兔脂肪干细胞在含有转化因子和转铁蛋白培养基中向软骨细胞的分化

背景：成软骨的种子细胞的选择是软骨组织工程研究中的关键因素。 目的：观察脂肪干细胞在含有转化因子和转铁蛋白诱导条件下向软骨细胞分化的能力。 方法：取新西兰大白兔颈背部脂肪组织,机械分离及酶消化法获得脂肪干细胞,显微镜下观察细胞黏附及生长情况;加入含有转化因子β1和转铁蛋白的诱导培养基培养2周后以免疫组化方法检测Ⅱ型胶原的表达。 结果与结论：从兔脂肪组织中分离出的干细胞原代培养时24 h贴壁,96 h后达80%融合;于软骨诱导培养基内向软骨诱导7 d后形成软骨结节,14 d后Ⅱ型胶原免疫组化阳性。结果初步表明兔脂肪干细胞经诱导后可以向软骨细胞分化。     

AMP活化蛋白激酶在终板软骨细胞体外传代培养中的表达及意义

BACKGROUND: Endplate cartilage degeneration initiates intervertebral disc degeneration. AMP-activated protein kinase (AMPK) regulates the formation and degradation of cartilage. OBJECTIVE: To explore the role of AMPK in an in vitro natural degeneration model of chondrocytes derived from endplate of rat intervertebral discs. METHODS: Morphology of in vitro subcultured endplate chondrocytes of rat intervertebral discs at passages 0, 2, and 5 were observed under an inverted microscope following cytoskeleton staining. Chondrocyte phenotype, proliferation, and the cartilage marker genes (type II collagen, proteoglycan, SOX-9, matrix metalloproteinase-3 and -13), and AMPK phosphorylation were determined by toluidine blue staining, MTT assay, real-time PCR analysis, and western blot assay, respectively. RESULTS AND CONCLUSION: The altered morphology, decreased proliferation ability, and phenotype loss were observed in chondrocytes with increased passage number. Gene expression of type II collagen, proteoglycan, SOX-9 was significantly decreased; while gene expression of matrix metalloproteinase-3 and -13 was significantly increased in endplate chondrocytes at passage 5 compared with those at passages 0 and 2. AMPK phosphorylation in endplate chondrocytes at passage 5 was significantly decreased. These findings indicate that AMPK phosphorylation is involved in in vitro natural degeneration of chondrocytes derived from the endplate of rat intervertebral discs, and the degeneration of endplate chondrocytes and intervertebral discs can be inhibited through the regulation of AMPK activity. 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

胎儿关节和兔关节软骨细胞的体外培养

本文报告了人胎儿关节软骨细胞和兔关节软骨细胞的体外培养,结果表明：胎儿关节软骨细胞和兔关节软骨细胞在胰蛋白酶和胶原酶作用下,在无ＣＯ２培养条件下,获得了大量的软骨细胞,且能生长分裂,复制。为将此法用于生物材料的人工软骨研究奠定了基础。     

人类软骨糖蛋白39诱导关节软骨祖母细胞的成软骨分化

背景：有研究表明人类软骨糖蛋白39与骨关节软骨的退变与修复具有一定的关系,但其具体的作用机制并不十分明确。 目的：观察人类软骨糖蛋白39对成人膝关节软骨祖母细胞成软骨诱导分化的影响。 方法：取成人关节软骨,消化分离培养关节软骨祖母细胞;流式细胞仪检测传代细胞中能够表达CD105、CD166的细胞量并进行分离提纯。将分离的软骨祖母细胞采用单层培养法培养,传代培养至第2代后向分离培养所得的软骨祖母细胞中,分别经过含人类软骨糖蛋白39成软骨培养基及普通成软骨诱导培养基的诱导培养14 d后,通过免疫组织化学染色观察经诱导后细胞中Ⅱ型胶原的表达及通过大体组织学观察评估软骨的形成。 结果与结论：关节软骨组织中可以分离出能够表达CD105、CD166的关节软骨祖母细胞,软骨祖母细胞经过诱导分化后逐渐聚集并形成结节,经诱导后Ⅱ型胶原免疫细胞化学着色阳性,且经人类软骨糖蛋白39诱导细胞形成的结节更大,Ⅱ型胶原表达更多。结果表明,成人关节软骨中能够分离培养出具有成软骨分化能力的干细胞系细胞即软骨祖母细胞,且能够被定向诱导分化为软骨细胞,人类软骨糖蛋白39对其分化过程具有一定的促进作用。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

