本期专题：干细胞与转基因技术

1绿色荧光蛋白基因腺病毒载体转染兔骨髓间充质干细胞的实验 2Ad-GFP修饰的间充质干细胞在肺气肿大鼠体内向肺部的定向迁移 3体外转染绿色荧光蛋白基因的肌源性干细胞移植修复大鼠脊髓损伤     

转染血管内皮细胞生长因子基因骨髓间充质干细胞移植对大鼠心肌梗死区血管新生的影响

背景:骨髓间充质干细胞作为基因载体,有利于外源基因保持良好的遗传稳定性,如能将血管内皮细胞生长因子基因转入间充质干细胞内移植到心肌梗死区,可望获得基因和细胞治疗相互协同促进的作用.目的:观察转染血管内皮细胞生长因子基因的骨髓间充质干细胞移植大鼠心肌梗死区血管新生及血管内皮细胞生长因子基因的体内表达.设计、时间及地点:实验于2004/2007年在湖南省儿童医院儿科研究所,中南大学湘雅二医院中心实验室完成的随机对照实验.材料:实验动物为雄性清洁级Wistar近交系大鼠.以冠脉结扎法制备人鼠心肌梗死模型.方法:以密度梯度离心与贴壁培养法获得大鼠骨髓间充质干细胞.当问充质干细胞生长汇合率为80%～90%时以脂转法转染pcDNA3.1-hVEGF165质粒.心肌梗死模型大鼠随机分4组进行干预:联合组于心肌梗死区移植转染血管内皮细胞生长因子基因的间充质干细胞,细胞组移植间充质干细胞、基因组注射脂质体-pcDNA3.1-VEGF165DNA复合物,对照组注射等容积培养液.主要观察指标:移植4周后,各组大鼠心肌梗死区毛细血管密度,血管内皮细胞生长因子基因表达.结果:火鼠心肌梗死区毛细血管密度以联合组和基因组最高,高于细胞组(P=0.001,0.029),细胞组高于对照组(P=0.028).RT-PCR显示血管内皮细胞生长因子基因体内的表达从高到低依次为联合组、基因组、细胞组和对照组.结论:①作为血管内皮细胞生长因子基因的载体,骨髓间充质干细胞有利于其的稳定表达.②转染血管内皮细胞生长因子基因的骨髓间充质干细胞移植有利于大鼠心肌梗死区的血管新生,其疗效优于单独应用基因或细胞治疗.     

稳定转染增强型绿色荧光蛋白大鼠骨髓间充质干细胞系的建立

背景：利用间充质干细胞或含有治疗因子的干细胞进行有选择性的杀伤肿瘤细胞是一种有前途的治疗方法。目的：建立含稳定转染增强型绿色荧光蛋白的大鼠骨髓间充质干细胞系。方法：通过脂质体介导慢病毒质粒pVector-EGFP、pHelper、Envelope共转染293T细胞完成载体病毒构建,以实时荧光定量PCR检测慢病毒滴度;取对数生长期的SD大鼠骨髓间充质干细胞,以复感染指数MOI值0,5,10,15,20加入携带报告基因增强型绿色荧光蛋白的慢病毒载体稀释液,72h后观察各组增强型绿色荧光蛋白的表达效率及阳性转染率。结果与结论：携带增强型绿色荧光蛋白的慢病毒载体系统转染293T细胞能够正确表达,滴度为1×108TU/mL。包装好的病毒颗粒转染大鼠骨髓间充质干细胞二三天后,各孔均有增强型绿色荧光蛋白的表达。MOI值从0增至10,细胞的阳性表达率逐渐提高（P〈0.05）,MOI值为10的组能获得〉70%的转染率,但MOI值从10增至20,转染率变化不明显。说明以MOI值为10的滴度将慢病毒载体可将外源基因高效转入大鼠骨髓间充质干细胞内,建立含稳定转染增强型绿色荧光蛋白的大鼠骨髓间充质干细胞系。     

