透明质酸在间充质干细胞向软骨细胞分化中的应用

随着组织工程学的发展,利用间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)定向分化为软骨细胞,用于治疗骨性关节炎、关节创伤等因素造成的软骨缺损的研究方兴未艾。透明质酸(hyaluronic acid,HA) 是一种酸性多糖类生物大分子,亦是软骨基质的主要成分之一。由于其优良的生物相容性、可降解等特性,HA已成为优良的天然生物材料,其作为支架材料应用于软骨缺损修复已有一段历史。近年来又发现,HA除作为载体支架材料外,还可作为调节因子应用于MSCs向软骨细胞分化。以下将对近年来利用HA应用于MSCs向软骨细胞分化的研究进行总结,旨在为以MSCs为基础的组织工程化软骨的临床应用奠定基础。     

间充质干细胞向成骨细胞分化的信号通路

间充质干细胞具有向成骨细胞分化的潜能,可体外分离、培养和扩增,是骨组织工程中理想的种子细胞。近年的研究表明间充质干细胞的成骨分化受到多种信号通路的调控,现就其中研究较为深入的MAPK和Notch通路的情况作一简要综述。     

骨髓间充质干细胞向神经细胞分化的研究

无论是在体外实验、还是在体内实验,MSCs都可以向中枢神经系统(CNS)神经细胞分化,但争议颇多。因为功能性神经元不仅要具有典型神经元的形态、特异性标记,还要求具有可兴奋性、能和其他神经元形成突触联系、产生突触电位等,所以对于骨髓间充质干细胞是否能诱导出真正具有功能的神经元存在很大分歧。在此对MSCs向神经细胞诱导分化研究的现况、存在的问题及发展前景给以综述。     

间充质干细胞分化为心肌细胞的诱导方法研究进展

间充质干细胞作为一种取材方便、易于分离培养、体外扩增快、免疫原性低的成体干细胞,具有自我更新和多向分化潜能,可在体内外不同的诱导条件下分化为心肌细胞,是理想的心肌再生治疗的种子细胞。本文综述了间充质干细胞分化为心肌细胞的诱导方法,包括化学试剂、中药制剂、机械力和电磁刺激、心肌环境因子、损伤组织条件培养、组织工程方法等,为其在心肌损伤性疾病尤其是心肌梗死治疗中的应用提供基础。     

间充质干细胞体外分化为多巴胺能神经元的研究进展

骨髓间充质干细胞（MSCs）有来源广泛、易于分离培养、不易引起免疫排斥等特点,使其成为细胞治疗和基因治疗的种子细胞,具有广泛的科研和临床应用价值。骨髓MSCs具有多向分化潜能,在特定条件下能诱导分化成神经元甚至是更为特异的多巴胺能神经元,为帕金森病进行细胞移植疗法提供了理想的细胞来源。本文就近年来体外诱导MSCs向多巴胺能神经元定向分化所涉及到的常用诱导因素和诱导方法及途径予以综述。     

缺氧对于间充质干细胞分化的影响

间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC),是来源于中胚层的具有自我更新能力和多向分化潜能干细胞,在体内外可以分化成骨、软骨、脂肪、肌腱和肌细胞等.由于其强大的分化潜能,MSC在组织工程与再生医学方面具有广泛的应用前景.MSC存在于高度受调控的被称为"壁龛"的微环境中.干细胞壁龛处于一个缺氧的环境中,氧分压可以低至7.2 mmHg.同时MSC是肿瘤微环境的重要的细胞组成成分,肿瘤微环境也是存在于一个缺氧的环境中.了解MSC在缺氧状态下的分化能力,对于组织工程、再生医学和肿瘤的发生发展研究具有重要的意义.缺氧相关的信号转导参与MSC定向分化能力的过程.目前MSC在缺氧状态下的成脂和成骨分化的研究存在着差异,这些研究结果的差异可能是由于MSC的异质性以及实验操作不同所引起.     