适量循环压应力影响细胞骨架促进关节软骨细胞的合成代谢

BACKGROUND: Different mechanical stimulations may have an effect on the level of metabolism of chondrocytes, but the effect is not clear. OBJECTIVE:To investigate expression level changes in metabolic genes that participate in cartilage cell decomposition and synthesis under compressive stress and tensile stress conditions.  METHODS:We obtained articular chondrocytes from 2-week-old Sprague-Dawley rats. Primary cultured chondrocytes were identified. Passage one chondrocytes received cyclic tensile stress and cyclic compressive stress of 3% and 7%, respectively, so as to measure articular changes in chondrocytes-related genes.  RESULTS AND CONCLUSION: When chondrocytes were subjected to cyclic tensile stress of 3%, synthetic metabolic gene collagen types I and II and proteoglycan mRNA expression levels were decreased. If 3% cyclic compressive stress was applied, proteoglycan mRNA expression levels were increased, and type I collagen mRNA expression levels were decreased (P < 0.001), and matrix metalloproteinase-13 mRNA expression levels were reduced (P < 0.01). When strain reached 7%, cyclic tensile stress and compressive stress could lead to a general decrease in anabolism-related genes. The former could also make matrix metalloproteinase-13 mRNA expression levels increased (P < 0.05). 3% cyclic compression ratio and 3% cyclic stretch made cytoskeleton become oval. These results indicated that in vitro, proper cyclic compressive stress is beneficial to maintain the growth characteristics of articular chondrocytes in rats. Small tensile stress can decrease the synthesis ability of chondrocytes. The effect of stress may be caused by changing the cytoskeleton. 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

胰岛素样生长因子1促进创伤性关节炎软骨细胞的体外增殖

背景：早期受损的软骨细胞在体外培养时容易产生去分化,表型不稳,常需添加一定的生长因子。 目的：观察胰岛素样生长因子1对成年兔创伤性关节炎早期关节软骨细胞体外增殖的促进作用。 方法：采用改良Hulth法制备成兔创伤性关节炎模型,造模成功后无菌条件下片状切取股骨远端及胫骨近端,用消化培养法培养软骨细胞。将软骨细胞随机分为2组,对照组加入含体积分数10%胎牛血清因子的DMEM培养液培养;实验组在对照组的基础上加入100 μg/L的胰岛素样生长因子1。通过细胞形态学、细胞计数、细胞活性检测胰岛素样生长因子1对创伤性关节炎关节软骨细胞增殖的影响。 结果与结论：成功培养出早期创伤性关节炎兔软骨细胞,细胞多数为小细胞,形态有小梭形、小圆形及小多边形。苏木精-伊红染色显示实验组细胞数量多于对照组,MTT实验证实实验组细胞的吸光度值大于对照组   (P < 0.01)。结果提示,胰岛素样生长因子1能促进早期创伤性关节炎模型兔软骨细胞的体外增殖。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程全文链接：     

