骨髓基质干细胞定向诱导分化成骨的研究进展
骨髓基质干细胞定向诱导分化成骨的研究进展
手术置换二尖瓣均使用机械瓣 ， 二次手术后仍需要长
期抗凝 ， 以对 ６ 所 ０岁 以下 病 人 ， Ｒ选 择 中心 血 流 ｒ Ⅳ 型双 叶机械瓣 ，０岁 以上 病 人 ， 择 生物 瓣 。我们 术 ６ 选 后抗凝 指标 的要 求和 二尖瓣 置换术 近 似 ， 并不 需要 特 别增 加抗凝强 度 ， 目前 为止 未 发 现 血 栓 栓塞 、 到 出血 和 与抗凝有关 的并发 症 。
ｏ ｉ ｓｉ ａ ｅｒｐａｅ ｎ［ ］ Ａ ｎＴ ｏ ｃ ｕｇ２０ ， ｆｒ ｕｐｄｖ ｖ ｌｃｍｅｔＪ ． ｎ ｈｒ ｒ，０ ６ ｔｃ ｌ ｅ ａＳ
８（ ） １ １ ２． １ ４ ： ３ ７—１ ３ ３
（ 收稿 日期 ： １ — ２ ０ 修 回日 ： １ — ３ ０ ） ２ ０ ０—２ ０ 期 ２ ０ ０ — ４ ０
择 ： Ｔ Ｒ 中 ， 人 工 瓣 膜 种 类 的选 择 尚有 争 议 。 在 ｖ 对 有学 者 主张 用机械 瓣 ， 有学 者 主张 用 生物 瓣 Ｊ Ｊ也 ，
参
考
文
献
［］ 冯 震， 巍， １ 何 宋之昭 ， 心脏不停跳二尖瓣置换术心肌 等． 保护的系统评价 ［］广西医学， ０ ， （）６１ ６３ Ｊ． ２ ７２ ５ ： — ４． ０ ９ ４
ｇｒｉｔ ｎｏ ｄｌａ ｏ ：ｈｃ ｏｄ ｅ ｅｃｔ ａｆ ｒ — ｕｇ ａｏ ｒ ｉ ｔｉ ｗ ｉ ｓ Ｕ ｂ ｒｅ ｒ ｕｇ ｔ ｉ ａ ｔｎ ｈｈ ｄ ｄ ｉ ｒ ｏｓ ｉ ｉ
更多学者的研究结果显示两种瓣 膜治疗效果差异无 统计 学意义 Ｊ 。一般 而 言 ， 右心 系 统 因压力 低 ， 流 血
近几十年来 ， 骨髓基质干细胞 （ｏｅ ａ ｏ ｒ ａ ｂｎ ｒｗｓｏ ｌ ｍ ｒ ｔｍ ｃｌ，Ｍ Ｃ ） ｅｓＢ Ｓ ｓ因其具有多方向分化的潜能而进行深人 ｌ 研究。上世 纪 ８ ０年代， ｗ ｎ和 Ｐ ｒ ａ等［ Ｏｅ ｉｓ ｅｍ １ 通过 ， ２ 实验 也已经充分证 明 Ｂ Ｓ ｓ 以分化为成多种 细 Ｍ Ｃ可 胞 Ｊ 。这种多潜能的 Ｂ Ｓ ｓ Ｍ Ｃ 的存在为治疗及修复 骨、 软骨、 肉等结缔 组织的损伤提供 了新的方法。 肌 由于其具有多向分化能力以及易于获得、 后期培养方 法较成熟等优点 ， 目前已成为组织工程学种子细胞研
骨髓基质干细胞成骨的研究进展
骨髓基质干细胞成骨的研究进展组织工程技术是目前解决大块骨与软骨组织缺损修复难题最有前景的手腕之一，种子细胞是组织工程学中的重要环节。
骨髓基质干细胞(bone marrow stromal cells，BMSCs)是一类具有多向分化潜能的组织干细胞，在体内外适当的诱导环境下能够分化为骨、软骨、脂肪、肌肉、神经、肌腱及韧带等多种组织细胞。
该细胞群来源充沛，取材方便，增殖能力强，可在体外大规模扩增而不丢失多向分化潜能，而且异体移植免疫排斥反映小，目前已成为应用较普遍的重要种子细胞之一。
本文就骨髓基质干细胞成骨问题进行论述。
1 骨髓基质干细胞的来源与获取骨髓基质干细胞可来源于机体各个部位骨髓。
人通常取自髂骨，兔取自股骨髁上。
对人而言，不同部位来源的BMSCs功能状态不一。
椎骨来源的BMSCs碱性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)活性低于股骨来源的BMSCs，而骨钙素mRNA的水平较后者高。
BMSCs的数量随着年龄的增加也不断减少，鼠在21个月时股骨干骨髓中的细胞要少于4个月时的骨髓细胞。
BMSCs在骨髓中含量极少(1×105个单核细胞中含有1个BMSCs)，因此要求在体外培育扩增后，才能达到组织工程学所要求的细胞数量。
在抽取骨髓血的进程中，每一个部位抽出量不该超过2 mL，不然将因抽出物中血量增加而引发有核细胞数的明显下降。
经常使用取得BMSCs的方式有：a)贴壁法。
所得细胞成份复杂，BMSCs的纯度不足；b)密度梯度离心法。
该方式基于沉降作用，这是较简便且有效的分离方式，它能有效地将红细胞、白细胞和间充质细胞分离开来。
Lisignoli［1］研究发觉，密度梯度离心法能增加BMSCs分化成为成骨细胞克隆的数量；c)流式细胞仪法；d)免疫学方式。
免疫选择法通过骨髓基质干细胞表面带有或缺乏某些抗原标志，进行挑选，可取得相对纯化的基质干细胞。
赵子义等［2］研究发觉，利用免疫磁珠标记神经生长因子受体(nerve growth factor receptor，NGFR)抗体分离、纯化而取得NGFR＋MSCs比一样培育条件下贴壁法纯化BMSCs其扩增倍数高出2～3个数量级，而且其内含有更高比例具有多向分化潜能的细胞，因此分离骨髓NGFR＋细胞取得的BMSCs作为种子细胞应用于组织工程具有明显优势。
骨髓间充质干细胞向成骨细胞诱导分化的实验研究
骨髓间充质干细胞向成骨细胞诱导分化的实验研究摘要】目的：研究体外培养的骨髓间充质干细胞(MSCs)在特定的条件下诱导分化为成骨细胞。
方法：从骨髓血中提取MSCs，在含10%胎牛血清，地塞米松、β-甘油磷酸钠和维生素C的条件培养基培养的DMEM培养基中培养，放免法检测骨钙蛋白。
比色法检测碱性磷酸酶、von Kossa法钙结节染色。
结果： MSCs诱导培养后碱性磷酸酶、钙结节、骨钙蛋白表达明显增强。
结论：MSCs在一定条件下能诱导分化为成骨细胞，能作为骨组织工程的种子细胞应用于临床治疗。
【关键词】间质干细胞；成骨细胞；分化【中图分类号】R285.5【文献标识码】B【文章编号】1008-6455（2010）10-0196-01成骨细胞的增殖是骨折愈合重要因素，也是造成骨不愈合，延迟愈合的主要原因［1］。
现在很多医院对一些病人经皮自体骨髓移植治疗骨不连，并取得较好的临床治疗效果，但对其具体作用机制还不清楚，本论文主要通过体外实验研究骨髓移植治疗骨不连可能的作用机制。
1材料和方法1.1主要试剂与仪器： DMEM培养基 (GIBCO，USA)(每L含10%小牛血清、L-谷氨酰胺0.33mg，青霉素100U、链霉素100U、pH7.4)；胰蛋白酶(MERCK，USA)；二甲基亚砜 (DMSO)(Merck，Germany)；6孔细胞培养板（Costar， Denmark）；细胞培养箱 (NAPCO，USA)；倒置相差显微镜 (OLYMPUS，JAPAN)；流式细胞仪(BD，USA)，激光共聚焦显微镜（Leica,TCS-SP5）。
1.2实验方法1.2.1骨髓基质干细胞（bone marrow stem cell, BMSCs）BMSCs的体外培养：自愿捐助骨髓患者局部麻醉后，18号骨穿针于髂结节处穿刺，抽取骨髓 5ml，置于肝素化的注射器中。
在无菌条件下分离，按Haynesworth方法，加入含有地塞米松(10-8mol/LSigma)、β-磷酸甘油钠（10mmol/L,Sigma）和抗坏血酸(50μmol/L,Sigma)的DMEM成骨条件培养液，制成细胞悬液。
