目的 以聚乳酸/聚羥基乙酸(poly-lactide-co-glycolide,PLGA)為載體,探討重組人骨形成蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein 2, rhBMP-2)在關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)方面的作用及可行性。方法 將PLGA制成直徑4 mm,厚3 mm的圓柱形,與rhBMP-2復(fù)合(0.5 mg/塊),制備PLGA-rhBMP-2復(fù)合物。選取2月齡新西蘭兔,抽取骨髓行原代及傳代培養(yǎng),調(diào)整細胞密度為2×10.7/ml,與PLGA共培養(yǎng)24 h,制備PLGA細胞復(fù)合物。另取2月齡新西蘭兔72只,于雙側(cè)髕股關(guān)節(jié)股骨髁部制備直徑4 mm、深達髓腔的缺損。其中36只兔右側(cè)缺損處植入PLGA-rhBMP-2復(fù)合物,為實驗組;左側(cè)植入PLGA,為單純載體組;另36只兔左側(cè)缺損不作任何處理,為空白對照組,右側(cè)缺損處植入PLGA-細胞復(fù)合物,作為細胞組。術(shù)后4、8、12、24、36和48周取材,行大體、組織學(xué)觀察以及組織學(xué)評分。結(jié)果術(shù)后動物均存活。術(shù)后4周,實驗組和細胞組缺損內(nèi)被半透明組織填充,觸之柔軟,表面較光滑,軟骨細胞周圍基質(zhì)異染弱,新生軟骨厚度較正常軟骨厚;空白對照組和單純載體組未見明顯組織形成。8周,實驗組和細胞組內(nèi)新生組織呈白色,半透明,質(zhì)較韌,表面平整,與周圍正常軟骨界限模糊;新生軟骨細胞分布均一,但仍較正常軟骨厚,PLGA已大部分降解,僅遺留少量顆粒;單純載體組和空白對照組缺損明顯,底部形成少量白色膜狀組織。12、24周,實驗組和細胞組缺損內(nèi)完全充填白色半透明新生軟骨組織,質(zhì)韌,表面平整,與正常軟骨界限消失,厚度接近正常軟骨,與正常軟骨連接良好,表面細胞平行排列,深層有縱向排列的傾向,呈團狀,陷窩形成,但有別于正常軟骨細胞;單純載體組和空白對照組缺損邊緣及底部形成少量軟骨細胞,大部分為纖維組織。 36、48周,實驗組和細胞組新生軟骨組織色稍發(fā)白,表面連續(xù),欠平整,與正常軟骨界限消失,未見滑膜增生; 新生軟骨厚度較正常軟骨薄,軟骨細胞周圍基質(zhì)異染較弱;單純載體組及空白對照組缺損仍存在,但較以前縮小,基底形成纖維組織,髁部可見部分軟骨面不平整、剝脫,部分軟骨下骨外露,滑膜增厚。組織學(xué)評分,實驗組和細胞組術(shù)后12、24周分別與4、 8和48周比較,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);各時間點實驗組、細胞組分別與單純載體組和空白對照組比較,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),實驗組與細胞組在各時間點比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論 PLGA-rhBMP-2復(fù)合物在降解過程中釋放出rhBMP-2,rhBMP-2作用于缺損局部的骨髓基質(zhì)細胞,誘導(dǎo)其向軟骨細胞分化,從而修復(fù)軟骨缺損;此方法簡便易行,有實用價值,有望成為治療軟骨缺損的一種新方法。
目的 觀察重組人骨形成蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein 2,rhBMP-2)與骨誘導(dǎo)劑對SD大鼠骨髓間充質(zhì)干細胞 (mesenchymalstem cells, MSCs)的增殖與成骨作用。 方法 體外培養(yǎng)大鼠MSCs,分為實驗組與對照組。對照組:不加rhBMP-2與骨誘導(dǎo)劑。實驗組:骨誘導(dǎo)劑單獨作用于SD大鼠MSCs(A組);rhBMP-2分別以濃度為10(B組)、50 (C組)、100 (D組)、200 μg/L (E組)單獨作用于SD大鼠MSCs;rhBMP-2分別以濃度為10 (F組)、50 (G組)、100 (H組)、200 μg/L(I組)聯(lián)合骨誘導(dǎo)劑作用于SD大鼠MSCs。測定第3、6、9、12天的增殖狀況(MTT法)、堿性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性和骨鈣素(osteocalcin,OC)水平。 結(jié)果 倒置相差顯微鏡觀察SD大鼠MSCs原代培養(yǎng)時,細胞接種12 h后即可貼壁;48 h細胞成梭形,形似成纖維細胞;4 d時細胞為多角形、紡錘形;6 d時,成纖維細胞散在分布,少量呈集落樣生長,為漩渦狀、放射狀排列;10 d左右,細胞基本鋪滿瓶底,融合成片。傳代細胞5~7 d即可長滿瓶底。各時間點A~I組均能顯著促進MSCs成骨活性(ALP和OC)的表達。B~E組同時具有促進MSCs 增殖作用,并呈濃度依賴性;F~I組增殖及ALP、OC含量均高于A~E組,比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。 結(jié)論 rhBMP-2與骨誘導(dǎo)劑聯(lián)合作用可在促進MSCs增殖的同時提高其成骨活性。
目的 探討骨髓間充質(zhì)干細胞(marrow mesenchymal stem cells, MSCs)分化為創(chuàng)面皮膚附屬器細胞的可能性,及其參與創(chuàng)面修復(fù)的可能機制。方法 無菌條件下取Wistar大鼠股骨骨髓細胞,密度梯度離心分離、純化MSCs,體外培養(yǎng)擴增后,用BrdU標記細胞。另于同種雄性Wistar大鼠背部正中,制備1 cm×1 cm全厚皮膚缺損創(chuàng)面模型,將BrdU標記的1×106/ml MSCs從陰莖靜脈輸注,術(shù)后第3天與第7天切取創(chuàng)面組織,行BrdU免疫組織化學(xué)單染色,以及BrdU和廣譜角蛋白免疫組織化學(xué)雙染色。結(jié)果 BrdU陽性細胞出現(xiàn)在創(chuàng)面皮下組織、皮脂腺、毛囊和骨髓腔中。免疫組織化學(xué)雙染色結(jié)果顯示,皮脂腺和毛囊有BrdU陽性細胞,同時表達廣譜角蛋白。結(jié)論 創(chuàng)面愈合過程中, MSCs歸巢并參與創(chuàng)面修復(fù);在實驗性全身皮膚缺損創(chuàng)面微環(huán)境下, MSCs可分化為皮膚附屬器細胞。
目的 介紹近期國內(nèi)外脂肪組織來源的基質(zhì)細胞研究進展。方法 廣泛查閱近期有關(guān)文獻,歸納分析此種細胞的培養(yǎng)和分化的研究狀況。結(jié)果 脂肪組織中存在一種多能的基質(zhì)細胞,體外培養(yǎng)條件下這種細胞生長狀態(tài)類似成纖維細胞,可長期增殖,細胞絕大多數(shù)為中胚層來源,混有少量的血管周細胞、內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞,在一定的誘導(dǎo)條件下能分化為脂肪細胞、軟骨細胞、成骨細胞、成肌細胞和神經(jīng)細胞。結(jié)論 脂肪組織來源的基質(zhì)細胞可替代間充質(zhì)干細胞作為組織工程的另一種干細胞。