Ⅱ型胶原酶消化法培养兔关节软骨细胞

背景：目前关节软骨细胞的分离培养技术已经比较成熟,但是研究中发现通过目前技术培养的软骨细胞生长周期慢,容易出现退变现象,不利于后续试验的进行。 目的：改进并探讨4周龄新西兰大白兔膝关节软骨细胞的分离与培养的方法。 方法：无菌条件下取4周龄新西兰大白兔双侧膝关节软骨,采用Ⅱ型胶原酶消化并机械吹打的方法,分离关节软骨细胞并进行原代、传代培养;采用形态学观察,甲苯胺蓝染色以及Ⅱ型胶原免疫组织化学方法对关节软骨细胞进行鉴定;MTT法检测关节软骨细胞增殖情况。 结果与结论：倒置显微镜下见膝关节软骨分离的原代软骨细胞6 h后开始贴壁,72 h可形成单层,96 h即可传代;前3代软骨细胞表型稳定,增殖力良好;第4,5代软骨细胞增殖能力减弱,绝大部分细胞变为长梭形和不规则形状。甲苯胺蓝染色显示培养的软骨细胞细胞质染成浅蓝色,细胞核染成深蓝色;免疫组织化学显示软骨细胞Ⅱ型胶原呈黄褐色阳性表达;MTT法检测表明前3代软骨细胞增殖差异无显著性意义(P > 0.05),且第1-3代与4代软骨细胞在培养第4-7天时,吸光度值差异有显著性意义(P < 0.05),与第5代软骨细胞在培养1-7天时,吸光度值差异有显著性意义(P < 0.05)。提示采用Ⅱ型胶原酶消化并机械吹打的方法能够获得大量生长速度快且不宜退变的新西兰大白兔膝关节软骨细胞,且培养的前3代新西兰兔膝关节软骨细胞最为适宜。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程全文链接：     

兔关节软骨细胞的琼脂糖凝胶培养及其力学性质的研究

目的对兔膝关节软骨细胞进行体外琼脂糖凝胶三维培养,并对其力学性能进行检测。方法将琼脂糖凝胶、细胞、血清和培养基在正确的比例下混合,形成软骨细胞凝胶块。取培养7d、14d和21d时的软骨细胞凝胶块分别对细胞外基质进行组织学观察和免疫组化染色,同时采用Instron 5544材料试验机检测其极限应力、极限应变、抗压模量和切线模量的力学性能变化。结果在琼脂糖凝胶中培养的关节软骨细胞具有典型的软骨细胞特性,能够正常合成细胞外基质,形成有一定弹性和抗压缩能力的软骨样凝胶块。而且随着培养时间增长,基质合成增加,培养21d时的极限应力(0.0226±0.006)N/mm、抗压模量(0.608±0.061)N/mm和切线模量(0.096±0.004)N/mm,比7d时的(0.0204±0.004)MPa,(0.558±0.036)N/mm,(0.029±0.002)N/mm和14d时的(0.0213±0.008)N/mm,(0.586±0.095)N/mm,(0.049±0.005)N/mm有明显增加,但极限应变却没有明显差异(P>0.05)。结论软骨细胞-琼脂糖凝胶块的力学性能与细胞外基质的合成直接相关。     

关节软骨损伤修复技术的研究与进展

背景：自体软骨因为软骨细胞密度低,新陈代谢率低以及没有血供而导致自我修复效果不理想。目的：就近年来组织工程技术的最新研究和外科治疗软骨损伤最新疗效方面一些最新研究及进展做一综述。方法：由第一作者检索PubMed数据库1992年1月至2013年12月文献,在标题和摘要中以“Articular cartilage;injury;tissue engineering;repair”为检索词进行检索。根据纳入排除标准最终选取61篇文献进行分析。  结果与结论：目前临床上常见的治疗关节软骨损伤方法有关节清理、镶嵌式成形技术、软骨膜及自体软骨细胞移植技术等,但都没研究表明某种治疗方法可以达到满意的长期疗效。其中主要的一个原因就是无法在软骨损伤处形成新的透明软骨,且修复的组织在机械性能上也无法和原有的自体软骨相比较。组织工程技术是今年来研究的热点,因其可以诱导自体软骨的形成而成为一种最有前景的治疗方法。组织工程技术利用内源性或者外源性的种子细胞,辅以诱导因子及营养因子诱导软骨的自身修复,以修复再生成有和自身软骨相似,甚至相同生物性能的透明软骨为最终的目标。如何简化治疗步骤和降低治疗费用是促进软骨再生修复进一步研究的动力。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程全文链接：     