骨髓基质干细胞诱导分化为成骨细胞影响因子的研究进展
为 造 血 实 质 ， 持 造 血 ， 可 分 化 为 多 种 造 血 以 外 的 组 织 细 支 还
胞 。在 实 验 条 件 控 制 下 能 分 化 为 成 骨细 胞 、 软 骨 细 胞 、 肪 成 脂 细胞 、 肌细胞 、 皮细胞 、 经细 胞 、 细 胞 、 肌 细胞 、 成 内 神 肝 心 肺
２ １ 普 通 诱 导 剂 ．
Ｂ Ｃ 向成 骨 细 胞 的 诱 导 尚未 形 成 统 一 方 法 。 前常 用 ＭＳ ｓ 目 的 诱 导 液 是 胎 牛 血 清 低 糖 ＤＭＥ 培 养 液 ，加 入 地 塞 米 松 Ｍ （０Ｓ １一 ｍｍｏ Ｌ 。 ｌ ） Ｂ甘 油 磷 酸 钠 （ 一 Ｐ）维 生 素 Ｃ（０ ／ ）其 ／ １Ｇ 、 ３ ５ ｍｇＬ 。 中地 塞米 松 被 认 为 对 Ｂ Ｓ 向成 骨 细 胞 分 化培 养 液 中迅 速 被 ＡＬ Ｐ水 解 ，产 生 大 量 磷 酸 离 子 ，促 进 生 理 性 钙 盐 的沉 积 和 钙 化 ，这 是 成 骨 的 必要 条 件 １ ９ １ 。
２２ 生长 因子 类 ．
力 和 多 向分 化 潜 能 两 个 重 要 特 征 。除 此 之 外还 有 贴 壁 性 、 异
泸 州 医 学 院 学报
２１ ０ ０年
第３ ３卷
第 ４期
４９ ５
Ｊ ｕ ａ ｆ ｕ ｈ ｕ Ｍｅ ｉａ ｌ ｇ Ｖｏ．３ ｏ４ ２ ０ ｏ ｒ ｌ ｏ ｚ ｏ ｄｃ ｌ ｌ ｅ ｎ Ｌ Ｃｏ ｅ １ Ｎ ． ０１ ３
麓 ＿＿
骨 髓 基 质 干 细胞 诱 导 分 化 为成 骨 细 胞 影 响 因子 的研 究 进 展
它可 诱 导 Ｂ Ｃｓ 化 表 达 骨 钙 素 。增 加 骨 桥 素 和 Ｉ 胶 原 ＭＳ 分 型 ｍＲ ＮＡ．提 高 Ｂ Ｓ 对 甲 状 旁 腺 激 素 和 前 列 腺 素 反 应 的 Ｍ Ｃｓ
细胞生长因子诱导骨髓基质干细胞成骨的研究进展
２４４・综述・细胞生长因子诱导骨髓基质干细胞成骨的研究进展刘道华综述，夏德林审校（泸州医学院附属口腔医院口腔颌面外科，四川泸州６４６０００）关键词：骨髓基质干细胞；骨形态发生蛋白；基因修饰；诱导成骨中图分类号：Ｒ３６５．６８１文献标识码：Ａ文章编号：１６７１—８３４８（２０１０）０２—０２４４—０３骨髓基质干细胞（ｂｏｎｅｍｅｓｅｎｅｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓ，ＢＭＳＣ）被认为是骨组织工程中最有应用前景的理想种子细胞…。
由于ＢＭＳＣｓ具有分化多方向性的特点，而骨组织Ｔ程学要求其向单一方向分化，所以，ＢＭＳＣｓ的定向诱导具有重要作用。
就其成骨方向来说，常用的具有诱导作用牛长因子有骨形态发生蛋白（ＢＭＰ）、碱性成纤维细胞生长因子（ｂＦＧＦ）、转化生长因子一口（ＴＧＦ—Ｂ）、胰岛素样生长因子（ＩＧＦ）、ｍ管内皮牛长冈子（ＶＥＧＦ）等。
它们不仅可单独作用，相互之间也存在着密切的兰系，可复合使用。
本文就细胞生长因子对ＢＭＳＣｓ分化及增殖的诱导作用作一综述。
１骨形态发生蛋白（ｂｏｎｅｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｔｉｃｐｒｏｔｅｉｎ。
ＢＭＰ）骨形态发生蛋白（ｂｏｎｅｍｏ叩ｈｏｇｅｎｅｔｉｃｐｒｏｔｅｉｎ，ＢＭＰ）是一组疏水性的酸性糖蛋白，属于转换牛长因子超家族。
ＢＭＰ是一组具有很强骨诱导活性的生长因子，可能足诱导骨髓基质１：细胞向成骨细胞系转化的基本信号因子，其中研究最多也是成骨活性最强的是ＢＭＰ－２和ＢＭＰ－７。
ＢＭＰ－２可明显加速ＢＭ—ＳＣｓ向成骨细胞转化，．日Ｔ促进成骨细胞Ｉｉｉ『体细胞向成骨细胞转化。
研究表明，ＢＭＰ首先与细胞膜上的丝氨酸／苏氨酸激酶受．体相结合，形成Ｉ、Ⅱ型丝氨酸／苏氨酸激酶受体的ｊ聚体，然后将信息转导入细胞内，经第２信使ＭＡＤ（ｍａｔｈｅｒａｇａｉｎｓｔｄｐｐ）的磷酸化，将信息导入细胞核内，从而激活或调整ＤＮＡ的结合活性，使ＢＭＰ活性相关的基因表达，产生相应的牛物效应。
对ＢＭＰ的骨诱导活性人们看法比较一致，其在体内通过募集问充质细胞，并诱导其向成骨细胞或成软骨细胞方向分化，同时协同其他调节因子共同参与诱导骨形成；在体外不仅能够调节成骨细胞的转化，对骨祖细胞以及间充质细胞均具有强烈的骨诱导活性，而且可能使诱导性骨细胞向确定性骨细胞转化。
骨髓间质干细胞体外定向诱导分化为软骨细胞的实验研究
ＡＢ Ｔ Ｃ Ｏｂｅｔ ｅ Ｔ ｘ ｌ ｅａ ｅｈｄｏ ｏａｏ ，ｕｔｒ ａ ｄｃｏ ｄ ｇｎｃ ｈｎｔｐ ｉｅ ｎｉ ｉｎｏｍｅｅ ｃｙ Ｓ ＲＡ Ｔ ｊｃ ｖ ：ｏ ｐｏ ｔｏ ｆｓｌ ｉ ｃ ｌ ｅ ｎ ｈｎ ｒ ｅｉ ｐ ｅ ｏ ｅｄ ｒ ｔｔ ｆ ｓｎ ｈ— ｉ ｅ ｒ ｍ ｉ ｔｎ ｕ ｏ ｙ ｆ ｅ ａｏ
ｍａ ｔｍ ｅｌ ＭＳ ）ｆ ｍ ｅｂ ｎ ｒ ｗ ｏ ｔ ｉｏａ ｄｔ ｆｅ ｘ ｅ ｍｅ ｔｌ ｆｒｎ ｅｆｒｔｅｒｓｕｃ ｓｏ ｅ ｉｇｃ ｌ ｌ ｅ ｃ ｌ（ Ｃｓ ｒ ｔ ｏ ｅｍａｒ ｆ ａｓｉ ｖｔ ｎ ｏ ｒｅ ｐ ｒ ｎａ ｅｅ ｃ ｅｏ ｒｅ ｆ ｅ ｄｎ ｅｌ ｓ ｓ ｏ ｈ ｏ ｒ ｎ ｒ ｏ ｉ ｅ ｒ ｏ ｈ ｓ ｓ
结 果 ： 导后 细胞 体 外 扩 增 能 力 显 著 降低 ， 诱 细胞 形 态 由成 纤 维 样 梭 形 向 多角 形 、 边 形 或 类 圆形 转 变 ． 导 ２ 多 诱 １ ｄ后 细 胞 形 态 变化 最 为 显著 ， Ⅱ型胶 原 免 疫 组 化 染 色深 而 均 匀 。 导后 的 Ｍ Ｃ 诱 Ｓ ｓ可在 支架 材 料 内良好 黏 附生 长 。 结论 ： 外 培 体
同志超 ， 杨镇 ， 同志勤 ， 王坤 正 ， 团民 石 宗利 。 李毅 ， 杨 ， ， 郭雄
（． １西安市红十字会医院骨科 ， 陕西 西安 ７ ０ ５ ；． １０４ ２西安交通 大学第二医院骨科 ；． ３兰州交通大学机 电工 程学 院材
料研 究 所 ； ． 安 交 通 大 学 骨病 研 究 所 ） ４西
人骨髓基质干细胞体外定向诱导分化为成骨细胞
１１材 料 ．
１ ．． ． ２２细胞 碱 性磷 酸 酶（ Ｌ ） 学 染 色 第 ３代 培 养 细 胞 长 ２ Ａ Ｐ化 满 后 ， 酶 消 化制 成 浓 度 为 ｌ ｌ ５ ｅ ｓ 的 细胞 悬 液 ， 种 胰 ｘ ｏ ｌ／ ｃ ｌ ｍｌ 接
于事 先放 入 盖玻 片 的 ２ ４孔板 内 ，加 入定 量 含 １０ｍｌ ０ ／ Ｌ小牛 血 清 的 Ｄ ＥＭ 培 养 液 ，培 养 ３ｄ后 取 出 ，℃生 理 盐水 冲洗 ， Ｍ ４ 置 于 冷丙 酮 中 固定 １ ｎ 而后 用钙 钴 法 染 色测 定 细胞 ＡＬ ５ｍｉ ， Ｐ 活 性 ， 算 阳性 细胞 百 分 比。 计 １ ．． ． ２３ ２ Ｉ型及 Ⅲ型 胶原 抗 体免 疫 组 化染 色 将 ｌ ｌ ｅｌ ｍ ｘ ０ ｃｌ ／ ｌ ｓ 的成 骨 细 胞 和 成 纤 维 细 胞 悬 液 接 种 于 ２ ４孔 板 内 的 盖 玻 片 上 。培养 ３ｄ后 取 出 。０ｇＬ多 聚 甲醛 ４ ４ ／ ℃下 固定 １ ｎ 乙 ５ｍｉ 。 醇 脱 水后 吹 干 。 以兔 抗 人 Ｉ型及 Ⅲ 型胶 原 抗 体 为 一 抗 。 标 按 准 ＡＢ Ｃ检测 试 剂 盒说 明进 行 免疫 组 织 化 学染 色 。阳性 为黄