血管内皮生长因子165转染骨髓间充质干细胞绿色荧光蛋白的表达

背景：血管内皮生长因子是一种有效的血管形成和通透性诱导因子,其中在体内以血管内皮生长因子165和血管内皮生长因子121表达为主,具有强烈的促血管新生作用。目的：观察以血管内皮生长因子165基因转染骨髓间充质干细胞,继而分化为血管内皮细胞的可行性。方法：分离提取50gSD大鼠骨髓间充质干细胞,采用流式细胞仪鉴定,将携有血管内皮生长因子165基因的质粒pGLV．EFla,采用慢病毒转染骨髓间充质干细胞,转染后于荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白表达情况。结果与结论：转染后12h可见细胞内有绿色荧光蛋白表达,48h后表达增多,72h后达到高峰,其后部分细胞荧光开始减退。结果证明血管内皮生长因子165基因转染骨髓间充质干细胞后,骨髓间充质干细胞内有绿色荧光蛋白表达,提示细胞转染成功,骨髓间充质干细胞定向分化为血管内皮细胞具有可行性。     

人端粒酶反转录酶转染的骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠糖尿病

背景:人端粒酶反转录酶是调控增殖及定向分化的首选生长因子之一,具有多重生物学效应。目的:观察人端粒酶反转录酶表达的骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠糖尿病的效果。方法:体外培养SD大鼠骨髓间充质干细胞,经反转录病毒PLXSN为载体介导人端粒酶反转录酶基因转染骨髓间充质干细胞,在转染前后用RT-PCR检测骨髓间充质干细胞人端粒酶反转录酶基因的表达。60只雌性SD大鼠中随机取15只作为正常对照组,一次性注射生理盐水,余45只按45 mg/kg的剂量注射链脲霉素建立糖尿病模型后,随机分为3组,分别通过大鼠尾静脉注射移植人端粒酶反转录酶基因转染的骨髓间充质干细胞0.2 mL、骨髓间充质干细胞0.2 mL、生理盐水0.2 mL。结果与结论:转染48 h后发现,骨髓间充质干细胞有人端粒酶反转录酶mR NA的表达,且重点集中于胞核内。移植后14 d,糖尿病组大鼠空腹血糖维持在较高水平,且高于正常对照组(P<0.05);与糖尿病组相比,各移植组大鼠空腹血糖水平显著下降(P<0.05);与骨髓间充质干细胞移植组相比,人端粒酶反转录酶基因转染的骨髓间充质干细胞移植组大鼠空腹血糖水平显著下降(P<0.05),接近正常对照组水平(P>0.05)。结果提示人端粒酶反转录酶表达的骨髓间充质干细胞移植能有效治疗大鼠糖尿病。     

携带绿色荧光蛋白基因慢病毒转染的大鼠骨髓间充质干细胞的干细胞特性检测

目的:研究携带绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)基因的慢病毒转染的骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)是否仍具有干细胞的特性。方法:培养大鼠骨髓MSC,采用携带GFP基因的慢病毒转染MSC。用不同感染复数(multiplicity of infection,MOI,分别设定为5、10、25、50)转染MSC,在荧光显微镜下观察转染效果,流式细胞仪测定最佳MOI的转染效率和携带GFP的MSC(MSC-GFP)表面抗原CD表型,采用成脂肪、成骨、成软骨分化液诱导MSC-GFP分化,荧光显微镜和化学染色观察诱导分化结果。结果:MOI=25时细胞死亡少,转染效果最佳,转染效率为97%。MSC-GFP不表达CD11b/c(2%)、CD45(3%),表达CD29(100%)、CD90(99%),可向脂肪细胞、骨细胞、软骨细胞分化,符合干细胞特性。结论:携带GFP基因的慢病毒转染的骨髓MSC维持着干细胞特性。本研究结果为MSC在体内示踪研究提供理论基础。     