组蛋白去乙酰化酶调控软骨细胞终末分化的机制

终末分化是软骨细胞获得分化的默认途径,包括肥大与凋亡两种方式。无论是在骨组织生理条件下的软骨生长板形成及内源性成骨骨化,还是骨关节炎病理情况时的软骨表型改变,皆存在有相关分化过程的发生。组蛋白去乙酰化酶对于软骨细胞的生长、维持和增殖方面具有重要意义。它可通过调节基因表达和激活相关转录因子的方式介导某些疾病的发展,但目前其具体的分子生物学和生物力学机制仍不明确。本文将从生物物理学角度对组蛋白去乙酰化酶在软骨组织终末分化过程中的参与机制以及对于软骨组织工程应用价值进行总结和讨论。     

维药买朱尼对关节软骨前炎性因子的影响

背景：骨关节炎病理过程中,白细胞介素1β被认为是促进软骨基质降解和关节软骨破坏的最重要的细胞因之一。 目的：观察白细胞介素1β在关节软骨中的表达,并观察维药买朱尼对其的影响。 方法：将40只SD大鼠随机数字表法随机等分为模型对照组、维药买朱尼组、假手术组、正常对照组。模型对照组和维药买朱尼组采用改良Hulth造模法建立大鼠膝骨关节炎模型,假手术组仅显露膝关节,不切断韧带,不切除内侧半月板。维药买朱尼组建模第2周开始灌胃维药买朱尼10.31 mg/(kg•d),模型组及假手术组大鼠均灌服等量生理盐水,连续4周。 结果与结论：模型组软骨退变程度明显重于维药买朱尼组,模型组软骨大体评分及Mankin评分均明显高于维药买朱尼组(P < 0.05),模型组软骨细胞白细胞介素1β的表达强度亦明显高于维药买朱尼组(P < 0.05)。与正常对照组比较,假手术组软骨大体评分、Mankin评分及软骨细胞白细胞介素1β差异无显著性意义 (P > 0.05)。结果说明,维药买朱尼可以抑制关节软骨前炎性因子白细胞介素1β的表达。     

人膝骨性关节炎滑膜中表达的骨桥蛋白

背景：目前研究显示骨桥蛋白与骨性关节炎关节软骨退变密切相关,但骨桥蛋白与骨性关节炎滑膜病变是否相关,仍少见报道。 目的：研究骨桥蛋白在原发性骨性关节炎发生与发展过程中的作用。 方法：选取膝骨性关节炎患者关节滑膜标本与下肢外伤患者作对照,根据综合评分法进行分组,采用免疫组化方法检测关节滑膜中骨桥蛋白水平,比较不同程度骨性关节炎组膝关节滑膜中骨桥蛋白的差异,同时比较标本滑膜衬里层和衬里下层骨桥蛋白的水平。 结果与结论：骨性关节炎组织中骨桥蛋白阳性呈黄色、棕黄色、棕褐色表达,病变程度越重,颜色表达越深。骨性关节炎组滑膜中骨桥蛋白明显高于对照组,差异有显著性意义(P < 0.05),且随着骨性关节炎病情加重,骨桥蛋白的表达逐渐增多,呈正相关(ρ=0.663,P < 0.01)。但滑膜衬里层和衬里下层骨桥蛋白的水平差异无显著性意义(P > 0.05)。说明骨桥蛋白可能与骨性关节炎的发病有关。     

大鼠髁突软骨细胞凋亡与胰岛素样生长因子1的影响

背景：胰岛素样生长因子1参与了髁突软骨生长与改建,是软骨发育关键因子。 目的：探索胰岛素样生长因子1对体外培养大鼠髁突软骨细胞凋亡的作用,以及对凋亡相关因子Bcl-2和Bax mRNA及蛋白表达变化的影响。 方法：体外培养并鉴定出生后1,28 d大鼠髁突软骨细胞后,将每个年龄组的髁突软骨细胞分别分为实验组和对照组。饥饿培养24 h后,实验组加入100 μg/L重组大鼠胰岛素样生长因子1细胞因子孵育48 h,对照组正常培养。 结果与结论：与对照组相比,实验组加入重组胰岛素样生长因子1后,髁突软骨细胞数量增多,增殖速度显著增加(P < 0.05)。实时PCR和Western blot检测显示,加入重组胰岛素样生长因子1培养48 h后,各组髁突软骨细胞中bcl-2 mRNA和蛋白表达增加,bax mRNA和蛋白表达减少(P < 0.05)。 提示胰岛素样生长因子1可以促进新出生及青春期大鼠髁突软骨细胞增殖,抑制其凋亡,并可能通过Bcl-2和Bax介导抑制凋亡。     