照 文 献ｐ 无 菌 条 件下 。 调。 以含 ５ｍ 肝 素钠 生理 盐 水（ ＯＵｍ） ， 于骨 不连 患者 （ 前检 查肝 肾功 能正 常 ， 术 无代 谢性骨病 ， 经患 者同意 ） 髂后 上棘 穿刺抽 取骨 髓组织 ５ｍｌ移入 ， 含 ５ｍｌ 肝素钠盐 水的螺 口试管 内 ， 匀 ， 混 加入含 １ ｉｏｌ ０ｍｌ ｃｌ梯 Ｆ 度液的离心管 中， 进行梯度离 心（０ ０＃ ｎ ２ ， ３ ０ ｍｉｘ ０ ｎ 吸管吸取单 ｍｉ） 核细胞部分 雾状层）以 Ｄ ， ＭＥＭ洗涤 两遍ｆ ０ ０ｒ ｎ ５ｍｉ） １ ０ ／ ｘ ｎ ， ｍｉ 按 １ ｌ ５ ｅｌ ｍ 细 胞 数 接 种 于 ２ 培养 瓶 内 ，加 入 ５ｍｌ ｘ ０ ｌ ／ ｌ ｃ ｓ ５ｍｌ 含 １ ０ｍｌ ０ ／ 牛 血清 的 Ｄ Ｍ， ３ ｏ ５ Ｏ 培养 箱 中培 Ｌ小 ＭＥ 在 ７Ｃ、％Ｃ ２ 养 ，４ ｈ换 液 ， 除悬 浮 细 胞 ， ２ 清 而后 隔 日换 液 ， 察 细 胞 生 长 观 情 况 。细胞 长 满 培养 瓶底 ８ ％后 ， ０ 去培 养 液 ， ０２ ％胰蛋 白 加 ．５ 酶 １ｍｌ ，轻 轻 晃 动培 养 皿 ，使 胰 蛋 白酶 覆 盖 整个 皿 底 ，７ ３ ℃ 消化 ３～ ｎ， 下 见 细胞 皱 缩 ， ５ｍｉ 镜 间距 加 大 ， 离 为单 个 小 圆 分 细胞 时 ，滴 加 ＤＭＥ 培养 液 中止 消化 ，然后 吹打 呈 细胞 悬 Ｍ 液 ， 细胞 悬 液 移 入 １ 将 ５ｍｌ离心 管 ， 心 １ ｎ １０ ｍｉ ， 离 ０ｍｉ ，０ ０ｒ ｎ ／
骨髓间充质干细胞成软骨分化机制研究进展
骨髓间充质干细胞成软骨分化机制研究进展张佳瑶同济大学口腔医学院·同济大学附属口腔医院修复科，上海牙组织修复与再生工程技术研究中心 200072刘玛丽浙江杭州师范大学 310000摘要：近年来，随着我国科技实力的不断增强，骨组织工程飞速发展，为骨修复带来了全新的期盼。
骨髓间充质干细胞是骨组织工程中的种子细胞，通过诱导骨髓间充质干细胞定向分化为软骨细胞能够有效治疗骨关节炎、软骨缺损等疾病，由于骨髓间充质干细胞在分化过程中不仅涉及众多信号通路，并且还会受到蛋白质、药物、RNA以及基因等多种因素的影响，因此，为进一步提升骨髓间充质干细胞在科学研究和临床中的应用效果，本篇文章将依据国内外的相关研究，对骨髓间充质干细胞成软骨分化机制的研究进展展开综述。
关键词：骨髓间充质干细胞；软骨细胞；分化机制引言：骨髓间充质干细胞是一种尚未分化充分的类中胚层细胞，具有多向分化潜能，能够在特定的条件下分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、心肌细胞以及神经元等[1-5]。
由于骨髓间充质干细胞取材方便、对身体损伤小并免疫原性相对较低，所以，它在组织工程学中的应用非常广泛，是骨组织工程中不可或缺的种子细胞。
近年来，随着我国人口老龄化的加剧，软骨病变、骨关节炎等疾病的发病率显著提升，对广大老年人群的机体健康和日常生活造成了严重的影响。
软骨组织主要由细胞外基质和软骨细胞共同组成，属于一种结缔组织，由于该组织内缺少血管和神经支配，一般无法自我再生，再加之软骨细胞的增殖能力也非常薄弱，所以，软骨损伤通常无法自我修复，如何有效治疗软骨相关疾病一直深受医学界的关注。
随着骨组织工程的高速发展，诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化在治疗软骨病变、骨关节炎等疾病中的优势作用日益凸显，但是，由于骨髓间充质干细胞成软骨在分化过程中很容易因发生肥大变性而生成纤维软骨，从而导致治疗陷入中断或者失败，故此，总结分析骨髓间充质干细胞成软骨分化机制的研究进展对于相关科学研究及临床治疗具有重要意义[6-10]。
人骨髓基质干细胞体外诱导为成骨细胞的实验研究
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ｒｔ ｄ ｂ ｒｄ ｅ ｔ ｃ ｎ ｒｆ ｇ ｔ ｎ ｏ ｅ ｃ ｌ， ｕ ｔ ｒ ｄ ｗｉｈ ｏ ｄｎ ｒ ｕ ｔ ｒ ｄ ｉｍ ｎ ｎ ｕ ｅ ｙ ｃ ｎ ｉｉｎ ｌｃ ｌ ｒ ｄ ｕ ． ｅ ａ ｅ ｙ ｇ ａ ｉｎ ｅ ｔｉ ａ ｉ ｎ Ｐ ｒ ｌ ｃ ｌｕ ｅ ｔ ｒ ｉ ａ ｙ ｃ ｌ ｅ ｍｅ ｕ ａ ｄ ｉ ｄ ｃ ｂ ｏ ｄｔ ａ ｕｔ ｅ ｍｅ ｉｍ Ｔｈ ｕ ｏ ｏ ｕ ｄ ｏ ｕ ｃ ｌ ｕ ｔ ｒ ｔ ｒ ｉａ ｙａ ｄｃ ｎ ｉ ｏ ａ ｕ ｔ ｒ ｄ ｉｍ ｒ ｘ ｍｉ ｅ ｙ ｍｉｒｓ ｏ ｙ ＡＬＰ ｓａｎ ｎ Ｖｏ — ｓ ａｓａｎ ｎ ｎ Ｐ ｅｌ ｃ ｌ ｅ ｗｉ ｏ ｄ ｎ ｒ ｎ ｄｔ ｎ ｌ ｌ ｅｍｅ ｕ ｗｅ ｅｅ ａ ｎ ｂ ｃｏ ｃ ｐ ， ｓ ｕｄ ｈ ｏ ｉ ｃ ｕ ｄ ｔ ｉ ｉｇ， ｎ Ｋｏ ｓ ｔ ｉ ｉ ｇａ ｄＡＬ
大鼠骨髓基质干细胞体外培养及定向诱导分化为成骨细胞的实验研究
广
西
医
科
大
学
学
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１
・２９ ５ ・
大 鼠骨髓 基质 干细胞 体 外 培 养及 定 向诱 导分 化 为成 骨细 胞 的 实验研 究
１ ２ ５ 成 骨 细 胞 鉴 定 ： 碱 性 磷 酸 酶 （ Ｌ ） 色 ： 代 培 养 ．． ① Ａ Ｐ染 传
细 胞 长 满 后 ，． ５ ０ ２ ％胰 酶 消 化 制 成 浓 度 为 １ ０／ 的细 胞 ×１ ｍｌ
甘油 磷 酸 钠 、 碱性 磷 酸 酶 检 测 试 剂 盒 等 。 １１ ３ 培 养 液 配 置 ： 基 础 培 养 液 ： ．． ① ＤＭＥ 培 养 液 （ ｌ Ｍ 含 ５
由广 西 医科 大 学 实 验 动 物 中心 提 供 。 １１ ２ 主要 试剂 ： ．． ＤＭＥ 培 养 液 （ Ｉ Ｃ 、 牛 血 清 （ Ｂ Ｍ Ｇ Ｂ Ｏ）胎 ＧＩ—
Ｃ 、ｅｃ ｌ分 离 液 （ ＨＡＲ Ａ Ｉ 、 塞 米 松 、 生 素 Ｃ、一 Ｏ）ｐ ｒｏ１ Ｐ Ｍ Ｃ Ａ） 地 维 Ｂ