重组腺相关病毒介导增强型绿色荧光蛋白在骨髓间充质干细胞中的表达

目的:重组腺相关病毒是携带治疗目的基因的有效载体.骨髓间充质干细胞则可作为外源基因的载体和表达场所实验选择携带绿包荧光蛋白的腺相关病毒体外转染骨髓间充质干细胞,观察转染效果。方法:实验于2006-01/12在咸宁学院心血管疾病研究所和武汉大学心内科实验室完成清洁级成年SD大鼠6只.由武汉大学医学院试验动物中心提供,实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准。携带增强型绿色荧光蛋白的重组腺相关病毒载体由北京本元正阳基因技术公司提供,基因启动子为CMV,有效滴度4×10~(11)v.g/mL。全骨髓法分离大鼠骨髓间充质干细胞,于体积分数为0.1的胎牛血清中培养.扩增纯化至第3代。按感染复数分别为10~2.10~3.10~4,10~5 v.g/cell加入携带增强型绿色荧光蛋白的重组腺相关病毒。于4,8,24、48 h倒置相差荧光显微镜下观察腺相关病毒感染骨髓间充质干细胞的状态,随机记录200个细胞中增强型绿色荧光蛋白阳性表达率.计算感染效率。结果:①骨髓间充质干细胞转染效率:感染复数为10~3.10~4,10~5 v.g/cell时.转染8 h后骨髓间充质干细胞内可见绿色荧光蛋白的表达.其中105 v.g/cell感染效果最佳.于转染48 h时荧光强度达最高值.感染效率约28%②骨髓间充质干细胞经G418筛选后检测增强型绿色荧光蛋白阳性细胞率达98%。结论:介导绿色荧光蛋白的腺相关病毒转染骨髓间充质干细胞简便易行,感染复数为10~5v.g/cell时效果较佳,目的基因表达稳定,用于后续基因治疗具备一定的可行性。     

碱性成纤维细胞生长因子基因转染大鼠骨髓间充质干细胞后目的基因的表达

目的:观察碱性成纤维细胞生长因子基因转染大鼠骨髓间充质干细胞后bFGF目的基因的表达情况,并进行影响骨髓间充质干细胞的生物学特性分析。方法:实验于2005-03/2006-02在中山大学第二附属医院医学研究中心完成。①选择近交系4周龄雄性SD大鼠10只,贴壁法分离培养骨髓间充质干细胞,构建含bFGF基因的腺病毒表达载体,利用腺病毒介导转染SD大鼠骨髓间充质干细胞。②传2代后,将细胞接种12孔培养板,培养至90%融合时弃上清,调整转染病毒滴度范围为50～400。荧光显微镜下通过观察绿色荧光强度检测转染效果,以流式细胞仪检测细胞转染效率。③传2代后,胰酶消化,置于6孔板内,每孔细胞数量5×105,2d后细胞贴壁生长于盖玻片上,分别转染Ad.bFGF、Ad.GFP,同时设立空白对照。转染病毒滴度选择200。应用免疫组化和Western-Blot法鉴定碱性成纤维细胞生长因子的表达,ELISA法检测培养上清液中碱性成纤维细胞生长因子的浓度。观察转染后骨髓间充质干细胞形态和生长情况的变化。结果:①pcDNA3/bFGF的鉴定结果:成功构建碱性成纤维细胞生长因子腺病毒表达载体。②Ad.GFP转染骨髓间充质干细胞的效率测定:转染48h后,绿色荧光蛋白的表达明显增强。当转染病毒滴度≤200时,腺病毒的转染效率与病毒剂量呈明显的正相关(P<0.05),当>200时转染效率趋于稳定,均在96%以上。③Ad.bFGF转染骨髓间充质干细胞的表达情况:bFGF蛋白表达免疫组化检测可见转染Ad.bFGF骨髓间充质干细胞的胞浆内充满棕褐色颗粒,阳性表达率为86%,而转染Ad.GFP及空白对照的骨髓间充质干细胞均为阴性。Western-Blot示转染Ad.bFGF的细胞裂解产物中碱性成纤维细胞生长因子含量明显高于转染Ad.GFP及空白对照。ELISA检测结果表明转染Ad.bFGF的细胞培养上清液中碱性成纤维细胞生长因子浓度第15天达高峰1467ng/L,此后逐渐下降,但至转染第28天时仍显著高于空白对照(441ng/L,128ng/L,t=4.31,P<0.01)。④转染Ad.bFGF对骨髓间充质干细胞增殖的影响:骨髓间充质干细胞的增殖分化没有明显变化。结论:采用腺病毒介导的基因转染技术可以将碱性成纤维细胞生长因子转染至骨髓间充质干细胞中,并有外源性基因和蛋白的表达。提示骨髓间充质干细胞是碱性成纤维细胞生长因子基因治疗的理想载体。     

