱细胞损伤修复的能力;qPCR、Western-blot和荧光染色检测成软骨和成骨相关蛋白的相对mRNA和相对蛋白表达水平;通过Western-blot检测信号通路因子的表达。结果:电镜观察外泌体直径为40~100 nm,形态为典型的杯口状结构。外泌体标志蛋白热休克蛋白70、多配体聚糖结合蛋白1、肿瘤转移抑制因子9、肿瘤转移抑制因子63和肿瘤易感基因101的相对表达量分别为2.56±0.22、2.06±0.42、1.96±0.32、1.94±0.38、1.86±0.33,与正常对照组比较差异均有统计学意义(P细胞群落数量:损伤组(4.00±0.58)个、共培养组(7.25±0.48)个、miRNA-222-5p组(16.00±1.35)个,差异有统计学意义(F=46.550,P细胞数量:损伤组(37±4)个、共培养组(78±3)个、miRNA-222-5p组(168±8)个,差异有统计学意义(F=454.100,P细胞中Sry相关HMG盒9、Ⅱ型胶原纤维α1基因、蛋白聚糖、骨形态发生蛋白2、Runt相关转运因子2和骨桥蛋白的mRNA和蛋白质表达量增加;与共培养组相比,miRNA-222-5p组细胞mRNA和蛋白质表达量均增加(P细胞外调节蛋白激酶2、信号传导与转录激活因子3、信号传导与转录激活因子5和细胞信号转导分子2的表达水平升高;与共培养组相比,miRNA-222-5p组的表达升高(P间质干细胞与跟腱细胞共培养可促进跟腱细胞成骨分化,同时间质干细胞来源的外泌体可通过转运miRNA-222-5p进一步促进跟腱细胞成骨分化。其机制可能与损伤肌腱中信号通路因子核因子κB、细胞外调节蛋白激酶2、信号传导与转录激活因子3、信号传导与转录激活因子5和细胞信号转导分子2的表达上调有关。

关键词：间质干细胞外泌体信号传导腱损伤

间质干细胞及其来源的外泌体在骨质疏松症治疗中作用的研究进展

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中华骨科杂志 2021年第23期41卷 1726-1734页

作者：杨佳明张家红刘琴琴牛衍龙王茂源赣南医学院赣州341000 赣南医学院第一附属医院康复医学科赣州341000 赣州市康复医学重点实验室 341000

骨质疏松症严重影响着患者,尤其是老年患者的生活质量,并给社会造成巨大的经济负担。以往对骨质疏松症的治疗多采用双膦酸盐、狄诺塞麦等一线药物,但这些药物只能抑制骨吸收,而不能促进骨形成。虽然间质干细胞(mesenchymal stem cells,M... 详细信息

骨质疏松症严重影响着患者,尤其是老年患者的生活质量,并给社会造成巨大的经济负担。以往对骨质疏松症的治疗多采用双膦酸盐、狄诺塞麦等一线药物,但这些药物只能抑制骨吸收,而不能促进骨形成。虽然间质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)可用于治疗骨质疏松症,但却存在遗传不稳定、细胞存活受限和增加致癌风险等缺陷和不足;而MSCs来源的外泌体(mesenchymal stem cells-derived exosomes,MSCs-Exos)可以通过介导wingless and int-1(Wnt)/β-连环蛋白(β-catenin)、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)等信号通路调节成骨细胞的分化和增殖,促进骨再生,进而对骨质疏松症产生影响。本文综述近年MSCs和MSCs-Exos在骨质疏松症治疗中作用的临床前研究,以期为骨质疏松症的治疗提供一种新的思路。

关键词：骨质疏松症治疗外泌体临床前研究间质干细胞丝裂原活化蛋白激酶成骨细胞骨再生骨吸收

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间质干细胞用于组织工程软骨分化的优化体系

中华骨科杂志 2020年第4期40卷 244-256页

作者：吴潘裴卓曾文陆军军医大学细胞生物学教研室重庆400038 陆军军医大学人体解剖学教研室重庆400038

关节软骨缺损是常见的一种关节损伤,但由于软骨组织的特殊性,修复能力受到限制,常常进展为较为严重的骨关节炎,给许多患者带来极大的痛苦和经济负担。软骨组织工程的发展为这些患者带来福音的同时,也面临着极大的挑战。间质干细胞(mesen... 详细信息

