Electrospun Nanofibers of Hydroxyapatite/Collagen/Chitosan Promote Osteogenic Differentiation of BMSCs

Bone tissue engineering, aiming at developing bone substitutes for repair and regeneration of bone defects instead of using autologous bone grafts, has attracted wide attention in the field of tissue engineering and regenerative medicine. Developing biomimetic biomaterial scaffolds able to regulate osteogenic differentiation of stem cells could be a promising strategy to improve the therapeutic efficacy. In this study, clectrospun composite nanofibers of hydroxyapatite/collagen/chitosan （ HAp/Col/CTS ） resembling the fibrous nanostructure and constituents of the hierarchically organized natural bone, were prepared to investigate their capacity for promoting bone mesenchymal stem cells （BMSCs） to differentiate into the osteogenic lineage in the absence and presence of the osteogenlc supplementation, respectively. Call morphology, proliferation and quantified specific osteogenic protein expression on the electrospun HAp/Coi/CTS scaffolds were evaluated in comparison with different controls including dectrospun nanofibrous CTS, HAp/CTS and tissue culture plate. Our remits showed that the nanofibrous HAp/Col/CTS scaffolds supported better spreading and proliferation of the BMSCs than other substrates （ P 〈 0.01 ）. Expressions of osteogenesis protein markers, alkaline phosphatase （ALP） and Col, were significantly upregulated on the HAp/Col/CTS than those on the CTS （P 〈0.01） and HAp/ CTS （P 〈 0. 05 ） scaffolds in the absence of the osteogeulc supplementation. Moreover, presence of osteogeulc supplementation also proved to enhance osteogeule differentiation of BMSCs on HAp/ Col/CTS scaffolds, indicative of a synergistic effect. This study highlights the potential of BMSCs/HAp/Col/CTS cell-scaffold system for functional bone repair and regeneration applications.     

兔骨髓基质细胞的分离培养研究

目的分离培养兔骨髓基质细胞,观察其体外生长特性.方法用密度梯度离心结合贴壁培养法分离兔骨髓基质细胞,进行体外培养,传代扩增,测定其生长曲线,用相差显微镜、细胞化学染色观察细胞生物学性状及功能特点.结果密度梯度离心结合贴壁培养法可有效分离并且纯化兔的骨髓基质细胞.传代细胞均一性较好,呈纺锤形,细胞增殖快,加入地塞米松(Dxm 10-5 mmol/L),β-甘油磷酸钠(β-GP 2 mmol/L)、L-抗坏血酸(AA 50 mg/L)可诱导BMSCs分化为成骨细胞,von kossa法检测骨钙素阳性.结论体外培养的骨髓基质细胞生长稳定,增殖力强,可诱导分化.     

BMSCs分化为NCs的拉曼光谱研究

分离培养大鼠BMSCs并诱导分化为NCs,应用拉曼光谱仪测定两种细胞的光谱,分析细胞内部蛋白质、核酸、脂类等含量、构象和构型变化.结果发现,骨髓间充质干细胞的拉曼光谱与神经细胞之间存在较大的差异.表现为：646 cm-1处和719 cm-1处的拉曼峰在神经细胞内消失;神经细胞在1 603 cm-1处出现新的拉曼峰,归属为苯丙氨酸和酪氨酸的C—C弯曲振动;1 738 cm-1处拉曼峰在神经元样细胞中频移到1 746 cm-1处.试验表明拉曼光谱有望成为鉴别BMSCs与NCs的一种有效新方法.     

模拟微重力抑制间充质干细胞增殖机制的研究

研究微重力对间充质干细胞增殖影响的潜在机制.用随机定位仪模拟微重力(SMG),培养小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs),检测SMG对BMSCs增殖,细胞骨架,以及对细胞的黏附和增殖重要信号分子表达的影响.结果显示,在SMG下,BMSCs增殖受到抑制;细胞微丝结构和分布异常;细胞形态改变;黏着斑激酶(FAK)表达下降;细胞生长信号分子ERK1/2和Akt的磷酸化水平以及p85β表达下降.结果表明,模拟微重力条件下的细胞骨架改变、细胞黏附性降低和细胞增殖的信号通路相互作用,导致对骨髓间充质干细胞增殖的抑制作用.     

腺苷酸环化酶(AC)基因家族在小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)中的表达

骨髓间充质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)是骨髓中具有多向分化潜能的干细胞,腺苷酸环化酶(adenylyl cyclase,AC)作为第二信使c AMP信号通路的重要组分,在BMSCs的成骨/成脂分化中具有重要作用,但BMSCs中AC亚型表达种类,尚待明了。通过对小鼠BMSCs原代培养条件优化,获得最适培养条件下生长良好的细胞,提取其总RNA并反转录;采用RT-PCR和序列比对分析,鉴定了小鼠BMSCs中AC亚型的表达种类。研究发现:1小鼠BMSCs原代培养:以4.0×106cell/m L的骨髓单核细胞浓度培养,并于4 d首次换液,增殖速度快,可以达到后续实验要求;2原代小鼠BMSCs中AC亚型表达种类分别为AC2、AC3、AC4、AC6、AC7和AC9。     

BMSCs过表达BMP-4复合同种异体骨修复软骨缺损

目的 针对关节软骨损伤后修复困难,采用腺病毒(Ad)载体介导骨形态发生蛋白(BMP-4)修饰骨髓间充质干细胞(BMSCs),并复合同种异体骨软骨柱支架,以期实现关节软骨有效再生.方法 制备同种异体骨软骨柱,BMSCs过表达BMP-4复合同种异体骨修复关节软骨损伤,膝关节标本取材大体观察及分析,HE、番红固绿、Masso...     

BMSCs对大鼠放射性皮肤损伤的治疗研究

目的探讨通过BMSCs(骨髓间充质干细胞)移植治疗放射性皮肤损伤。方法将放射性皮肤损伤的模型大鼠随机分为干细胞治疗组、阳性药治疗组和对照组。取BMSCs经体外培养后,加于Ⅲ度放射性皮肤损伤的异体大鼠创面上,以平均愈合时间和平均愈合速度为指标,观察各组动物损伤皮肤的修复情况。结果干细胞治疗组皮肤修复速度为(32.37士3.16)mm2/d;平均愈合时间为(20.03士3.95)/d,明显高于其他两组。且组织结构完整、瘫痕小。经统计学处理干细胞治疗组与对照组相比差异有统计学意义(P0.05)。结论利用同种异体动物干细胞培养物,进行放射性皮肤损伤的治疗有明显的效果,为放射性皮肤损伤的临床治疗提供了一条新途径。