人脂肪组织来源的干细胞在骨组织工程中的应用

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人脂肪干细胞在骨组织工程中应用的研究进展

人脂肪干细胞在骨组织工程中应用的研究进展
t s e e gn e n o i i g w t t m e lh s e r e s o e o h s p o sn h r p u i d l y f rc ii a s . i u n i e r g c mb n n i se c l a me g d a n ft e mo t r mii g t e a e t mo ai o l c lu e s i h c t n
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人皮下脂肪干细胞的成骨、成脂分化诱导及鉴定

人皮下脂肪干细胞的成骨、成脂分化诱导及鉴定

中国组织工程研究 第19卷 第32期 2015–08–06出版Chinese Journal of Tissue Engineering Research August 6, 2015 Vol.19, No.32ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH 5155www.CRTER .org肖建红,女,1980年生,四川省绵阳市人,羌族,2012年中山大学毕业,博士,主治医师,主要从事造血干细胞抑制、干细胞与组织工程,以及免疫性血小板减少性紫癜的临床研究和基础研究。

通讯作者:张阳春,硕士,主治医师,中山大学附属第一医院东院下肢骨科,广东省广州市 510700中图分类号:R394.2 文献标识码:A 文章编号:2095-4344 (2015)32-05155-07 稿件接受:2015-07-01 Xiao Jian-hong, M.D., Attending physician, Department of Internal Medicine, Eastern Branch of the First Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University, Guangzhou 51000, Guangdong Province, ChinaCorresponding author: Zhang Yang-chun, Master, Attending physician, Department of Lower limbs Orthopedics, Eastern Branch of the First Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University, Guangzhou 51000, Guangdong Province, ChinaAccepted: 2015-07-01人皮下脂肪干细胞的成骨、成脂分化诱导及鉴定肖建红1,张阳春2,张常然1,杨 兴2(中山大学附属第一医院东院,1普通内科,2下肢骨科,广东省广州市 510700)文章亮点:1 实验通过密度梯度离心和贴壁筛选法相结合,对人脂肪干细胞进行分离、体外培养及扩增。

脂肪间充质干细胞的免疫学特性及其在组织工程中的应用

脂肪间充质干细胞的免疫学特性及其在组织工程中的应用

多 向分化潜能 , 且来源广泛 、 取材方便 、 损伤小 、 增殖 迅速 、 表型稳定 , 尤其是具有低免疫原性 , 其在
异 源性 组织 工程 中 的研 究 已得 到人们 的广 泛关 注 。
激分子为 T细胞活化提供第二信号 。
MH C是 编码 主要 组织 相 容性抗 原 的基 因组 , 这 些基 因彼 此连锁 在 一起 , 具 有 控制 异 体 移 植 排斥 反 应、 免 疫应 答 和某 些 补体 组 分生 成等 功 能 , 因 而
分化 的 多能干 细胞 , 它可 以从 多个 部 位 获得 ,如 : 骨
及神经细胞等多种细胞分化。例如 , 在A D S C s 的基 础培养基 中加入胰 岛素 、 转化生长 因子一 B ( t r a n s f o r .
u r i n g g r o w t h f a c t o r - B, T G F — p) 、 干 扰 素 和抗 坏 血 酸 , 可 以诱 导其 向软 骨细胞 分化 。
以大 鼠 A D S C s为例 介 绍 其 分 离 培 养 和 分 化 如
原性 的重要因素。江丽 等 对大鼠 A D S C s 进行表
2 0 1 2—0 9— 0 6接收
面标 志检 测 时 发 现 MH C — I类 分 子 和 MHC . Ⅱ类 分
作者单位 : 安徽 医科大学 口腔医学院 , 安徽医科大学附属 1 5 腔医院牙 周黏膜 科 , 安徽 省 E l 腔 疾 病 研 究 中心 实 验 室 , 合 肥
MH C成 为移植 排斥 反应 的关键 基 因 。与 MHC抗原 递呈 功 能 密 切 相 关 的 主 要 是 M HC . I类 分 子 和
目前 , 由于异体细胞移植可能产生移植物抗宿 主病 , 使得干细胞移植 、 组织工程仅局限于个体化治

