目的 綜述BMSCs 在腫瘤治療中的研究進展。 方法 廣泛查閱近年國內外相關文獻,對BMSCs腫瘤趨向性、與腫瘤組織生長的相互關系以及作為腫瘤治療運載細胞的研究進行回顧性總結與分析。 結果 BMSCs對腫瘤組織具有體內定向遷移能力,可抑制或促進腫瘤組織生長,可以作為腫瘤基因治療的運載細胞;但BMSCs 具有向腫瘤轉化的可能。 結論 BMSCs 可能成為腫瘤治療的良好運載細胞,但尚需進一步研究,以加強其在腫瘤治療中的安全 性。
目的 探討自體BMSCs 與膠原膜復合構建組織工程皮膚修復小型香豬全層皮膚缺損,為組織工程皮膚的臨床應用提供實驗依據。 方法 取4 只貴州小型香豬骨髓各20 mL 培養BMSCs,傳至第3 代。取新鮮牛肌腱通過化學交聯的方法制備成直徑為5 cm 的圓形Ⅰ型膠原膜。將密度為2 × 107 個/mL 第3 代BMSCs 用DAPI 標記后種植到Ⅰ型膠原膜上孵育24 h,制備組織工程皮膚。在豬背部正中線兩側分別由前向后切取5 個直徑5 cm、深達筋膜的圓形全層皮膚缺損創面,隨機分為兩組(n=10)。對照組行單純Ⅰ型膠原膜修復,實驗組行組織工程皮膚修復。于術后3、8 周,觀察創面愈合情況,并取材行HE 染色及透射電鏡觀察,并于術后3 周對實驗組行熒光顯微鏡及糖原染色觀察。 結 果 動物均存活至實驗完成。術后3 周對照組創面約40% 皮膚發黑、結痂、壞死,8 周時仍見壞死組織且瘢痕攣縮明顯;術后3 周實驗組創面皮膚成活,無明顯瘢痕形成,8 周創面愈合良好;兩組創面愈合率差異有統計學意義(P lt; 0.01)。組織學觀察:術后3 周對照組可見肉芽組織增生,無表皮層覆蓋;實驗組具有良好的表皮和真皮結構,糖原染色可見基底膜呈完整連續深紅染色。術后8 周兩組均形成正常皮膚樣結構。透射電鏡觀察:術后3 周對照組真皮層有大量中性粒細胞和成纖維細胞,未見表皮超微結構;實驗組可見大量表皮細胞并以橋粒相連,表皮基底細胞與基膜以半橋粒連接;真皮層可見大量成纖維細胞,以及細胞外大量膠原微纖維沉積,可見內皮細胞形成的毛細血管。術后3 周實驗組熒光顯微鏡觀察,帶有DAPI 標記的BMSCs 定位于重建的表皮和真皮組織中,表皮主要定位于基底膜附近,真皮層可見大量熒光標記的BMSCs。 結 論 以自體BMSCs 為種子細胞與膠原膜復合構建組織工程皮膚,可有效修復豬全層皮膚缺損,有望成為一種較理想的組織工程皮膚。
目的 觀察右歸飲聯合MSCs 介入治療早期股骨頭缺血性壞死(avascular necrosis of the femoral head,ANFH)的療效及促進再血管化、再骨化的作用。 方法 取健康雄性成年畢格犬24 只,體重(10.0 ± 0.5)kg,隨機 分為4 組:A 組(模型組)、B 組(右歸飲組)、C 組(MSCs 介入組)、D 組(MSCs 介入加右歸飲組),每組6 只。通過液氮冷 凍法建立早期ANFH 模型。分離、培養并以BrdU 標記MSCs。造模3 周后,C、D 組動脈灌注標記后的濃度為(0.5 ~ 1.0) × 106 個 / mL 的MSCs 1 mL,B、D 組每天予右歸飲100 mL 灌胃,A、C 組以100 mL 蒸餾水灌胃。連續治療4 周及8 周后 行股骨頭大體觀察,DSA 和MRI 觀察股骨頭供血血管的數量及直徑的變化情況,行組織學及免疫組織化學染色觀察VEGF、BrdU 陽性表達情況,實時熒光定量RT-PCR 檢測VEGF mRNA 表達。 