不同代次兔髓核细胞的形态学特征和生物学性状

背景：椎间盘退变是个慢性、复杂的过程,然而椎间盘退变其发生机制尚未完全阐明,很难自行修复。近年来研究细胞移植治疗椎间盘退行性变尚处在实验室阶段。研究髓核细胞的生物学性状可为研究椎间盘退变机制、组织工程构建椎间盘、基因治疗等提供理论依据。 目的：研究兔不同代次髓核细胞的生物学特性,旨在找出合适的种子细胞去治疗椎间盘退变性疾病。 方法：从新西兰大耳白兔椎间盘髓核组织中,分离并培养髓核细胞同时进行培养传代,对原代及第3,4代髓核细胞进行苏木精-伊红染色观察细胞形态学变化;甲苯胺蓝染色和免疫细胞化学法检测髓核细胞内聚集蛋白聚糖和Ⅱ型胶原的表达;反转录PCR法测定Ⅱ型胶原和聚合蛋白聚糖mRNA的表达水平,观察各代髓核细胞生物学特性的变化。 结果与结论：兔椎间盘髓核细胞可以在体外培养并进行传代,原代髓核细胞一般需7 d左右贴壁,形状呈类圆形或多角形,原代和第3代髓核细胞都呈圆形或多角形,活力较强,苏木精-伊红染色后细胞核被染成均一蓝黑色,胞浆呈现淡粉色;髓核细胞经过甲苯胺蓝染色后,胞浆内呈现天蓝色,通过Ⅱ型胶原免疫组织化学染色后,胞浆内表现为黄褐色沉淀。到第4代细胞出现退变,Ⅱ型胶原和聚合蛋白聚糖mRNA的表达水平较前几代细胞显著下降。前3代的髓核细胞代谢旺盛,表型一致,聚集蛋白聚糖和Ⅱ型胶原表达正常,传第4代后髓核细胞开始出现衰老、退变。     

脑缺血合并高脂血症模型大鼠脑组织的病理改变

背景：大多数脑缺血是在高血压、高脂血症、糖尿病等基础病变条件下发生的。因此,构建高脂血症复合脑缺血大鼠模型,研究基础性病变对脑缺血的影响具有重要意义。 目的：观察高脂血症复合脑缺血大鼠模型脑组织病理学改变,及其高脂血症病理因素对脑缺血的影响。 方法：实验以高脂饲料喂养大鼠制备高脂血症大鼠模型,然后线栓法制备局灶性脑缺血大鼠模型,建模成功后3,7 d,采用TTC染色的方法,观察各组大鼠脑组织缺血部位体积,苏木精-伊红染色观察各组大鼠脑组织缺血边缘区组织病理学改变,透射电镜观察各组大鼠脑组织缺血边缘区细胞超微结构改变。 结果与结论：TTC染色结果显示高脂+脑缺血7 d组大鼠的脑缺血部位体积明显减小。苏木精-伊红染色结果显示所有脑缺血模型都呈典型的缺血性改变,脑缺血7 d的小胶质细胞数量比3 d的明显减少,高脂+脑缺血7d相对于3 d的变化更明显。超微结构显示所有脑缺血模型的神经元和胶质细胞核膜皱缩,线粒体嵴基本完全消失,内皮细胞线粒体减少,神经突触的突触小泡大部分溶解,缺血7 d,尤其是高脂+脑缺血7 d的上述损伤减轻,神经元变性、坏死减少,线粒体损伤恢复,线粒体嵴也明显增多,神经突触的突触小泡明显恢复。说明高脂血症促进了脑缺血损伤的恢复,其原因可能是高脂血症因素激活了体内某种保护机制。     