目前 种 子 细 胞 的来 源 有 骨 、 膜 、 髓 及 骨 外 组 织 口 ， 多 研 骨 骨 ］许 究发 现 骨 髓 来 源 的 种 子 细 胞 最 具 优 势 。 骨 髓 基 质 干 细 胞 （ ｏ ｅｍａｒｗ ｓｒｍａ ｃｌ ， ＭＳ ｓ 是 来 源 于 骨 髓 基 质 的 一 Ｂ ｎ ｒｏ ｔ ｏ ｌ ｅ ｓＢ ｃ ） ｌ 种 间充 质 细 胞 ， 有 多 向分 化 潜 能 ， 一 定 的 诱 导 下 可 向 成 具 在 骨细 胞 分 化 。本 实 验 通 过 研 究 大 鼠 骨 髓 基 质 干 细 胞 体 外 培 养 的生 长 特 点 和诱 导 条 件 下 的成 骨 能 力 ， 下 一 步 构 建 组 织 为
骨髓基质干细胞诱导分化为成骨细胞影响因子的研究进展
ＢＭＳＣｓ诱导分化为成骨细胞的诱导物
在体内外实验中．骨髓间充质干细胞诱导分化为成骨细 胞均得到了肯定。体外研究还表明，由骨髓间充质干细胞分 化成的成骨细胞依然保留免疫原性和免疫调节功能啊。已经 证明可诱导成骨的因子有地塞米松、磷酸甘油、维生素Ｃ、１、 ２５一（ｏ问：一Ｄ，、细胞因子类、右归饮含药血清、辛伐他汀类药 物、低强度间断负压等。诱导得到的成骨细胞可通过测定纤 维粘连蛋白、骨钙素、钙结晶、碱性磷酸酶等鉴定。
万方数据
第４期戴白云等：骨髓基质干细胞诱导分化为成骨细胞影响因子的研究进展 ２．４．２冲击波诱导 １９９８年ｈａｕｐｔ等采用体外冲击波成功治疗ｔ例骨折不愈 合的患者以来，国内外骨科学者对冲击波治疗骨折不愈合的 作用机制进行了大量研究。Ｗａｎｇ等发现低能冲击波可促使 ＢＭＳＣｓ的细胞膜发生电势超极化，使ＢＭＳＣｓ向成骨细胞方 向分化．最终诱导骨小节的形成。王宝刚在实验中证实当工 作电压８．５ＫＶ。脉冲次数为１２０次的最佳诱导条件下。低能冲 击波可使ｃ一缸与ｃ＿ｊａｎ基因表达均有一过性增加，４５分钟 时基因表达量达到峰值，此后逐渐下降，说明低能冲击波诱 导ＢＭＳＣｓ向成骨细胞分化的机制也和ｃ－ｌｏｓ与ｃ－ｊｕｎ基因 表达增加有关，可能是其作用机制之一嗍。 ２．４．３脉冲电磁场 赵敏等人在实验中证实，应用频率为１２１－ＩＺ．场强为 １．１ＭＴ的ＰＥＭＦｓ刺激ＢＭＳＣｓ，每日８ｈ，连续刺激６ｄ。能明显 促进ＢＭＳＣｓ向成骨细胞分化。其原理尚未明确。可能与 ＰＥＭＦ有利于细胞的增殖和分化。并可刺激骨局部因子的产 生，加速骨基质矿化等有关１１９１。
２．１普通诱导剂
ＢＭＳＣｓ向成骨细胞的诱导尚未形成统一方法。目前常用 的诱导液是胎牛血清低糖ＤＭＥＭ培养液，加入地塞米松 （１０－～ｎｍｏｌ／Ｌ）。￥甘油磷酸钠（ｐ－ＧＰ）、维生素Ｃ（５０ｍｇ／Ｌ）。其 中地塞米松被认为对ＢＭＳＣ向成骨细胞分化有肯定的作用。 它可诱导ＢＭＳＣｓ分化表达骨钙素，增加骨桥素和Ｉ型胶原
骨髓间充质干细胞定向诱导成类软骨细胞的实验研究探究_李冬梅
解剖科学进展Progress of Anatomical Sciences2004,10(4):311~314骨髓间充质干细胞定向诱导成类软骨细胞的实验研究李冬梅1,金连弘1,张宇1,李呼伦2,刘慧雯1,张宝东1(哈尔滨医科大学11组胚教研室;21神经生物教研室,黑龙江哈尔滨150086)=摘要>目的体外诱导骨髓间充质干细胞(M SCs)向软骨细胞表型分化,探讨其分化的条件,为其作为软骨组织工程种子细胞提供实验基础。
方法取第二代成年大鼠骨髓间充质干细胞,实验组用无血清培养液诱导;对照组用含10%胎牛血清的培养液自然分化。
Ò型胶原免疫组化、甲苯胺蓝染色、透射电镜检测其分化情况。
统计学分析不同时间、不同接种密度的软骨分化率。
结果诱导后的M SCs具有软骨细胞特点,不同诱导时间、不同接种密度的Ò型胶原免疫组化阳性率有显著差异。
诱导14d为最佳,诱导率与细胞接种密度成正相关。
结论成年大鼠骨髓间充质干细胞在无血清培养基能向软骨细胞方向转化。
=关键词>骨髓间充质干细胞;软骨;分化;成年大鼠=中图分类号>R336=文献标识码>A=文章编号>1006-2947(2004)04-0311-04Experimental Study of Differentiation of Marrow MesenchymalStem Cell into C hondrocyte-like CellsLI Dong-mei,JIN Lian-hong,ZHANG Yu,et al(Department of H is tology and Embryology,Harbin M edical University,H eilongjiang Harbi n150086C hi na)=Abstract>Objective Induction of bone marro w mesenchymal stem cells(M SCs)of adult rat in vitro was per-formed to explore the possibility of M SCs being car tilage seed cell in tissue engineering.Methods M SCs of the second passage of adult rat were divided into test group induced by free-serum HG-DM EM and contr ol g roup induced by HG-DM EM with10%fetal bovine serum respectively.Collagen ty peÒimmunohistochemical staining,toluidine blue stain-ing,transmisson electron microscope were perfo rmed to detect differentiation.Statist ical analysis of t he M SCs differentia-tion was deployed under various induction time and various plating density.Results Induced M SCs have char acteristics of t he chondrocyte,the positiv e percentag e of collagen t ypeÒimmunohistochemical staining was different statistically be-tw een v ar ious induct ion time and various plating density.14days induction in culture is the best time,induction rate is positiv ely related to plating density.Conclusion Free-serum HG-DM EM cultur e can induce M SCs differ entiating into chondrocy te-like cells.=Key words>marrow mesenchymal stem cell;cartilage;different iat ion;adult r at用组织工程的方法修复软骨缺损克服了传统方法的诸多不足。