关节软骨缺损是常见的一种关节损伤,但由于软骨组织的特殊性,修复能力受到限制,常常进展为较为严重的骨关节炎,给许多患者带来极大的痛苦和经济负担。软骨组织工程的发展为这些患者带来福音的同时,也面临着极大的挑战。间质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)因其自体来源、易扩增、具有软骨分化潜能的特点而受到广泛重视,常常被作为软骨组织工程的种子细胞。在常用的间充质细胞移植分化关节软骨的治疗策略中,体外的预培养与分化显示出较好的治疗效果,即从自体收集得到的间质干细胞经浓缩后在体外先进行培养和诱导分化,得到一定数量的分化软骨细胞后,再将细胞与培养基质一起共同移植到患者体内。但是,目前利用间质干细胞获得的组织工程软骨还不能完全满足临床治疗的要求。而且由于疾病类型、程度和个体化差异,间质干细胞源性的组织工程软骨移植治疗的可优化因素多样;针对同一类型疾病的治疗,优化体系仍无统一公认的标准。为了获得能更好适应人体及临床要求的关节软骨组织,所以主要针对间质干细胞在骨科疾病治疗的可优化因素研究现状进行归纳、总结及分析,从环境因素、支架选择和种子细胞三个方面总结间质干细胞在体外进行软骨诱导的可优化因素,为利用间质干细胞获得更优良的组织工程软骨以及建立更好的优化体系提供了研究思路。

关键词：组织工程软骨间质干细胞骨科疾病骨关节炎软骨分化临床要求软骨组织工程软骨细胞

还原氧化石墨烯介导的磁电效应诱导间质干细胞的神经分化

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Science China Materials 2023年第6期66卷 2504-2512页

作者：冯志超刘齐鲁王文晗张圣敏董梦玮胡爽殷爱玲孟凌王爱珠于欣王金刚任娜孙春辉刘宏 Collaborative Innovation Center of Technology and Equipment for Biological Diagnosis and Therapy in Universities of Shandong Institute for Advanced Interdisciplinary Research(iAIR)School of Chemistry and Chemical EngineeringUniversity of JinanJinan 250022China State Key Laboratory of Crystal Materials Shandong UniversityJinan 250100China

神经退行性疾病是人类最难治疗的疾病之一.易获取的间充质干细胞(MSCs)可用于自体干细胞移植,间充质干细胞治疗被认为是最有希望的治疗选择之一.然而,传统的生长诱导因子难以实现间充质干细胞的神经分化.电刺激方式可以诱导间充质干细... 详细信息

神经退行性疾病是人类最难治疗的疾病之一.易获取的间充质干细胞(MSCs)可用于自体干细胞移植,间充质干细胞治疗被认为是最有希望的治疗选择之一.然而,传统的生长诱导因子难以实现间充质干细胞的神经分化.电刺激方式可以诱导间充质干细胞的神经分化,但外部电线和复杂的设备给临床治疗带来了很大阻碍.在这项研究中,基于磁电感应效应,我们发现在无需任何生物或化学因子的辅助下,旋转磁场(RMF)驱动下还原氧化石墨烯膜(rGO-M)上产生的无线电信号可以诱导间充质干细胞的神经元样分化.体外实验结果显示,RMF以400 r min^(-1)的速度刺激rGO-M,每天刺激15 min,rGO-M上的MSCs能表达神经元特异性基因和蛋白,连续处理15天后,基因和蛋白的表达量得到明显提升.大鼠体内实验证实,rGO-M上的外源性间充质干细胞可以在旋转磁场的驱动下分化成神经元样细胞.鉴于rGO-M和自体间充质干细胞来源成本较低,rGO-M介导的无线电刺激方法为神经退行性疾病的干细胞治疗提供了一个可行的方案.

关键词：神经退行性疾病刺激方法间充质干细胞神经分化旋转磁场间质干细胞无线电信号干细胞治疗

间质干细胞培养上清对日本血吸虫SEA诱导活化的巨噬细胞株RAW264.7的抑制作用

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中国寄生虫学与寄生虫病杂志 2011年第6期29卷 425-430页

作者：徐会娟钱晖朱伟张徐严永敏张蕾蕾毛飞许文荣江苏大学基础医学与医学技术学院．镇江212013

目的观察大鼠骨髓间质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)培养上清对日本血吸虫可溶性虫卵抗原(soluble egg antigen,SEA)诱导活化的巨噬细胞的抑制作用。方法用5、10、20和40μg/ml SEA分别诱导巨噬细胞株RAW264.7 12 h,或用20μg/ml ... 详细信息