結果 治療后4、8 周,A 組股骨頭外形扁平,呈蘑菇狀;B、C、D 組股骨頭外形基本正常。DSA 觀察示C、D 組治療后供血血管分支增粗、增多,原阻塞血管再通。治療后4、8 周,C、D 組間血管數和血管直徑比較差異均有統計學意義(P lt; 0.05);兩組血管直徑與治療前比較差異有統計學意義(P lt; 0.05),D 組血管數與治療前比較差異有統計學意義(P lt; 0.05)。MRI 檢查示B、C、D 組較A 組明顯改善,D 組尤為明顯,T1W 略低信號,T2W 略低信號,STIR 略高信號。組織病理學及免疫組織化學染色示:B、C、D 組較A 組結構有明顯改善,D 組較其他各組的VEGF 陽性表達率均明顯增高(P lt; 0.05),D 組較C 組的BrdU 陽性率、陽性成骨細胞數、陽性血管數表達均明顯增高(P lt; 0.05)。實時熒光定量RT-PCR 檢測示:D 組較其他各組VEGF mRNA 表達量增多(P lt; 0.05),B、C、D 組的VEGF 表達均高于A 組(P lt; 0.05)。 結論 右歸飲聯合MSCs 介入治療早期ANFH 療效顯著,可改善壞死股骨頭的血供、促進修復、預防塌陷。
目的 初步確立hBMSCs 的二維生物打印方法,實現對細胞噴射過程的控制并保持打印后細胞活力。 方法 取健康志愿者骨髓5 mL,常規培養hBMSCs 至第2 代,調整為1 × 106 個/mL 單細胞懸液。實驗分3 組:打印組1 細胞先行碘化丙啶(propidium iodide,PI)熒光標記,快速成型組織打印機進行二維細胞打印,x 軸間隔300 μm,y 軸間隔1 500 μm,激光共聚焦顯微鏡觀察。打印組2 細胞未行PI 標記,經生物打印后培養2 h,Live/Dead viability Kit 測定細胞活力,激光共聚焦顯微鏡觀察細胞熒光染色情況;取1 份未經Live/Dead viability Kit 測試的打印組2 細胞,培養7 d 后倒置顯微鏡觀察細胞形態,貼壁后常規培養,動態觀察細胞生長狀態。對照組除細胞懸液不行打印,其余操作同打印組2。 結果 打印組1 細胞激光共聚焦顯微鏡觀察,“細胞墨滴”在二維組織中規則且均勻分布,滿足二維設計細胞打印要求;每個“細胞墨滴”包含細胞15 ~ 35 個。打印組2 細胞經活力測試,細胞孵育30 min 后激光共聚焦顯微鏡觀察顯示細胞熒光染色情況。對照組細胞活力與打印組2 無明顯區別。打印后細胞常規培養7 d,細胞可正常貼壁生長,形態、生長狀態良好。 結論 通過生物打印技術可實現hBMSCs 在二維平面上的定向、定量規則分布,并為進一步的細胞三維打印乃至器官打印體系奠定基礎。
目的 對比研究單純骨軟骨鑲嵌成形術與聯合組織工程方法及聯合未轉染基因的BMSCs- 藻酸鈣修復急性骨軟骨缺損的效果。 方法 對攜帶hTGF-β1 的重組腺病毒轉染BMSCs(hTGF-β1 轉染組)、采用攜帶Lac-Z 報告基因的重組腺病毒(Adv-βgal)轉染BMSCs(Adv-βgal 轉染組)及未轉染BMSCs(未轉染空白對照組)進行Westernblot 檢測hTGF-β1、Col Ⅱ及Aggrecan 表達。將雄性6 月齡崇明山羊18 只,體重22 ~ 25 kg,隨機分為A、B、C 組(n=6)。取B、C 組自體骨髓進行BMSCs 分離、培養,傳至第3 代。