骨髓诱导成骨成脂分化机制研究进展
骨髓诱导成骨成脂分化机制研究进展一、信号通路调控成骨成脂分化研究表明，多种信号通路参与了骨髓干细胞的成骨成脂分化。
其中，Wnt信号通路在骨髓干细胞的成骨分化中起关键作用。
Wnt信号通路的激活可以促进骨髓干细胞向成骨细胞分化，而抑制Wnt信号通路则可以促进骨髓干细胞向脂肪细胞分化。
此外，BMP、FGF、TGF-β等信号通路也参与了骨髓干细胞的成骨成脂分化调控。
二、核转录因子调控成骨成脂分化核转录因子是一类能够调控基因表达的蛋白质。
多种核转录因子在骨髓干细胞的成骨成脂分化中发挥重要作用。
比如，PPARγ是一个重要的脂肪转录因子，起到促进骨髓干细胞向脂肪细胞分化的作用。
而Runx2是一个关键的骨转录因子，能够促进骨髓干细胞向成骨细胞分化。
此外，调控成骨成脂分化的核转录因子还包括Osterix、C/EBPα等。
三、非编码RNA调控成骨成脂分化除了核转录因子，越来越多的研究发现非编码RNA也参与了骨髓干细胞的成骨成脂分化调控。
比如，miRNA是一类长度约为22个核苷酸的小RNA，能够抑制目标基因的转录和翻译。
研究发现，多种miRNA在骨髓干细胞的成骨成脂分化中发挥重要作用。
例如，miR-204、miR-125b等miRNA能够抑制骨髓干细胞向脂肪细胞分化。
此外，lncRNA、circRNA等非编码RNA也在骨髓干细胞的成骨成脂分化中发挥重要作用，但研究尚处于起步阶段。
四、其他因素调控成骨成脂分化除了信号通路、核转录因子和非编码RNA，还有一些其他因素也参与了骨髓干细胞的成骨成脂分化调控。
比如，细胞外基质环境和微环境对于骨髓干细胞的分化具有重要影响。
炎症因子、胰岛素等对于骨髓干细胞的成骨成脂分化也具有调控作用。
此外，基因突变、表观遗传等也可能对骨髓干细胞的成骨成脂分化产生影响，但这方面研究较少。
总之，骨髓诱导成骨成脂分化机制的研究已经取得了一些进展，但仍有很多问题需要进一步解决。
未来的研究应该继续深入探索信号通路、核转录因子和非编码RNA在骨髓干细胞分化中的作用机制，并且加强与细胞外环境、基因突变和表观遗传等因素的关联研究，以增进对骨髓诱导成骨成脂分化机制的理解，为骨骼生物学和代谢性疾病等领域的研究提供更深入的基础。
兔骨髓间充质干细胞定向诱导分化为成骨细胞的研究
兔 Ｂ Ｓ ｓ经体 外分 离、 导培 养 ， 以定 向分 化为 ＭＣ 诱 可
【 关键词】 骨髓间充质干细胞； 诱导分化； 成骨细胞 【 中图分类号】 Ｒ ２． 【 ３９２ 文献标识码】 Ａ 【 文章编号】 １０ － １（０７ ０－ ５ － ０１ ５０ ２０ ）４ ２２ ５ ９ ０ ０
ｂ ｎ ｒ ｗ ｆ ａ ｂ ｔ ｎ ｄ ｃ ｅ ｔ ｉ ｅ ｅ ｔ ｔ ｎ ｏｏ ｔｏ ｌ ｓ ｉ ｏ ｏ ｅ ｍａ ｒ ｏ ｂ ｉ ａ ｄ ｉ ｕ ｅｔ ｍ ｏｄ ｆ ｒ ｎｉ ｅ ｉｔ ｓ ｂ ａ ｔ ｉ ｖ ｔ ．Ｍ ｅｈ ｄ ＢＭＳ ｓｗｅｅ ｈ ｒ ｅ ｔ ｄ ｆ ｍ ｅｆ ｍｕ 。ｔ — ｏ ｒ ｎ ｈ ａ ｅ ｓｎ ｒ ｔｏ ｓ Ｃ ｒ ａ ｖ ｓｅ ｏ ｔ ｒ ｈ ｅ ｒ ｓ ｉ ｂ ｉｓ ａ ｄ ｈ ｍｅ ｕ ｏ ｅ ｆｔｅ ｒ ｂ ｉ，ｔ ｅ ｅ ａ ａｅ ａ ｕ ｒ ｓ ｂ ｎ ｓ ｏ ａ ｂｔ ｈ ｎ ｓ ｐ ｒ ｔｄ，ｐ ｒ ｅ ｎ ｒ ｌ ｅ ａｅ ．Ａｆ ｒｐ ｍａ ｙ ｃ ｌ ｒ ｈ ｅ ｓ ｂ ｕ ｕ ｅ ｅ ｓ ｗ ｒ ｕ — ｎ ｈ ｕｉ ｄ ａ ｄ ｐ ｏｉ ｒ ｔｄ ｉ ｆ ｆ ｔ ｒ ｒ ｕ ｔ ｅ，ｔ ｕ ｃ ｈ ｄ ｃ Ｕ ｅ ｅ ｃ ｅ ｉ ｕ ｒ ｌ
ａ ｄ ａｉａ ｎ ｒ ｄ ｎ ｚ ｒ ｅ ．Ｒｅ ｕ ｔ Ｔ ｅ Ｂ Ｃ ｆ ａ ｂ ｔｓ ｏ ｅ ｃｉｅ ｐ ｏ ｉ ｒｔ ｅ ｃ ｐ ｉ ｔ ｒ ｒ ｄ ｐ ｓ ａ ｅ ｃ ｌｕ ｅ ．Ａ ｔｒ８ ｄ ｙ ｆ ｌ ｉ ｓｌ ｓ ｈ ＭＳ ｓ ｏ ｒ ｉ ｈ ｗ ｄ ａ ｔ ｒ ｌ ｅ ａ ｉ ａ ａ ｌ ｙ ｉ ｐ ｍａｙ ａ ａ ｓ ｇ ｕ ｔ ｒ ｓ ｆ ｅ ａ ｓ ｏ ｂ ｖ ｆ ｖ ｂ ｉ ｎ ｉ ｎ ｏｔｏ ｌ ｔ ｎ ｕ ｉｇ ｈ ｓｅ ｂａ ｄ ｃｎ ，ｔ ｅ ＢＭＳ ｓ ｃ ｎ ｒ ｇ ｔ ｄ ，ｓ ｏ ｅ ｙ ｉａ ｕ ｏｄ ｈ ｐ ｎ ｏ ｍｅ ｎ ｒ ｉｅ ｏ ｕ ｅ ｓ ｉ Ｃ ｏ ｇｅ ａｅ ｈ ｗ ｄ ｔｐ ｃ ｃ ｂ ｉ ａ ｓ ａ ｅ ａ ｄ ｆｒ ｄ ｍｉ ｅ ａ ｚ ｄ ｎ ｄ ｌ ．Ｔ ｅ ｅ ｐ ｅ ｓｏ ｆａ ｋ — ｌ ｌ ｌ ｈ ｘ ｒ ｓ ｉｎ ｏ ａ １
骨髓间充质干细胞向成骨细胞诱导分化的实验研究（论文）
骨髓间充质干细胞向成骨细胞诱导分化的实验研究作者：吕玉明， 程立明， 裴国献， 蔡哲， 舒峻， 张可华， 郭丽丽， 俞庆声， LV Yu-ming， CHENG Li-ming， PEI Guo-xian， CAI Zhe， SHU Jun， ZHANG Ke-hua， GUO Li-li， YU Qing-sheng作者单位：吕玉明,LV Yu-ming(510150,广州医学院第三附属医院骨科)， 程立明,CHENG Li-ming(中日友好医院关节外科, 北京市,100029)， 裴国献,PEI Guo-xian(第四军医大学西京医院骨科, 西安市,710032)， 蔡哲,舒峻,张可华,郭丽丽,俞庆声,CAI Zhe,SHU Jun,ZHANG Ke-hua,GUO Li-li,YU Qing-sheng(中日友好医院临床医学研究所免疫室, 北京市,100029)刊名：实用医学杂志英文刊名：The Journal of Practical Medicine年，卷(期)：2012,28(9)被引用次数：8次1.Goodwin H S;Bicknese A R;Chien S N Multilineage differentiation activity by cells isolated from umbilical cord blood:expression of bone,fat,and neural markers 2001(11)2.Kanczler JM;Ginty PJ;White The effect of the delivery of vascular endothelial growth factor and bone morphogenic protein-2 to osteoprogenitor cell populations on bone formation.[外文期刊] 2010(6)3.