沉默RhoA基因对骨髓间充质干细胞静脉移植治疗脑梗死大鼠的作用

背景:研究证实,RhoA基因在神经继发损伤中发挥着重要的作用,通过基因沉默降低其表达,可以有效阻断继发性神经损伤.RhoA蛋白介导的神经突生长抑制作用是影响骨髓间充质干细胞移植后修复效果的重要原因.目的:验证是否可以通过沉默RhoA基因的方法,改良骨髓间充质干细胞静脉移植对大鼠脑梗死的治疗效果.方法:体外培养骨髓间充质干细胞,经小分子干扰RNA转染以沉默RhoA基因表达,用Western blot法检测神经干细胞在转染前后RhoA基因的表达.建立大脑中动脉闭塞模型,分为3组,通过尾静脉分别注入RhoA基因沉默的骨髓间充质干细胞悬液、骨髓间充质干细胞悬液及不含干细胞的培养液(对照组).注入移植液后24 h,3 d,1,2 周行Bederson评分检测神经功能的损伤情况.造模2周后处死大鼠取材,行免疫组织化学和苏木精-伊红染色观察大脑梗死处组织学变化.结果与结论:经分子干扰RNA转染后24 h的骨髓间充质干细胞RhoA基因表达较转染前显著降低(P=0.002).沉默RhoA基因后的骨髓间充质干细胞移植治疗,无论从组织学上还是功能学上疗效都有明显的提高.提示用RNA干扰的方法使骨髓间充质干细胞的RhoA基因沉默,再通过尾静脉注射的方法移植到大鼠颅脑损伤区,移植的骨髓间充质干细胞可以更好地在损伤部位存活,增殖分化与迁移,促进脑梗死后大鼠神经功能的恢复.     

腺病毒介导血管内皮生长因子基因转染大鼠骨髓间充质干细胞移植梗死心肌的血管再生

背景：骨髓间充质干细胞的存活率与良好的血液供应关系密切，在移植早期其自身所分泌产生的促血管生长因子不足以刺激血管新生而容易导致移植的细胞死亡。目的：观察骨髓间充质干细胞移植联合血管内皮生长因子基因转染对大鼠梗死心肌组织修复重建、血管再生的影响。设计、时间及地点：随机分组设计的细胞基因工程实验，于2006-01／2007-12在中山大学第二附属医院医学研究中心完成。材料：选取具有相同遗传背景的雄性SD大鼠40只建立急性心肌梗死模型，6~8周龄．体质量250～300g。方法：体外分离、培养、纯化SD大鼠骨髓间充质干细胞，以BrdU标记骨髓间充质干细胞。腺病毒介导血管内皮生长因子基因转染骨髓间充质干细胞。将造模后大鼠随机分为4组．每组10只：基因转染骨髓间充质干细胞组，梗死心肌内注射体外转染腺病毒介导血管内皮生长因子的骨髓间充质干细胞；骨髓间充质干细胞组，梗死心肌内注射骨髓间充质干细胞；基因转染组，注射腺病毒介导的血管内皮生长因子；对照组，注射无血清IMDN培养液。主要观察指标：移植4周后观察移植细胞分化和新生血管的形成，并通过超声多普勒检测心功能变化。结果：细胞移植4周后，基因转染骨髓间充质干细胞组、骨髓间充质干细胞组移植区移植细胞表现为心肌肌钙蛋白T染色阳性，细胞呈肌样细胞形态，并且两组心功能都较移植前有明显改善，基因转染骨髓间充质干细胞组改善程度优于骨髓间充质干细胞组。部分BrdU染色阳性的细胞可以分化成为内皮细胞，参与构成了梗死区域新生毛细血管，相对于单纯细胞移植与细胞因子移植，细胞移植结合血管内皮生长因子基因转染促进毛细血管新生更明显。结论：骨髓间充质干细胞移植联合血管内皮生长因子基因转染可以通过促进心肌再生和新生血管的形成来重建缺血心肌，明显改善心功能。     