B 組細胞行hTGF-β1 重組腺病毒轉染。3 組動物于雙后肢股骨內髁負重區采用骨鉆制備直徑5 mm、長3 mm 的缺損,A 組采用自體骨軟骨柱修復;B 組修復材料同A 組,并同時將5 mL 轉染hTGF-β1 的BMSCs 藻酸鈉混合液注入空隙,加入CaCl2 產生凝膠;C 組:修復方法同B 組,采用未轉染hTGF-β1 的自體BMSCs 藻酸鈉混合液。術后觀察山羊一般情況,于術后12 周及24 周取材,行大體及組織學觀察,并參照O’ Driscoll,Keeley and Salter 組織形態學評分標準進行評分;術后24 周行免疫組織化學及透射電鏡觀察。 結果 轉染后5 d,hTGF-β1 轉染組細胞hTGF-β1、Col Ⅱ及Aggrecan 表達均顯著強于Adv-βgal 轉染組及未轉染空白對照組。術后動物均存活至實驗完成,傷口Ⅰ期愈合。大體觀察B 組修復組織邊界模糊,移植修復區域表面光滑;A、C 組軟骨間空隙有裂隙存在。組織學觀察A 組軟骨間空隙區纖維軟骨樣組織修復、纖維組織填充或相鄰軟骨增生;B 組修復軟骨細胞排列規律,交界區整合良好;C 組軟骨間的空隙區見纖維軟骨樣組織,存在裂隙。各時間點B 組組織學評分均高于A、C 組,C 組高于A 組,差異均有統計學意義(P lt; 0.05);B 組12 周與24 周差異有統計學意義(P lt; 0.05)。術后24 周免疫組織化學示B 組軟骨間修復組織染色以軟骨細胞和陷窩周圍明顯,A、C 組呈淡染。透射電鏡觀察示B 組修復組織可見典型軟骨細胞,A、C 組見平行或交錯排列的膠原纖維束。 結論 骨軟骨鑲嵌成形術聯合組織工程方法可解決單純骨軟骨鑲嵌成形術殘留缺損愈合不良及軟骨間整合不良的問題。
目的 探討經皮臍帶源MSCs 移植治療骨不連的療效。 方法 2005 年12 月- 2007 年12 月,收治創傷性骨折術后骨不連患者72 例。其中采用自體髂骨移植治療36 例(A 組):男27 例,女9 例;年齡(34.0 ± 2.1)歲。股骨干及脛骨干骨折各18 例。骨不愈合時間(9.1 ± 1.7)個月。采用經皮臍帶源MSCs 移植治療36 例(B 組) :男28 例,女8 例;年齡(36.0 ± 1.6)歲。股骨干及脛骨干骨折各18 例。骨不愈合時間(6.4 ± 1.9)個月。兩組一般資料比較,差異無統計學意義(P gt; 0.05)。A 組術中取適量自體髂骨填充骨不連處。B 組取患者靜脈血離心后獲6 ~ 8 mL 富血小板血漿,與從自愿捐贈臍帶中提取、培養、擴增后的1 ×(106 ~ 107)個第5 代MSCs 混合后,加入脫礦骨粉0.2 g 注射入骨不連處。 結果 A 組切口均Ⅰ期愈合。B 組無皮膚穿刺孔及深部感染發生、無排斥和全身發熱反應。患者均獲隨訪,A 組隨訪時間(13.2 ± 4.6)個月,B 組(13.2 ± 4.6)個月。兩組患者均無內固定松動和斷裂,患側髖關節、膝關節及踝關節活動良好。A 組骨折愈合時間(10.3 ± 2.8)個月,B 組(5.6 ± 0.8)個月,差異有統計學意義(P lt; 0.05)。 結論 經皮臍帶源MSCs移植具有操作簡便、安全、可靠、骨折愈合快的優點,是治療骨不連的有效方法之一。