吕玉明,程立明,裴国献,王玉,崔福斋纳米晶重组类人胶原基/聚乳酸复合支架材料的表征及细胞相容性研究[期刊论文]-中国临床解剖学杂志 2011(5)4.Barou O;Mekraldi S;Vico L;Boivin G;Alexandre C;Lafage Proust MH Relationships between trabecular bone remodeling and bone vascularization: a quantitative study.[外文期刊] 2002(4)5.Stains J P;Civitelli R Cell-cell interactions in regulating osteogenesis and osteoblast function 2005(01)6.Qu D;Li J;Li Y Angiogenesis and osteogenesis enhanced by bFGF ex vivo gene therapy for bone tissue engineering in reconstruction of calvarial defects 2011(01)7.Kann S;Chiu R;Ma T OP-1 (BMP-7) stimulates osteoprogenitor cell differentiation in the presence of polymethylmethacrylate particles 2010(02)8.Aubin JE Osteoprogenitor cell frequency in rat bone marrow stromal populations: role for heterotypic cell-cell interactions in osteoblast differentiation.[外文期刊] 1999(3)9.Kamalia N;McCulloch C A;Tenebaum H C Dexamethasone recruitment of self-renewing osteoprogenitor cells in chick bone marrow stromal cell cultures 1992(02)1.张雯,陈香宇,何巧玉,王闪,李春燕,段芳龄,黄华经不同方式移植骨髓间充质干细胞治疗肝纤维化的疗效[期刊论文]-实用医学杂志 2013(06)2.陈瑾,兰泽栋,陈良娇,童晓洁地塞米松对成牙骨质细胞增殖和矿化功能的调节作用[期刊论文]-中国美容医学 2014(13)3.黄懿文,杨锐,陈思,孙嘉,陈容平,黄震PPARγ通路对模拟微重力条件下大鼠骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的影响[期刊论文]-南方医科大学学报 2013(04)4.李振想,官立萍,姬明丽,李韶山人脐带间充质干细胞体外诱导分化为甲状腺细胞的初步探讨[期刊论文]-实用医学杂志2013(12)5.曾晶晶,周诺,黄旋平,廖凤春,陈亚莉犬骨髓间质干细胞体外培养和鉴定[期刊论文]-实用医学杂志 2013(16)6.谷子芽,翟强,吕秋峰,彭灿星,刘芳菲,史月华牙周膜细胞与壳聚糖温敏水凝胶生物相容性评价[期刊论文]-实用医学杂志2013(22)7.杨渊,李小峰,罗道明,温超海柚皮甙诱导兔骨髓间充质干细胞的成骨特征**[期刊论文]-中国组织工程研究 2013(14)8.师彬,杨武斌,王平骨髓间充质干细胞诱导分化成骨细胞的研究现状[期刊论文]-中国实验方剂学杂志 2014(19)。
骨髓间充质干细胞成骨分化的研究进展
骨髓间充质干细胞成骨分化的研究进展1. MSCs成骨分化途径的调控机制：多种信号通路参与了MSCs的成骨分化，特别是BMP (bone morphogenetic protein) 信号通路、Wnt/β-catenin 信号通路、TGF-β (transforming growth factor-beta) 信号通路等。
这些信号通路可以通过调控一系列关键性转录因子例如Runx2 (runt-related transcription factor 2)、Osx (osterix) 和Ocn (osteocalcin)等，来促进MSCs向成骨细胞分化。
2. MiRNA 调控MSCs成骨分化：近年来，研究发现MicroRNA (miRNA) 在调控MSCs成骨分化中起着重要作用。
例如，miR-2861 可以通过靶向抑制MEKK2 (mitogen-activated protein kinase kinase kinase 2) 来促进MSCs的成骨分化。
此外，miR-125b 可以通过调控Smurf1 (SMAD specific E3 ubiquitin protein ligase 1) 表达来抑制MSCs的成骨分化。
3.MSCs与激素调控成骨分化：激素对于MSCs的成骨分化也具有重要影响。
例如，雌激素通过与雌激素受体结合，可以促进MSCs向成骨细胞分化，并抑制骨吸收。
此外，研究还发现糖皮质激素会抑制MSCs成骨分化并诱导MSCs向脂肪分化。
4. MSCs与骨组织工程：越来越多的研究开始将MSCs应用于骨组织工程中，通过将MSCs和多种生物材料结合，可以制造出用于骨缺损修复的生物人工骨。
例如，Makino等人成功地利用MSCs和羟基磷灰石（HA）复合材料构建了能够促进骨骼再生的生物人工骨。
此外，MSCs与多肽纳米材料的结合也显示出了巨大的应用潜力。
5.MSCs与骨性疾病的治疗：由于MSCs具有分化为成骨细胞的潜能，并能产生一系列促进骨骼再生的细胞因子，因此MSCs也被广泛应用于骨性疾病的治疗。
骨髓基质干细胞体外诱导成骨细胞的研究进展
化 。但把 造 血干 细 胞 和其 他 种 类 细 胞 共 培 养 ， 难 以
避免 其他 杂 质 细 胞 在 贴 壁 细 胞 中 出现 ， 且 Ｂ ＭＳ Ｃ ｓ 和其 他杂 质 细胞 的性 质差 别 很 大 ， 较 难 得 到 纯 化 的
ＢＭ ＳＣｓ Ｅ
。
胞体 外扩增 程 度高 、 可 多个 向分 化 、 容易进行移植、
有 小部 分 造血 系血 细胞 ， 有 待进 一步 纯化 ， 其 主要 利
用 造 血 系细 胞 和 Ｂ ＭＳ Ｃ ｓ的贴壁 性 能 差异 反 复 更换
Ｂ ＭＳ Ｃ ｓ 诱 导分 化为 成 骨 细 胞 的 方 法 方 面 做 了大 量
的科 学研 究 。现 就 Ｂ ＭＳ Ｃ ｓ 体 外 定 向诱 导 成 骨 细 胞 的方 法 作一综 述 ， 对其 研究 进展 作一 回顾 。 １ Ｂ ＭＳ Ｃ ｓ 分 离培 养方 法
细胞 外 基质 一定 程度 上受 到破 坏 ， 细胞 活性 降低 ， 细
采用 免疫 磁珠 分离 和 流式细 胞仪 分离 方法 所获
得的 Ｂ ＭＳ Ｃ ｓ 纯度较 高， 不 足 在 于这 两 种 方 法 均 使 细胞 的分 化能 力 和活 性 减 低 ， 且 对 实 验 条 件要 求 较 高， 对 骨髓 的要 求 量较 大 ， 所 以不 常采 用 。