酸性成纤维细胞因子基因体外转染肌卫星细胞

背景：研究报道外源性酸性成纤维细胞生长因子既可调节肌卫星细胞增殖和分化,又具有预防运动终板退变及肌萎缩的作用。 目的：通过酸性成纤维细胞因子基因转染大鼠骨骼肌卫星细胞,检测目的基因转染肌卫星细胞效果及基因表达情况,探讨建立有效预防运动终板退变及肌萎缩种子细胞可行性。 方法：取Wistar成年大鼠后肢肌肉,差速贴壁培养法分离纯化肌卫星细胞,观察细胞生长特性并做免疫组织化学鉴定;取第2代细胞,LipofectamineTM2000 Reagent转染试剂介导,将重组真核表达质粒pEGFP-N1-aFGF转染肌卫星细胞为实验组;阴性对照组转染空载质粒pEGFP-N1;空白对照组仅加入转染试剂。转染后24-72 h和传代后分别用倒置荧光显微镜观察细胞绿色荧光蛋白表达情况,计算转染效率。转染细胞行Western Blot检测酸性成纤维细胞因子表达。提取转染后72 h 细胞总RNA, 实时荧光定量PCR检测酸性成纤维细胞因子基因mRNA表达。 结果与结论：分离纯化细胞经免疫组织化学鉴定为肌卫星细胞。荧光显微镜观察到细胞转染6 h后即有绿色荧光发出,荧光强度和表达细胞总数在72 h达到高峰,传代后仍可观察到绿色荧光蛋白表达。实时荧光定量PCR证实目的基因mRNA表达水平远远高于对照组,Western Blot检测实验组有大量酸性成纤维细胞因子产生。提示酸性成纤维细胞基因转染肌卫星细胞可表达基因产物,有望作为基因工程种子细胞预防失神经支配后运动终板退变及肌萎缩。     

Wistar大鼠的咬肌放射损伤模型

背景：构建稳定可靠的咬肌放射损伤模型对颌面部肿瘤放疗的相关研究有重要意义。 目的：以放射剂量40 Gy照射后Wistar大鼠咬肌构建大鼠咬肌放射损伤模型。 方法：成年Wistar大鼠20只,随机分成正常对照组和放射损伤组。放射损伤组采用直线加速器照射大鼠咬肌区累积40 Gy制造咬肌放射损伤。在28 d后,在光镜及电镜下观察咬肌放射区病理改变,RT-PCR检测转化生长因子β1的基因表达。 结果与结论：40 Gy照射后28 d大鼠咬肌区出现结构受损、血管密度减低(P < 0.01)等放射损伤表现,同时引起转化生长因子β1的基因表达升高(P < 0.001)等机体被动修复表现。结果证实Wistar大鼠咬肌区直线加速器40 Gy照射可以作为咬肌放射损伤模型。     

原代人宫颈癌细胞的培养方法

背景：在体外分离、培养宫颈癌上皮细胞, 从细胞水平及分子水平研究肿瘤病因及治疗的基础,是宫颈癌组织工程研究的最基本环节。 目的：探讨适用于组织工程宫颈癌研究的人宫颈癌原代细胞培养方法以及传代后细胞形态变化、增殖的特性。 方法：0.25%胰蛋白酶和2%Ⅰ型胶原酶联合消化法体外培养宫颈癌原代细胞,荧光倒置显微镜下观察肿瘤细胞形态、体外生长情况,免疫组化法检测体外培养宫颈癌细胞表面标记物CK17和肿瘤细胞增殖抗原Ki67表达。 结果与结论：采用胰蛋白酶与Ⅰ型胶原酶联合消化法体外分离培养人宫颈癌细胞,该法相对简单且重复性较好,所得到的原代细胞纯度较高。经体外传代培养的宫颈癌细胞仍可保持稳定的细胞表型。宫颈癌细胞表面标记物CK17阳性表达,证实细胞为上皮源性,肿瘤细胞增殖抗原Ki67表达阳性提示所培养细胞具有肿瘤细胞恶性增殖的特性。