目的 比較hBMSCs 和人胎盤基蛻膜MSCs(human placental decidua basalis-MSCs,hPDB-MSCs)在化學缺氧條件下的增殖情況,為尋找組織工程新的種子細胞提供理論依據。 方法 采用密度梯度離心法分離培養hBMSCs 與hPDB-MSCs,流式細胞儀檢測細胞表面標志物;CoCl2 建立化學缺氧模型,MTT 法檢測兩種細胞在不同CoC12 濃度(0、50、75、100、125、150、175、200 μmol/L)和不同時間(6、12、24、48、72 和96 h)的增殖情況。 結果 流式細胞儀檢測顯示hPDB-MSCs 與hBMSCs 均表達 CD9、CD29、CD44、CD105、CD106、人類白細胞抗原ABC(humanleucocyte antigen ABC,HLA-ABC),不表達CD34、CD40L 和HLA-DR;但與hBMSCs 相比,hPDB-MSCs 階段特異表達的胚胎抗原1(stage-specific embryonic antigen 1,SSEA-1)、SSEA-3、SSEA-4、腫瘤排斥抗原(tumor rejection autigen,TRA)-1-60、TRA-1-81 表達更高。化學缺氧12 h 內,hBMSCs 與hPDB-MSCs 增殖均被抑制,12 h 后均能促進增殖;與對照組比較,hBMSCs 經150 μmol/L CoCl2 作用24 h 出現顯著增殖(P lt; 0.05),hPDB-MSCs 在75 μmol/L CoCl2 作用12 h 后出現顯著增殖(P lt; 0.05)。 結論 與hBMSCs 相比,hPDB-MSCs 表達更高的胚胎干細胞特有表面抗原,同時對化學缺氧所致的增殖影響更為敏感,可能成為一種新的組織工程種子細胞來源。
目的 探討大鼠成骨細胞條件培養液對同種大鼠BMSCs 的成骨誘導分化作用,為骨組織工程種子細胞的獲得尋找一種新方法。 方法 健康1 周齡SD 大鼠10 只,雌雄不限,體重20 ~ 30 g,采用貼壁法和酶消化法分別獲得BMSCs 和成骨細胞,并進行鑒定。無菌條件收集第1 ~ 5 代成骨細胞培養液上清,與完全培養基1 ∶ 1 混合,制備成骨細胞條件培養液,與第2 代BMSCs 共培養為誘導組,相同代次BMSCs 與完全培養液共培養為對照組。倒置相差顯微鏡下觀察共培養后BMSCs 形態變化,MTT 法檢測BMSCs 生長情況,免疫組織化學染色檢測共培養后BMSCs 的ALP、Col Ⅰ、骨鈣素(osteocalcin,OCN)蛋白的表達,采用 RT-PCR 檢測Col Ⅰ、OCN mRNA 的表達。 結果 誘導組共培養7 d BMSCs 體積變大,細胞由長梭形展開為扁平形和多邊形,并帶有突起;9 d 細胞呈集落狀生長。細胞生長曲線示BMSCs 數量隨培養時間延長而增加,對照組增殖能力較誘導組強;誘導培養4 ~ 7 d,對照組細胞數量與誘導組比較差異有統計學意義(P lt; 0.05)。誘導組培養12 d,ALP 染色呈陽性表達;18 d 出現鈣結節;21 d Col Ⅰ和OCN 呈陽性表達;對照組均呈陰性表達。RT-PCR 檢測示誘導組培養21 d 有Col Ⅰ、OCN mRNA 表達,對照組未見表達。 結論 體外大鼠成骨細胞條件培養液有明顯的誘導同種大鼠BMSCs 向成骨樣細胞分化的作用。