可支持 造 血等 ， 其 独特 之 处 为 该 细 胞 可 向诸 如 成 骨 细胞、 软 骨 细胞 、 脂细胞、 肌 细胞 、 神 经 细胞 、 内皮 细
１ ． ３ 密 度梯 度离 心法
胞、 肝 细胞 等多 种细 胞分 化 ， 所 以其 又 被称 为骨髓 基
质干 细胞 （ ｂ ｏ ｎ ｅ ｍａ ｒ ｒ ｏ ｗ ｍｅ ｓ ｅ ｎ ｃ ｈ ｙ ｍａ ｌ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ｅ ｌ ｌ ｓ ， Ｂ ＭＳ Ｃ ｓ ） 。Ｂ ＭＳ Ｃ ｓ 是 获 取 目标 细胞 、 目标 组 织 热 门
人骨髓基质干细胞定向诱导分化为成骨细胞及其体内成骨特征
人骨髓基质干细胞定向诱导分化为成骨细胞及其体内成骨特征殷晓雪;陈仲强;党耕町;王志国;张慧珠【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2005(009)006【摘要】目的:探讨应用人骨髓基质干细胞(human marrow mesenchymal seem cell,hMSC)进行骨科细胞治疗的可行性.方法:实验于2002-06/2003-02在北京大学第三医院骨科实验室完成.hMSC取自北京大学第三医院骨科脊柱外科手术患者,术前经检测无代谢性疾病.hMSC在诱导培养基的作用下定向分化为成骨细胞并大量扩增.RT-PCR法比较骨形成蛋白(BMP)-2 mRNA在hMSC和成骨细胞中的表达差异.将成骨细胞复合PLGA植入裸鼠体内,硬组织切片,甲苯氨蓝染色,比较其与单纯植入成骨细胞或聚丙交酯-乙交酯(PLGA)时的异位成骨情况.结果:BMP-2 mRNA 在成骨细胞中的表达明显强于未经诱导分化的hMSC;成骨细胞与PLGA复合植入4周可见少量成骨,8周后可见成熟板层骨形成,PLGA组未见成骨,成骨细胞组8周仅可见少量成骨.结论:hMSC在诱导培养基的作用下可定向分化为成骨细胞并大量扩增.分化为成骨细胞后,BMP-2 mRNA的表达显著升高.成骨细胞与PLGA复合植入裸鼠体内,能形成成熟的板层骨.hMSC在治疗骨缺损、骨不愈合等方面具有巨大的应用潜力.【总页数】2页(P72-73)【作者】殷晓雪;陈仲强;党耕町;王志国;张慧珠【作者单位】北京大学第三医院骨科,北京市,100083;北京大学第三医院骨科,北京市,100083;北京大学第三医院骨科,北京市,100083;北京大学第三医院骨科,北京市,100083;北京大学第三医院骨科,北京市,100083【正文语种】中文【中图分类】R329.2【相关文献】1.大鼠骨髓基质干细胞体外培养及定向诱导分化为成骨细胞的实验研究 [J], 白鹤;赵劲民;杨志;苏伟;丁晓飞2.成人骨髓基质干细胞体外培养及定向诱导分化为成骨细胞 [J], 滕勇;胡蕴玉;安书杰;戴先文;赵黎;白建萍;李旭升;吕荣3.成人骨髓间充质干细胞向成骨细胞定向诱导分化的实验研究 [J], 朱伟;孙俊英;岑建龙;朱礼贤;顾联4.人骨髓基质干细胞体外定向诱导分化为成骨细胞 [J], 江正康;吴义龙;梁国伟;周炳华5.骨髓基质干细胞向成骨细胞的定向诱导分化 [J], 郭立达;王捷;夏冰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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上腔静脉及下腔静脉显露困难,可采用经右房带气囊静脉插管作上、下腔静脉插管,可避免因勉强分离导致腔静脉损伤而引起大出血。
相比而言,我们认为右胸前外侧第4肋间切口是更好的选择。
(2)瓣膜选择:在T VR 中,对人工瓣膜种类的选择尚有争议。
有学者主张用机械瓣[6],也有学者主张用生物瓣[7],更多学者的研究结果显示两种瓣膜治疗效果差异无统计学意义[8]。
一般而言,右心系统因压力低,血流速度慢,对生物瓣损伤轻。
生物瓣寿命可以相对延长,无需长期抗凝治疗,组织相容性和血流动力学优于机械瓣,因而有更大优越性。
因为本组患者第一次手术置换二尖瓣均使用机械瓣,二次手术后仍需要长期抗凝,所以对60岁以下病人,TVR 选择中心血流型双叶机械瓣,60岁以上病人,选择生物瓣。
我们术后抗凝指标的要求和二尖瓣置换术近似,并不需要特别增加抗凝强度,到目前为止未发现血栓栓塞、出血和与抗凝有关的并发症。
3.5 手术效果 本组患者手术后临床症状均有不同程度改善,心脏彩超检查右心缩小,但也有4例术后仍反复出现右心功能不全,每次住院经心功能调整,加强利尿、抽胸水等治疗后好转,其原因考虑与病程长,长期右心功能不全导致右心室失代偿有关。
参 考 文 献[1] 冯 震,何 巍,宋之昭,等.心脏不停跳二尖瓣置换术心肌保护的系统评价[J].广西医学,2007,29(5):641-643.[2] B raun wald NS ,R oss JJ ,Morro w AG .Conserva tive m anage 2m ent of tricuspi d regurgitati on i n patients undergoi ng m itra l va l ve replacement[J].C irculati on ,1967,35(4):163-169.[3] Dreyf us GD ,Corbl P J ,Chan K M,et a.l Seco ndary tricuspi d re 2gurgitatio n or d ilatatio n :which s ho u l d be de criteria for surgi 2ca l repa i r[J].Ann Thorac Surg ,2005,79(1):127-132.[4] 王国华,孙宗全,张凯伦,等.继发性三尖瓣反流危险因素分析及外科治疗[J].中华胸心血管外科杂志,2007,23(6):374-376.[5] 虞 敏,王利民,袁忠祥,等.三尖瓣置换术的临床体会[J].上海医学,2008,31(3):200-202.[6] KaplanM,KutMS ,De m irtasMM,e t a.l P rost hetic replace 2m ent of tricusp i d va l ve :bio prost hetic or m echanical[J].Ann Thorac Surg ,2002,73(2):467-473.[7] 袁忠祥,胡振雷,肖明第.三尖瓣置换术16例[J].中国胸心血管外科临床杂志,2007,14(5):398.[8] Chang BC ,Lira S H,Y i G ,et a.l Long 2term c linical res u ltsof tricusp i d valve rep l acement[J].Ann Thorac Surg ,2006,81(4):1317-1323.(收稿日期:2010-02-02 修回日期:2010-03-04)p 文献综述w 基金项目:广西科学基金(桂科基0448058);广西/新世纪十百千人才工程0专项基金(2004223);广西研究生教育创新计划项目(309176)通讯作者:周诺。