生长因子及骨髓间充质干细胞与肺再血管化修复烟熏大鼠肺气肿模型

背景:作者以往研究初步证明在单纯使用胰蛋白酶制作的大鼠肺气肿模型上骨髓间充质干细胞可以"归巢"到病损肺组织,并参与肺血管形成促进肺组织修复.碱性成纤维生长因子、血管内皮生长因子同样具有强大的促进血管新生的作用.目的:观察碱性成纤维生长因子、血管内皮生长因子、骨髓间充质干细胞对肺气肿模型大鼠肺毛细血管再生和肺气肿病理修复的影响.方法:除正常对照组外,其余5组大鼠均采用烟熏加气管内一次性滴注猪胰弹性蛋白酶法建立肺气肿模型.成功造模后,碱性成纤维细胞生长因子组气管内注入400 U碱性成纤维细胞生长因子,血管内皮生长因子组气管内注入2 μg血管内皮生长因子,1次,周,共3次;单纯细胞移植组于尾静脉注入4×10~9L~(_1).骨髓间充质干细胞悬液1 mL;血管内皮生长因子+细胞移植组气管内注入血管内皮生长因子的同时,尾静脉注入骨髓间充质干细胞:模型对照组、正常对照组给予相同体积的生理盐水.干预4周后行动脉血气分析,观察肺组织病理改变及形态学指标变化,免疫组化法检测肺组织CD34~+的表达.结果与结论:与模型对照组比较,血管内皮生长因子组PaO_2值明显升高(P<0.05),余指标无明显变化(P>0.05);其余组各项指标均无明显变化(P>0.05).大体及光镜观察可见,正常对照组肺表面光滑平整,呈淡粉红色,弹性好,切面可见肺泡大小均匀一致;模型对照组出现慢性阻塞性肺气肿病理改变;余4组均较模型对照组病变程度有所好转.与模型对照组比较,碱性成纤维细胞生长因子组、血管内皮生长因子组、单纯细胞移植组、血管内皮生长因子+细胞移植组平均肺泡数、CD34~+相对阳性面积均明显增加(P<0.05),平均肺泡面积、平均内衬间隔则明显减少(P<0.05),此4组之间各指标比较均无明显差异(P>0.05).提示碱性成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子、骨髓间充质干细胞均能在一定程度上修复烟熏加气管内滴入弹性蛋白酶构建的大鼠肺气肿模型的病变,可能的作用机制是增加肺的毛细血管数、扩张肺血管,增加肺血流量,改善通气,血流,肺组织通过自身的代偿缩小了肺泡面积,减小肺容积.     