马的骨髓间充质干细胞诱导为软骨细胞和成骨细胞及其鉴定

本研究旨在将建立的马(Equuscaballus)骨髓间充质干细胞诱导分化为成骨细胞和软骨细胞。通过原代细胞培养获取马的骨髓间充质干细胞,并对第3代(P3)纯化细胞进行干细胞特性鉴定,之后诱导其向不同细胞分化并对诱导分化的细胞进行染色和特异性基因表达的鉴定。实验结果显示,获得的马骨髓细胞表达了干细胞转录因子和间充质干细胞表面标记物,确定获得的细胞为马骨髓间充质干细胞。P3代细胞经诱导培养后由长梭形转变为"骨结节"形态的成骨细胞和"铺路石"形态的软骨细胞。茜素红将诱导的成骨细胞团染成红色,并随着时间的递增红色"骨结节"逐步增大;阿尔新蓝则将蛋白聚糖和透明质酸等含量丰富的诱导细胞染为蓝色,并且随着诱导天数的增加被染成蓝色的软骨细胞逐渐增多,而对照组细胞未见着色。实时荧光定量PCR检测发现,成骨细胞中Col和ALPL基因的表达量随诱导时间的延长发生明显变化;普通PCR结果显示,在诱导的软骨细胞中扩增获得了collagenⅡ、aggrecan和Sox9软骨特异基因,而对照组细胞不表达特异基因。综上所述,本实验建立了马骨髓间充质干细胞并成功将其诱导分化为成骨细胞和软骨细胞,为骨组织缺损修复和软骨...     

骨髓间充质干细胞的研究进展

骨髓间充质干细胞是存在于骨髓中的具有高度自我更新能力和多向分化潜能的干细胞群体 ,具有支持造血、多向分化潜能以及在细胞和基因工程中具有潜在应用前景等特点 ,将在医学上具有重要的临床应用价值。     

体外诱导骨髓间充质干细胞向肝细胞分化的研究

肝脏是体内最重要、最复杂的器官之一,是机体物质代谢的核心,具有生物分化和免疫等重要功能;同时,肝脏也是一个极易受损伤的器官,病毒、肿瘤等会导致肝脏功能的缺损甚至累及生命;而随着肝移植技术的发展,肝细胞移植有望成为治疗肝功能衰竭的一种新方法。干细胞是一类具有自我更新、增殖和分化能力,特别是具有向肝脏干细胞、肝细胞及血管内皮细胞分化潜能的一类细胞,因而干细胞有望成为肝组织工程新的种子细胞来源。因此,本文对骨髓间充质干细胞的分离、培养,定向诱导肝细胞的影响因素以及应用前景等几方面的内容进行了总结。     

间充质干细胞的特性与分化诱导研究进展

间充质干细胞(MSCs)是成体干细胞的一种, 广泛存在于人体的间充质组织中, 具有自我复制能力和多项分化潜能. 单独或联合使用某些细胞因子、生长因子、激素、维生素、抗氧化剂和抗肿瘤药物等, 可诱导MSCs在体外培养条件下向某一谱系细胞分化. 鉴于MSCs的上述特点, 使其有着非常诱人的临床应用前景, 可以用于许多种疾病的治疗. 本文从MSCs的生物学特性、MSCs的分化诱导、分化调节机制及应用前景等方面进行了评述.     

Differentiation of Human Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells to Chondrocytes for Construction of Three-dimensional Cartilage Tissue

A differentiation method of human bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) to chondrocytes was developed for the construction of a three-dimensional (3D) cartilage tissue. The adhesive cells, which were isolated from a human bone marrow aspirate were embedded in type I collagen in a poly-l-lactate-glycolic acid copolymer (PLGA) mesh and cultivated for 4 week together with growth factors. The degree of cellular differentiation was estimated by quantitative RT-PCR of aggrecan and type II collagen mRNAs and by staining with Safranin O. The 3D culture showed a higher degree of differentiation even without growth factors than the conventional pellet culture with growth factors, namely, dexamethasone and transforming growth factor (TGF)-β 3. The 3D culture for 2 week with the combined addition of dexamethasone, TGF-β 3, and insulin-like growth factor (IGF)-I reached a 30% expression of aggrecan mRNA compared with that in primary human chondrocytes, while the aggrecan mRNA expression in the conventional pellet culture was less than 2%. The sequential two-step differentiation cultivation, during which the cells were cultivated in 3D for 1 week after the conventional two-dimensional (2D) culture for 1 week, could markedly accelerate the expression of aggrecan mRNA compared with the 3D cultivation for 2 week.     