脂肪干细胞实验报告

脂肪干细胞实验报告

一、实验背景随着生物科技的发展,干细胞研究已成为医学领域的前沿课题。

脂肪干细胞(Adipose-derived Stem Cells,ASCs)作为一种易于获取、增殖能力强、多能性的干细胞,在组织工程、再生医学等领域具有广阔的应用前景。

本研究旨在探讨脂肪干细胞的分离、培养、鉴定及其在组织工程中的应用。

二、实验目的1. 探讨脂肪干细胞的分离、培养及鉴定方法。

2. 研究脂肪干细胞在组织工程中的应用。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:脂肪组织、DMEM/F12培养基、胎牛血清、胰蛋白酶、二甲基亚砜(DMSO)、青霉素、链霉素、抗生素、鼠抗人CD105抗体、鼠抗人CD34抗体、鼠抗人CD29抗体、鼠抗人CD44抗体、鼠抗人CD45抗体等。

2. 实验仪器:超净工作台、倒置显微镜、细胞培养箱、离心机、酶标仪、流式细胞仪等。

四、实验方法1. 脂肪干细胞的分离与培养(1)将脂肪组织剪成1mm×1mm×1mm的小块,用DMEM/F12培养基清洗3次,去除多余脂肪。

(2)加入0.25%胰蛋白酶消化脂肪组织,37℃水浴消化30分钟,1000r/min离心5分钟,弃上清。

(3)加入DMEM/F12培养基重悬细胞,吹打均匀,接种于培养瓶中,置于37℃、5%CO2的培养箱中培养。

2. 脂肪干细胞的鉴定(1)采用免疫荧光染色法检测脂肪干细胞表面标志物CD105、CD34、CD29、CD44、CD45的表达。

(2)采用流式细胞术检测脂肪干细胞表面标志物CD105、CD34、CD29、CD44、CD45的表达。

3. 脂肪干细胞在组织工程中的应用(1)将脂肪干细胞接种于生物降解支架材料上,构建组织工程化脂肪组织。

(2)将组织工程化脂肪组织植入小鼠皮下,观察其成活情况。

五、实验结果1. 脂肪干细胞的分离与培养成功分离出脂肪干细胞,细胞呈梭形,生长旺盛。

2. 脂肪干细胞的鉴定免疫荧光染色和流式细胞术结果显示,脂肪干细胞表达CD105、CD34、CD29、CD44,不表达CD45。

脂肪干细胞在组织工程中的研究进展

脂肪干细胞在组织工程中的研究进展
的热 点 。
1 引 言
组 织 工程 的兴 起 和 迅 猛 发 展 为组 织 或 器 官 缺 损 的 修 复重 建 带来 了新 的治 疗 途 径 ,并 已逐 渐 成 为 目前 最 有 前景 的 生理 性 修 复 技 术 。应 用 组 织 工 程 的 方 法 再 造 组 织 与器 宫所 用 的各 类 细 胞 统 称 为种 子 细 胞 。 种 子 细 胞 研 究 的 目的在 于获 取 足 够 数 量 的接 种 细 胞 ,防 止 细 胞 老 化 并 同 时保 持 细胞 增殖 、合 成 基 质 等 生 物 功 能 。
裂 相 。 5d 细 胞 呈 团簇 状 生长 ,形 成 集 落 。 约7 d 后 后 细 胞 融 合 超 过 9 % 。经 1 次 传 代 后 ,脂 肪 间 充 质 干 0 ~2
细 胞 形 态 均 一 、增 殖 迅 速 ,能 稳 定 传 代 1 代 以 上 , 0 这 说 明脂 肪 间 充 质 干 细 胞 生 物 学 特 征 稳 定 ,能 在 体 外 培 养 的 环 境 下 实 现 数 目扩 增 , 为 组 织 修 复 提 供 了