Cell based therapy for COPD

To develop a new cell based therapy for chronic obstructive pulmonary disease (COPD), we need to understand 1) the role of tissue-specific and bone marrow-derived stem cells, 2) extracellular matrix, and 3) growth factors. Recently, bronchioalveolar stem cells were identified in murine distal lungs. Impairment of these stem cells may cause improper lung repair after inflammation, resulting in pulmonary emphysema. Bone marrow-derived cells are necessary to repair injured lungs. However, the long term role of these cells is not understood yet. Although we need more careful analysis and additional experiments, growth factors, such as hepatocyte growth factor, are good candidates for the new cell based therapy for COPD. Lung was believed as a non-regenerative organ. Based on these recent reports about lung regeneration and stem cells, however, new strategies to treat COPD and a new point of view to understand the pathophysiology of COPD are rising.     

Impaired colony-forming capacity of circulating endothelial progenitor cells in patients with emphysema

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is classified into emphysema and chronic bronchitis, which are thought to result from different pathophysiological pathways. Smoking-induced lung parenchymal destruction and inadequate repair are involved in the pathogenesis of emphysema. In addition, decreased expression of vascular endothelial growth factor and increased endothelial cell apoptosis in the lung may participate in emphysema pathogenesis. As stem cells, circulating endothelial progenitor cells (EPCs) may play a key role in the maintenance of vascular integrity by replacing and repairing the damaged endothelial cells in the tissues. To determine whether the lack of appropriate repair by circulating EPCs in cases of smoking-induced endothelial cell injury participates in emphysema pathogenesis, we determined the association between the colony-forming or migratory capacity of circulating EPCs and the presence of emphysema in 51 patients with COPD. The patients were divided into emphysema (n = 23) and non-emphysema groups (n = 28) based on high-resolution computed tomography. Twenty-two smokers with normal lung function and 14 normal non-smokers served as controls. Circulating EPCs isolated from patients with emphysema showed significantly lower colony-forming units (CFUs) than those from patients with non-emphysema group, smokers with normal lung function, and normal non-smokers. EPCs from patients with emphysema showed significantly lower migratory capacity than those from normal non-smoking controls (p < 0.05). On multivariate analysis, the EPC-CFU was independently associated with emphysema (OR 0.944, 95% CI = 0.903-0.987, p = 0.011). Thus, impaired functions of circulating EPCs may contribute to the development of emphysema.     

转化生长因子β1在大鼠骨髓间充质干细胞移植修复梗死心肌中的作用

背景:大量研究显示,骨髓间充质干细胞是通过旁分泌作用,促使移植部位大量肌纤维母细胞聚集,分泌大量胶原蛋白,从而使梗死后心脏得到有利修复,并改善心脏收缩舒张功能。目的:探讨转化生长因子β1在大鼠骨髓间充质干细胞修复梗死心肌过程中的作用。方法:①体外实验:模拟心肌梗死后微环境培养大鼠骨髓间充质干细胞,检测其分泌肿瘤坏死因子α、血小板衍生生长因子、转化生长因子β1浓度。②体内实验:将大鼠Brdu标记的骨髓间充质干细胞、转化生长因子β1、PBS分别移植到梗死后心肌内,免疫细胞化学染色、PCR、Wester-blot等方法检测移植后大鼠心肌胶原蛋白Ⅰ、Ⅲ形成的差异。结果与结论:心肌梗死后微环境下培养大鼠骨髓间充质干细胞14d可检测到培养基内有高浓度转化生长因子β1。移植骨髓间充质干细胞、转化生长因子β1大鼠心肌部位可检测到肌纤维母细胞的聚集及胶原蛋白Ⅰ、Ⅲ表达。结果显示大鼠骨髓间充质干细胞移植梗死心肌后,可促进胶原蛋白Ⅰ、Ⅲ的生成,从而改善心脏收缩功能,其中骨髓间充质干细胞所分泌的转化生长因子β1可能发挥重要作用。     

血管内皮生长因子与纳米晶胶原基骨支架复合修复大鼠股骨缺损(英文)