目的观察大鼠骨髓间质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)培养上清对日本血吸虫可溶性虫卵抗原(soluble egg antigen,SEA)诱导活化的巨噬细胞的抑制作用。方法用5、10、20和40μg/ml SEA分别诱导巨噬细胞株RAW264.7 12 h,或用20μg/ml SEA分别诱导小鼠巨噬细胞株(RAW264.7)4、8、12和24 h后,用实时荧光定量PCR检测α肿瘤坏死因子(TNF-α)的mRNA水平,选择SEA的最佳作用浓度和作用时间。将巨噬细胞分成5组,分别为阴性对照组、SEA组、SEA+MSC上清组(MSC组)、SEA+大鼠肾小管上皮细胞株(NRK-52E)上清组(NRK-52E组)和SEA+DMEM细胞培养基组(DMEM组)。除阴性对照组外,其他各组给予20μg/ml SEA诱导巨噬细胞活化12 h后,MSC组、NRK-52E组和DMEM组换液撤SEA,分别给予MSC培养上清、NRK-52E细胞培养上清和DMEM培养液,继续培养。显微镜观察细胞上清培养12 h后各组细胞形态。实时荧光定量PCR检测细胞上清培养12 h和24 h后TNF-αmRNA水平。蛋白质印迹(Western blotting)分析检测细胞上清培养12 h后转化生长因子β1(TGF-β1)的蛋白表达水平。噻唑蓝比色法(MTT法)测定细胞上清培养24 h和48 h后巨噬细胞增殖情况。结果 SEA活化巨噬细胞的最佳浓度和时间分别为20μg/ml和12 h。镜下观察显示,MSC上清培养12 h后,MSC组与SEA组、NRK-52E组和DMEM组相比,细胞变圆,体积明显较小,伪足较少。MSC上清作用12 h和24 h后,MSC组TNF-αmRNA水平分别为阴性对照组的(1.0±0.4)和(1.0±0.5)倍,显著低于NRK-52E组[分别为(10.4±3.9)和(16.5±5.0)倍(12 h:P细胞株RAW264.7活化。

关键词：间质干细胞日本血吸虫巨噬细胞可溶性虫卵抗原

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间质干细胞在椎间盘再生中的潜在性应用

中华骨科杂志 2016年第16期36卷 1057-1064页

作者：张晓刚赵希云曹林忠宋敏张宏伟王志鹏秦大平王振甘肃中医药大学附属医院脊柱外科兰州730020 甘肃中医药大学兰州730000

目前，慢性腰痛成为我国主要的公共卫生问题之一。椎间盘退变（intervertebral dise degeneration，IDD）是因细胞外基质（extracellular matrix，EcM）合成减少、椎间盘细胞逐渐衰老和凋亡而牵连引发腰痛的一个主要病理过程，发病普遍... 详细信息

目前，慢性腰痛成为我国主要的公共卫生问题之一。椎间盘退变（intervertebral dise degeneration，IDD）是因细胞外基质（extracellular matrix，EcM）合成减少、椎间盘细胞逐渐衰老和凋亡而牵连引发腰痛的一个主要病理过程，发病普遍，长期存在可导致腰椎管狭窄、腰椎间盘突出及椎体滑脱等。IDD的治疗主要根据腰痛性质进行治疗性干预，这虽然对缓解椎间盘源性腰痛可能有益，但不能从根本上治愈IDD。因此，如何彻底地临床靶向治愈IDD成为迫切解决的科学问题。间质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）是多能干细胞，具有自我更新能力，能分化成不同的细胞类型，包括软骨细胞谱系，促进ECM形成，免疫调节椎间盘组织炎症反应，分泌相关的生长因子，可间接促进椎间盘组织修复，为椎间盘再生提供可能。本文通过查阅近几年相关MSCs移植在椎间盘再生中应用的文献并进行综合分析，从不同角度阐述IDD的分子机制、病理、治疗现状以及MSCs治疗IDD中存在的问题和前景，旨在突破退变椎间盘不能再生的禁锢，解开传统治疗观念的枷锁，将MSCs治愈IDD的理念引至科学前沿。