目的 探討瘦素(leptin,LEP)對 hBMSCs 成骨分化的作用及機制。 方法 采用全骨髓法培養hBMSCs,取第3 代hBMSCs 分為A、B、C、D、E、F 組,待細胞貼壁后各組分別加入400、200、100、50 ng/mL LEP 、100 ng/ mL BMP 和普通培養基2 mL 進行培養。于培養后7 d 行ALP 染色、21 d 行礦化結節染色,倒置相差顯微鏡觀察染色結果;并于培養后7、14、21 d,檢測各組ALP 活性、骨鈣素(osteocalcin,OCN)水平,篩選 LEP 的最佳誘導濃度;B、E、F 組細胞培養7 d 后,采用 RT-PCR 檢測成骨相關基因:核心結合因子(core-binding factor α1,Cbfα1)、ALP、Col Ⅰ、OCN mRNA 的表達。 結果 誘導培養7 d,ALP 染色結果顯示,A、B、C、D、E 組細胞胞漿均呈藍色陽性著色,F 組呈弱陽性;誘導培養21 d,礦化結節染色結果顯示,A、B、C、D、E 組細胞染色呈陽性,F 組呈陰性。B 組培養后7、14、21 d,ALP、OCN 活性低于 E 組,但顯著高于其余各組,差異均有統計學意義(P lt; 0.05),200 ng/mL LEP 為最佳濃度。B、E、F組細胞培養7 d,F 組Cbfα1、ALP、Col Ⅰ、OCN mRNA 均不表達;B、E 組各產物mRNA 均有表達,但B 組低于E 組。 結論 LEP 可促進 hBMSCs 成骨分化,其機制可能為LEP 促進了成骨相關基因的表達
目的 探討兔BMSCs- 殼聚糖凝膠復合體移植治療椎間盤髓核缺損退變的效果,為臨床應用提供實驗依據。 方法 6 只健康1 月齡新西蘭白兔,雌雄不限,體重1.0 ~ 1.5 kg。取骨髓2 mL,分離培養BMSCs。取第3代BMSCs,5-BrdU 活細胞示蹤劑標記,與殼聚糖凝膠混勻,制備BMSCs- 殼聚糖凝膠復合體。將6 只動物建立兔椎間盤髓核缺損退變模型,并隨機分為3 組(n=2):正常對照組僅分離暴露椎間盤,不作任何處理;移植治療組將30 μL 自體BMSCs- 殼聚糖凝膠復合體注射入缺損椎間盤中心;缺損退變組僅注射入0.01 mol/L PBS 液30 μL。移植后4 周處死動物,取出移植修復的椎間盤,行細胞5-BrdU 標記檢測、HE、aggrecan 番紅O 染色及Col Ⅱ免疫組織化學染色;Col Ⅱ免疫組織化學染色切片行灰度值測定。 結果 細胞標記檢測發現,自體BMSCs 移植后繼續存活并增殖,形成細胞克隆。正常對照組及移植組椎間盤HE 染色示椎間盤結構清晰,髓核組織及外周纖維環分界清晰,細胞核及細胞漿染色明顯;缺損退變組示椎間盤結構紊亂,髓核組織和外周纖維化分界不清。aggrecan 番紅O 染色示正常對照組及移植治療組椎間盤染色明顯,椎間盤結構清晰;缺損退變組椎間盤結構紊亂,髓核組織和外周纖維化分界不清。Col Ⅱ免疫組織化學染色示正常對照組以中央髓核組織染色為主,呈黃褐色陽性反應,椎間盤結構清晰;移植治療組中央髓核組織呈陽性反應,細胞間質可見明顯黃褐色,大體結構仍保持完整;缺損退變組染色較前兩組淺,且結構不清。3 組Col Ⅱ免疫組織化學染色切片行灰度值測定,正常對照組為223.84 ± 3.93,與移植治療組(221.03 ± 3.53)比較差異無統計學意義(P gt; 0.05),但兩組與缺損退變組(172.50 ± 3.13)比較,差異均有統計學意義(P lt; 0.05)。 結論 兔BMSCs- 殼聚糖凝膠復合體可修復椎間盤缺損退變,為臨床應用可注射式組織工程髓核移植治療椎間盤退變奠定實驗基礎。