流体压力对骨髓间充质干细胞软骨向分化影响的体外实验研究

目的探讨持续性与周期性流体静压力对骨髓间充质干细胞(BMSCs)软骨向分化潜能的影响。方法采用全骨髓贴壁法分离培养大鼠BMSCs,并采用成骨成脂分化鉴定。细胞随机分为5组,分别为对照组,持续性静压力45 k Pa、90 k Pa组,周期性动压力0~45 k Pa、0~90 k Pa作用组,压力刺激组细胞采用每天1 h连续2 d的加载方式。采用Real-time PCR对细胞成软骨分化标志基因Sox9、Aggrecan及Col-Ⅱ表达水平进行检测。结果 45 k Pa、90 k Pa的静压力及0~45 k Pa、0~90k Pa动压力作用下,BMSCs中Sox9的基因表达量显著高于对照组(P<0.05);45 k Pa,90 k Pa,0~90 k Pa组中Aggrecan mRNA的表达量明显升高(P<0.01);90 k Pa,0~90 k Pa压力作用组中Col-Ⅱ的表达量显著高于对照(P<0.01)。结论压力微环境刺激可明显促进BMSCs成软骨标志基因的表达,且持续90 k Pa的压力作用下BMSCs成软骨分化效果显著。     

NF-κB在压力调控BMSCs/PRF修复兔髁突软骨缺损中的作用研究

目的:探讨NF-κB信号通路在压力调控BMSCs/PRF双膜结构修复兔髁突软骨缺损中的作用。方法:取3~4月龄雄性新西兰兔30只,分离、培养骨髓间充质干细胞并制备成细胞膜片,抽取自体兔动脉血制备PRF,将二者复合制备BMSCs/PRF双膜结构。在所有实验动物双侧髁突作直径3 mm的缺损,制备髁突软骨缺损模型;将实验动物随机分为5组(n=6),A组:即空白对照组,缺损处不充填;B组:双膜结构充填缺损;C组:压力预调双膜结构后充填缺损;D组:NF-κB抑制剂(PDTC)预处理双膜结构后充填缺损;E组:压力预调加抑制剂预处理双膜结构充填缺损。分别于术后2、4、8周取材,HE染色观察缺损修复情况,Real-time PCR方法检测I-κB、P-65和成软骨相关基因Aggrecan、Sox-9的表达水平,并进行统计分析。结果:C组新生髁突软骨组织中NF-κB各信号分子及成软骨相关基因的表达水平均明显高于相同时间取材的其他各组(P<0.05),其缺损修复的效果也最好;D组、E组各时间点的NF-κB信号通路相关信号分子及成软骨相关基因表达水平均明显低于A、B、C组(P<0.05)。结论:BMSCs/PRF双膜结构能明显促进髁突软骨缺损的修复,以压力预调的双膜结构修复效果尤为显著;NF-κB参与了体内压力促双膜结构合成软骨的过程。     

气管导管套囊高压的影响因素及并发症的预防

气管插管是通过建立人工气道抢救和治疗危重患者的重要措施。气管导管套囊压力的监测是人工气道管理的重要组成部分。多种因素均可导致套囊压力增高,引起咽痛、咳嗽、气道炎症和气道狭窄等多种并发症,对患者术后恢复产生较多不良影响。为减少套囊高压相关并发症的发生,增强麻醉科医师套囊压监控管理意识,本文将从影响套囊压力变化的因素和套囊高压所致并发症的预防进行综述,以期为管理气管插管提供参考。     

周期性流体静压力对BMSCs细胞增殖活性及超微结构的影响

目的:观察周期性流体静压力作用下骨髓间充质干细胞(Bone Marrow Stem cells,BMSCs)细胞增殖活性及超微结构的改变。方法:贴壁法分离培养大鼠BMSCs。采用自主研发的流体静压力加载装置对大鼠BMSCs进行力学加载,加载压力为0~45 kPa、0~90 kPa,加载频率为0.1 Hz,时间1 h,连续加载2 d。对照组细胞不加压。采用CCK8法检测细胞的增殖活性,采用透射电镜观察大鼠BMSCs超微结构的变化。结果:0~45 kPa 、0~90 kPa周期性流体静压力作用下BMSCs增殖活性显著高于对照组(P<0.05),透射电镜下观察发现,0~45 kPa作用下BMSCs细胞内质网轻度扩张,胶原合成量增加。而0~90 kPa作用下细胞出现了大量胶原及凋亡小体。结论:适宜的周期性流体静压力作用下可提高细胞的增殖活性,但过高的压力刺激可诱导细胞产生凋亡。     

流体静压力及雌激素共同作用对骨髓间充质干细胞成骨及成软骨分化的影响

目的观察流体静压力联合雌激素对大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)增殖、细胞骨架及成骨、成软骨向分化的影响,检测这两种刺激共同作用是否具有生物叠加效应。方法采用全骨髓贴壁分离法分离培养BMSCs,流式细胞仪进行BMSCs表面标志物分子鉴定。细胞分为对照组(C组)、1 nmol/L17β-雌二醇作用组(E组)、1 nmol/L雌激素受体拮抗剂TAM作用组(T组)、90 kPa压力加载1 h组(P组)、17β-雌二醇预处理12 h后再加压1 h组(P+E组)以及TAM预处理12 h后再加压1 h组(P+T组)。流式细胞仪检测各组细胞的细胞周期变化;FITC-鬼笔环肽染色后激光共聚焦显微镜下观察F-actin细胞骨架表达与重组情况;各组细胞经成骨诱导7 d和14 d后茜素红染色观察钙结节形成量、Real-time PCR检测成骨细胞标志基因Col I、ON、OPN及BSP的mRNA表达;成软骨诱导14 d和28 d后甲苯胺蓝染色检测蛋白多糖表达、Real-time PCR检测成软骨细胞标志基因Sox9、Aggrecan及ColⅡ的mRNA表达。采用SPSS 16.0对数据进行单因素方差分析,后续Dunnett t检验进行各时间点上实验组与空白对照组数据之间及各实验组之间的组间比较。结果流体静压力(90 kPa,1 h)及1 nmol/L 17β-雌二醇作用下细胞增殖能力以及细胞骨架的活性均增强,但并不具有生物整合效应。成骨诱导14 d后,钙结节形成。Real-time PCR结果显示,17β-雌二醇作用组中成骨标志基因Col I、ON、OPN及BSP的表达水平显著增加。两种刺激在成骨诱导分化7 d时均可提高标志基因的表达,具有生物协同效应,但成骨诱导14 d时两者则表现出相互拮抗的作用。成软骨诱导28 d后,甲苯胺蓝染色阳性。成软骨诱导过程中,单纯压力刺激组成软骨标志基因Sox9、Aggrecan及ColⅡ的表达显著升高,雌激素预调则削弱压力对间充质干细胞的促成软骨分化作用。结论流体静压力及雌激素仅在骨髓间充质干细胞成骨分化早期表现生物整合效应,而在增殖、细胞骨架活性方面则无此效应。在成骨分化晚期及成软骨分化中两种刺激因素表现出拮抗作用,雌激素可促成骨分化,而压力则表现为促成软骨分化的作用。