背景:研究证实纳米晶胶原基骨复合间充质干细胞修复骨缺损具有体内成骨能力。目的:观察血管内皮生长因子与骨髓间充质干细胞、纳米晶胶原基骨复合物修复大鼠股骨缺损的效果。方法:制作SD大鼠股骨中段骨缺损模型,随机分为2组:对照组植入骨髓间充质干细胞/纳米晶胶原基骨复合物;实验组植入血管内皮生长因子/骨髓间充质干细胞/纳米晶胶原基骨复合物。术后第2,4,8周行股骨标本影像学与组织学观察;术后第8周行新生骨痂环境扫描电镜检查。结果与结论:纳米晶胶原基骨支架复合物植入大鼠体内后无排斥反应及炎症反应,且血管内皮生长因子/骨髓间充质干细胞/纳米晶胶原基骨复合物成骨更快,较骨髓间充质干细胞/纳米晶胶原基骨复合物具有更好的骨再生能力,其成骨方式主要为软骨内成骨。推测血管内皮生长因子促进了局部微血管的形成和成骨细胞的分化、增殖,加快了软骨内成骨的速率,缩短了骨修复时间,提高了骨再生的质量和速率。     

血管内皮生长因子缓释系统复合成骨诱导的骨髓间质干细胞修复骨缺损

背景:从目前文献报道来看,生长因子缓释系统在骨科方面的应用研究主要集中在软骨修复方面,关于复合组织工程骨修复骨缺损的研究报道较少。目的:构建复合组织工程骨,观察其修复骨缺损的效果。方法:①通过血管内皮生长因子、肝素和纤维蛋白胶的不同组合构建复合支架缓释系统,经检测选取最优组种植成骨诱导的骨髓间质干细胞构建复合组织工程骨。②36只SD大鼠制备股骨干骨缺损模型后随机分为3组,分别植入上述复合组织工程骨和复合支架缓释系统,空白对照组不植入任何材料,3组均予内固定。③ELISA方法检测样本释放的血管内皮生长因子浓度以评价复合支架缓释系统的缓释性能;于植入后1,4,12,24周行X射线检查及骨组织碱性磷酸酶染色评价各组动物骨缺损修复水平。结果与结论:经血管内皮生长因子/肝素/纤维蛋白修饰的纳米晶胶原基骨复合支架缓释系统在体外环境缓释30d后依然高浓度释放血管内皮生长因子,且缓释曲线平直;动物实验中植入的复合组织工程骨在24周内完全降解,骨缺损修复完成,骨缺损部位碱性磷酸酶活性明显高于复合支架缓释系统组、空白对照组。结果显示该复合支架缓释系统具有优异的缓释性能,在该缓释系统上种植成骨诱导的骨髓间充质干细胞后,能够提高骨缺损修复的速度和质量。     

骨髓间充质干细胞与肝细胞生长因子在组织修复中的作用

当组织损伤发生后,骨髓间充质干细胞逆趋化因子浓度梯度迁移至病变处,通过分化为受损细胞、分泌多种细胞因子,如肝细胞生长因子等,及其免疫调节等机制,发挥组织修复作用:肝细胞生长因子是间充质干细胞的重要趋化因子,它可抑制间充质干细胞的增殖、并诱导其向肝细胞及上皮细胞系分化.骨髓间充质干细胞参与受损组织的修复过程是复杂的,其作用机制主要表现在归巢至受损部位,局部微环境下的正确定向分化和抑制宿主的免疫等方面.随着研究的进一步深入,骨髓间充质干细胞参与受损组织修复作用机制将会逐步被明确,移植有治疗效果的行基因修饰的骨髓间充质干细胞,及采取其他可增强细胞移植的治疗效果,增强干细胞的修复作用,有望更好的用于指导临床治疗工作.     