关键词：椎间盘再生间质干细胞应用潜在性治疗性干预椎间盘源性腰痛公共卫生问题慢性腰痛

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间质干细胞在宠物临床应用的研究进展

中国兽医杂志 2021年第2期57卷 59-62页

作者：杨嘉丽关钰澄张诗薇刘亚驹李少川石达友华南农业大学兽医学院广东广州510642

据2016年底统计,美国有大约57%的家庭养宠物,犬猫是最受欢迎的饲养选择。宠物疾病的相关症状、自然病史、病理学、环境危险因素以及对药物的反应在一定程度上类似于人类的疾病,基因相关性比啮齿类动物更敏感[1-2]。当前宠物间质干细胞(M... 详细信息

据2016年底统计,美国有大约57%的家庭养宠物,犬猫是最受欢迎的饲养选择。宠物疾病的相关症状、自然病史、病理学、环境危险因素以及对药物的反应在一定程度上类似于人类的疾病,基因相关性比啮齿类动物更敏感[1-2]。当前宠物间质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)疗法主要临床应用研究包括关节疾病、神经肌肉疾病、皮肤疾病、炎症性肠病(Inflammatory bowel disease,IBD)、干燥性角膜结膜炎(Keratoconjunctivitis sicca,KCS)、肛周瘘、心肌病、慢性肾病(Chronic kidney disease,CKD)、脑膜炎等,试验动物主要为犬。

关键词：神经肌肉疾病自然病史临床应用研究间质干细胞关节疾病皮肤疾病炎症性肠病慢性肾病

不同间质干细胞来源外泌体在激素性股骨头坏死进展及治疗中的作用

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中华骨科杂志 2022年第20期42卷 1391-1398页

作者：贺万雄王国强王建忠张葆鑫内蒙古医科大学研究生院呼和浩特010107 内蒙古医科大学第二附属医院创伤骨科呼和浩特010090

激素性股骨头坏死(steroid-induced osteonecrosis of femoral head,SONFH)是一种进行性和难治性骨科疾病,对患者身心健康有较大的影响,但目前SONFH的致病机制仍不清楚。外泌体是大多数类型的细胞均能够产生的一种直径为30-120 nm的细... 详细信息

激素性股骨头坏死(steroid-induced osteonecrosis of femoral head,SONFH)是一种进行性和难治性骨科疾病,对患者身心健康有较大的影响,但目前SONFH的致病机制仍不清楚。外泌体是大多数类型的细胞均能够产生的一种直径为30-120 nm的细胞外脂质结构囊泡,囊泡能够反映出来源细胞的生理特性,同时将生物活性物质传递到靶细胞进而影响细胞活动。不同间质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)来源外泌体在SONFH病程发展等诸多方面发挥较为重要的作用。此外,目前研究还提示外泌体有望成为SONFH诊疗的重要工具,甚至用以指导早期临床对糖皮质激素的使用,但需要更多高质量研究和循证医学的证据。以不同MSCs来源外泌体对SONFH的治疗研究进展为核心,同时阐述了其他不同来源外泌体及外泌体在SONFH诊断中的作用研究进展,以期为SONFH的诊疗提供一种新的思路。

关键词：激素性股骨头坏死外泌体骨科疾病循证医学病程发展间质干细胞早期临床糖皮质激素

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间质干细胞荷载溶瘤腺病毒治疗肿瘤进展

中国肿瘤临床 2014年第4期41卷 266-268页

作者：杨春华毛立军徐州医学院肿瘤生物治疗实验室江苏省徐州市221000 徐州医学院附属医院泌尿科

溶瘤腺病毒是具有高度的肿瘤靶向性和良好的转染率,但全身应用后机体的免疫防御机制明显限制了溶瘤腺病毒的治疗效果。细胞荷载溶瘤腺病毒可能是克服这一瓶颈的有效策略,间质干细胞对肿瘤细胞有天然的靶向性同时可荷载溶瘤腺病毒提高抗... 详细信息

溶瘤腺病毒是具有高度的肿瘤靶向性和良好的转染率,但全身应用后机体的免疫防御机制明显限制了溶瘤腺病毒的治疗效果。细胞荷载溶瘤腺病毒可能是克服这一瓶颈的有效策略,间质干细胞对肿瘤细胞有天然的靶向性同时可荷载溶瘤腺病毒提高抗肿瘤效果,本文主要对间质干细胞荷载溶瘤腺病毒治疗肿瘤的研究领域及研究进展进行综述。

关键词：溶瘤腺病毒间质干细胞肿瘤