软骨细胞上清液诱导冻存复苏后人骨髓间充质干细胞的研究

目的:探讨人软骨细胞培养上清诱导冻存人骨髓充质干细胞向软骨细胞分化的可行性.方法:取进行全髋关节置换术老年患者的骨髓和软骨组织,利用密度梯度离心法、全骨髓培养法分别培养骨髓间充质干细胞,冻存备用.培养软骨细胞,观察细胞生长,收集软骨细胞培养上清.复苏冻存的人骨髓间充质干细胞,观察复苏后细胞生长状态.利用收集的软骨细胞培养上清对复苏间充质干细胞进行定向诱导,诱导培养2周,观察细胞外观表型变化,Ⅱ型胶原免疫组化检测诱导后人骨髓间充质干细胞Ⅱ型胶原的表达.结果:密度梯度离心法与全骨髓培养法均可分离获得人骨髓间充质干细胞,原代生长前者优于后者.复苏细胞仍进行可传代,与正常生长骨髓间充质细胞无明显差异,均可传至第8代.软骨细胞培养上清诱导2周后,细胞形状向圆形,多角形转变,冻存骨髓间充质干细胞Ⅱ型胶原免疫组化检测Ⅱ型胶原表达阳性.结论:老年人骨髓间充质干细胞仍具有向软骨细胞转化的能力,冻存不影响其转化能力.     

脐血干细胞向不同体细胞分化的研究进展

脐血干细胞是一种具有多分化潜能的原始细胞,具备自我更新和增殖的能力,并能在特定因素的影响或诱导下,向多种细胞或组织分化。脐血来源的间充质干细胞不但可以分化为骨、脂肪和软骨,还可以转变成带有神经、肝脏及骨骼肌特异标记的细胞,并且具有应用到组织损伤修复、基因治疗载体和造血干细胞共移植等方面的潜力。旨在对于脐血干细胞在一定条件下分化为多种细胞研究进展进行综述。     

干细胞改善糖尿病的分子机制及临床研究进展

糖尿病是各种因素导致的高血糖慢性代谢疾病,已发展成为流行疾病之一。化学抗糖药虽能控制血糖水平,延缓病程进展,但需长期服用;胰岛移植能从根本上治愈糖尿病,但胰岛来源不足,且需终生应用免疫抑制剂,故并没有得到广泛应用;干细胞是一类能够自我复制的细胞,具有多向分化潜能和旁分泌特性,近年来的研究证明,干细胞在糖尿病治疗方面有着积极的效果,被认为是有效治疗糖尿病的理想细胞类型。因此,就干细胞治疗糖尿病的分子机制和临床研究现状进行简要阐述。     

骨髓间充质干细胞在移植免疫方面的研究进展

骨髓间充质干细胞(Mesenchymal stem ells,MSCs)是存在于骨髓中一类低免疫原性的非造血成体干细胞,体外研究表明MSCs能够通过抑制混合淋巴细胞反应抑制抗原呈递细胞分化成熟及功能发挥、抑制CTL形成、抑制NK细胞活性、增加调节性T细胞比例等途径发挥免疫调节作用。体内实验证明,MSC输注能够延长狒狒异体皮肤移植的存活时间,而在小鼠心脏移植的模型中,体外诱导免疫耐受的MSCs在活体内反而加速了小鼠的排斥反应,临床上输注MSCs可缓解移植物抗宿主病(GVHD)。本文对MSCs的免疫学特性及免疫调控功能的研究进展作一综述。     

影响骨髓间充质干细胞分离效率的若干因素的研究

骨髓间充质干细胞来源有限,数量稀少,极大地限制了其在组织修复、细胞治疗等方面的应用。为了解决细胞数量限制的问题,从提高分离效率的角度对骨髓间充质干细胞的分离过程进行了研究,考察了培养基种类、初次换液时间、起始接种密度对兔骨髓间充质干细胞分离效率的影响。结果表明,α-MEM培养基较DMEM、DMEM-LG培养基更适于兔MSCs的分离;从骨髓中分离得到的单个核细胞以1×106cells／ml的密度接种,接种24h后换液在短时间内得到的MSCs数目最多。采用以上分离条件,能够获得形态均一、可稳定传代10代以上仍保持旺盛增殖能力的MSCs,并具有向骨、脂肪分化能力。     

间充质干细胞诱导分化为胰岛β细胞的研究进展

间充质干细胞是一类具有多向分化潜能的成体干细胞,在体内外不仅可以被诱导分化为中胚层细胞,而且可以分化为内胚层和神经外胚层细胞。间充质干细胞易分离,体外可大量扩增,异体移植不引起免疫排斥反应,在细胞治疗和组织工程中具有广阔的应用前景。经过适当诱导,间充质干细胞可能成为胰岛β细胞的来源之一。就间充质干细胞的生物学性状和优势,以及诱导分化为胰岛β细胞的技术方法和发展趋势进行了综述。