大鼠脊髓损伤后bFGF、EGF海绵对内源性神经干细胞的诱导及修复作用

目的探讨碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）、表皮生长因子（EGF）海绵植入损伤脊髓对脊髓损伤后内源性干细胞的诱导修复作用。方法采用脊髓半横断制作脊髓损伤模型,将46只大鼠分为对照组（n=6,不损伤脊髓）、模型组（n=20）和实验组（n=20,造模后应用bFGF、EGF海绵治疗）,对3组动物进行行为学评分、电生理、电镜及免疫组化检测。结果实验组动物经bF-GF、EGF海绵治疗后,运动功能高于模型组,内源性神经干细胞数量多于模型组（P〈0.05）。结论bFGF、EGF海绵干预可促进脊髓损伤动物内源性神经干细胞增殖、分化,改善受损的脊髓功能。     

Therapeutic Potential of Genetically Modified Mesenchymal Stem Cells After Neonatal Hypoxic-Ischemic Brain Damage

Mesenchymal stem cells (MSCs) have been shown to improve outcomes after neonatal hypoxic-ischemic (HI) brain injury possibly by secretion of growth factors stimulating repair processes. We investigated whether MSCs, modified to secrete specific growth factors, can further enhance recovery. Using an in vitro assay, we show that MSC-secreting brain derived neurotrophic factor (BDNF), epidermal growth factor-like 7 (EGFL7), persephin (PSP), or sonic hedgehog (SHH) regulate proliferation and differentiation of neural stem cells. Moreover, mice that received an intranasal application of 100,000 MSC-BDNF showed significantly improved outcomes as demonstrated by improved motor function and decreased lesion volume compared with mice treated with empty vector (EV) MSCs. Treatment with MSC-EGFL7 improved motor function but had no effect on lesion size. Treatment with MSC-PSP or MSC-SHH neither improved outcome nor reduced lesion size in comparison with MSC-EV–treated mice. Moreover, mice treated with MSC-SHH showed even decreased functional outcomes when compared with those treated with MSC-EV. Treatment with MSC-BDNF induced cell proliferation in the ischemic hemisphere lasting at least 18 days after MSC administration, whereas treatment with MSC-EV did not. These data suggest that gene-modified cell therapy might be a useful approach to consider for treatment of neonatal HI brain damage. However, care must be taken when selecting the agent to overexpress.     

低频电磁场在基因修饰表皮干细胞移植修复创面中的作用

背景：烧伤、慢性创面等大面积皮肤缺损的创面修复是临床上亟待解决的难题。表皮干细胞和角质化细胞生长因子可为创面的治疗提供新的策略。低频电磁场作为一种非侵入性物理刺激在创面修复中已被认为较佳的方法。目的：探讨低频电磁场在角质化细胞生长因子基因修饰的表皮干细胞移植促进小鼠皮肤全层缺损创面修复中的作用。方法：体外分离培养SD乳鼠表皮干细胞,用5-溴脱氧尿核苷进行标记,成功转染角质化细胞生长因子基因腺病毒表达载体后,移植于昆明小鼠全层缺损创面。建立全层缺损创面小鼠模型,分别进行表皮干细胞移植,角质化细胞生长因子修饰的表皮干细胞移植,角质化细胞生长因子修饰的表皮干细胞移植外加低频电磁场干预。结果与结论：移植后第9,16天,低频电磁场干预的角质化细胞生长因子基因修饰的表皮干细胞移植组创面收缩率优于其他各组（P〈0.05）。移植后第9天,免疫荧光染色法检测显示,各组组创面中均有5-溴脱氧尿核苷阳性细胞分布。移植后第16天,Westernblot检测显示,低频电磁场干预的角质化细胞生长因子基因修饰的表皮干细胞移植组和角质化细胞生长因子基因修饰的表皮干细胞移植组创面组织中角质化细胞生长因子蛋白表达高于表皮干细胞移植组（P〈0.05）;移植后第16,30天,苏木精-伊红染色结果显示,低频电磁场干预的角质化细胞生长因子基因修饰的表皮干细胞移植组的创面组织上皮化现象较明显。结果证实,低频电磁场有促进角质化细胞生长因子基因修饰的表皮干细胞移植修复小鼠皮肤全层缺损创面的作用。