骨髓基质干细胞定向诱导分化成骨的研究进展w李承靖 综述 周 诺 审校(广西医科大学口腔医学院口腔颌面外科,南宁市 530021)=关键词> 骨髓基质干细胞;成骨分化;组织工程=中图分类号> R 329.24 =文献标识码> A =文章编号> 025324304(2010)0420456204 近几十年来,骨髓基质干细胞(bone marro w stro mal ce lls ,B MS Cs)因其具有多方向分化的潜能而进行深入研究。
上世纪80年代,O wen 和Piers ma 等[1,2]通过实验使B MSCs 分化为成骨细胞和脂肪细胞。
2000年W oodbury 等[3]、Sanchez 等[4]也通过实验的方法证明B MS Cs 还可以分化为神经细胞。
目前许多体内外的实验也已经充分证明B MS Cs 可以分化为成多种细胞[5~9]。
这种多潜能的B MSCs 的存在为治疗及修复骨、软骨、肌肉等结缔组织的损伤提供了新的方法。
由于其具有多向分化能力以及易于获得、后期培养方法较成熟等优点,目前已成为组织工程学种子细胞研究的重点。
随着对B MSCs 研究的深入,为了明确B MS Cs的多向分化潜能,许多试验研究采用加入一系列诱导剂的方法,成功地将B MS Cs诱导分化为成骨细胞、成脂肪细胞、神经细胞等[10],取得了较大的进展。
由于B MSCs具有分化多方向性的特点,在分化过程中,物理(电、磁、电磁、力)、化学(酸碱度、离子、化学物质)和生物(激素、因子、维生素)许多因素发挥着作用。
所以本文主要从外源性加入诱导物进行诱导成骨,以及通过基因工程导入生长因子基因、激发B MS Cs产生生长因子、诱导B MSCs成骨等方面,对B MS Cs定向诱导分化成骨的研究进展进行综述。
1外源性诱导B MSCs分化成骨1.1非蛋白诱导物在对各种诱导物进行研究时发现,许多非蛋白成分对诱导B MSCs分化成骨有促进作用,这些非蛋白物质主要包括地塞米松、1,252(O H)2维生素D3,维生素C等。
实验结果显示,地塞米松可促进B MSC成骨分化,而浓度增加后则抑制其分化[11~13]。
而1,252(O H)2维生素D3可以促进B MS Cs向成骨细胞分化,同时抑制其向脂肪细胞转化。
1,252(O H)2维生素D3不仅可以协同其他细胞因子促进B MSCs成骨,它还可以在无地塞米松、172B雌二醇、维生素C的情况下诱导B MSCs向成骨细胞转化并能增加碱性磷酸酶(ALP)的活性[14]。
O tsuka等[15]也通过实验证实维生素C能通过诱导成骨细胞特异性分化蛋白基因的表达来诱导ALP活性的增加,促进B MSCs向成骨细胞的转化。
1.2生长因子生长因子是除非蛋白诱导物外的另一种外源性诱导物。
常用的促进B MS Cs分化及增殖的生长因子有:骨形成蛋白22(bone morphogenetic pr o2 tein22,B MP22)、血管内皮生长因子(vascular endothe lial gr owth f actor,VEGF)、转化生长因子2B(transf or m ing gr owth f actor2B,TGF2B)等。
1.2.1B MP22:B MP22是目前被确认具有异位成骨能力的生长因子,它能在体内、外诱导骨髓基质细胞转化为成骨细胞,使高分化的骨细胞群体数量保持稳定,并表达特异性的成骨细胞产物。
ALP和钙含量是成熟的成骨细胞的标志之一,其活性程度反映了成熟状况。
M aega wa[16]与V ar key[17]等通过B MP22诱导B MS Cs分化后,检测AL P染色加深,活性明显升高,成骨细胞表达的特异性表达基因的mRNA水平也明显上升,测定钙含量发现明显增加,说明B MP22可以促进B MSCs向成骨细胞方向转化。
1.2.2VEGF:VEGF作为促进血管内皮细胞增殖、趋化的特异性生长因子,可在体内诱导血管新生,在骨的重建过程中,建立了一套完整的血管网,使细胞和基质间有良好的信号传递,对骨重建有促进作用[18]。
1.2.3TGF2B:T GF2B是一种有多功能的单链多肽,为主要成骨因子之一。
TGF2B能促进多种细胞的生长增殖以及细胞外基质合成,是调控B MSCs向成骨方向定向分化的主要生长因子[19~21]。
Lockli n等[22]在研究中发现TGF可以提高ALP的活性,并可以抑制B MSCs转化为脂肪细胞。
TGF2B可以促进骨髓源性和骨膜源性骨前体细胞趋化到骨、软骨损伤部位,进而增生、分化形成成骨细胞和软骨细胞促进骨损伤部位的修复[23]。
上述外源性成分如生长因子、非蛋白物质和细胞外基质成分促进软骨分化的研究发展很快,现在多倾向联合应用。
例如联合应用T GF2B1或TGF2B3、I G F21和Dex可以成功诱导B MS Cs向软骨方向分化。
但这些方法存在反复给药、易流失、利用率低、花费大等问题,客观限制了它们在临床上的应用。
而现代科技中的基因治疗技术则克服了上述问题。
2基因工程诱导B MSCs成骨基因工程将细胞因子的目的基因导入靶细胞,利用靶细胞作为/生物发生器0,阶段性表达细胞因子,并向局部稳定、持续、靶向释放,通过自分泌或旁分泌促使细胞因子靶细胞趋化、增殖、成骨分化,放大诱导信号并遍及整个植骨区,形成细胞基质,达到加速骨形成,促进骨修复。
因B MSCs较易于获得,后期培养方法较成熟,并且其诱导成骨的蛋白受体比较明确,成骨能力强,所以近几年来常用于治疗骨缺损以及促进骨的后期修复,取得了一定的成果。
Musgrave等[24]将B MP22基因用腺病毒通过体外途径转入5种不同的细胞:骨髓间充质细胞系、肌源性细胞系、骨髓间充质细胞、关节软骨细胞、成纤维细胞。
所有细胞均能表达B MP22,显示良好的成骨活性。
周诺等[25,26]用脂质体介导将pc D NA3.12hB MP2基因转染兔B MS Cs,通过RT2PCR和免疫组化证实转染后经G418筛选培养至4周后,在基因和蛋白水平上均有hB MP2稳定表达,为诱导B MSCs向成骨方向转化提供条件。
刘伯龄等[27]应用基因技术证明在成骨微环境下,通过hVEGF165基因转染B MSCs可促进B MSCs向成骨样转化。
但是如何检测和评估转染后的细胞在新生骨形成中的作用以及骨生成完成后这些细胞的去向,应是转基因诱导成骨研究所重点关注的内容。
为此,有学者尝试用双基因转染[28,29]构建融合表达载体的方法[30],既希望移植细胞表达标记分子以研究其转归,又希望其表达治疗基因以发挥治疗作用,但双基因转染成功率低,构建融合蛋白可能影响蛋白的功能,同时对于双基因共表达采取在一个载体上构建两个启动子分别加以驱动的策略,难度较大,而且众多启动子之间易相互干扰,影响表达效率[31],使之可行性降低。