胶 原 酶 +1 %BS A在 3 o 7 C下 消 化 皮 下 脂 肪 6 n , 0 mi后 也 可 得 到 S 细 胞 ,这 种 SV  ̄ 胞 具 有 于 人 骨 肪 基 质 VF Fm 细 胞 相 似 的 表 面 标 记 。 此 外 ,Co sn _采 用 02 u i等 7 ] _%胶 原 酶 g o2 u %BS A在 3 o 7 C下 消 化 小 鼠 腹 股 沟 皮 下 脂 肪 4 n ,过 2 5mi后 5 um滤 筛 ,得 到 的 细 胞 可 重 建 小 鼠 的 造 血 系统 。 Ra g p a [采 用 胰 酶 、胶 原 酶 和 B A n a p 等 8 ] S 在 3 ℃ 联 合 消 化 新 西 兰 大 白兔 腹 股 沟 皮 下脂 肪 2. 7 5h 后 ,得 到 的ADSCs 目前 一 般 采 用 胶 原 酶 消 化 ,离 。 心 ,用 培 养 基 重 悬 细 胞 后 ,接 种 到 培 养 瓶 中 ,通 过 细 胞 贴 壁 从 而 得 到 ADS [ Cs 。 DMEM。a —ME ,RP 6 0 ADS 的 常 用 M Ml1 4 是 CS 培 养 基 。 培 养 ADS 时 一 般 只 添 加 1 Cs  ̄牛 血 清 , o%/ i f 并且 血 清 无 生 产 批 号 限 制 …,体 外 易 于 培 养 ,营 养 需 求低 ,在 培 养 基 中 生 长 旺 盛 。 在 3 ℃ 、 5 7 %C02 、饱 和 湿 度 条 件 下 ,ADSCs 壁 生 长 ,并 呈 现 成 纤 维 细 贴 胞 样 形 态 。体 外 倍 增 时 间 约 1 6 h, 快 于 同 步 培 养 的 MS ,并且 保 持 稳 定 的倍 增 率 。 Cs

干细胞技术在组织工程中的应用

干细胞技术在组织工程中的应用

干细胞技术在组织工程中的应用近年来,干细胞技术在组织工程领域的应用越来越广泛,成为医学界的研究热点之一。

干细胞是一种具有自我更新和分化能力的特殊细胞,可以分化为多种类型的细胞,如神经细胞、心肌细胞等。

这使得干细胞成为组织工程的理想来源,以修复受损组织及治疗各种疾病。

一、干细胞的基本特性干细胞是一类具有自我更新和分化能力的细胞,它们可以在体内或外部环境中自行分化为多个细胞类型,如肌肉细胞、脂肪细胞和神经元等。

与其他成体细胞相比,干细胞有着明显的优势,因为它们有以下特点。

1. 自我更新能力干细胞具有自我更新能力,能一直分化生成相同的干细胞。

这种自我更新机制使得干细胞能长时间存活,并保持其细胞模式,具有长期分化能力。

2. 分化能力干细胞分化成为多种细胞类型的能力被称为分化能力。

通过改变其环境中的化学因子、生物因子或生理因素,干细胞可以分化为不同种类的细胞,如心肌细胞、神经元和骨细胞等。

这使得干细胞成为非常有用的资源。

3. 改性和操纵能力干细胞可以通过分离、分化和组装,改变其特定的分化模式和任意组织模式。

利用这种能力,可以让干细胞像基因工程实验中的工具一样,来调控组织工程中的成体细胞。

二、干细胞技术在组织工程中的应用由于干细胞具有多样性和自我更新能力,因此被广泛应用于组织工程。

组织工程通常包括三个步骤:细胞分离、细胞扩增和移植。

干细胞可被用来代替或促进这三个步骤。

1. 替代性注射替代性注射是一种将干细胞直接注入受损组织的方法,以促进其自我修复和再生。

该方法已经成功应用于体表和内部组织的再生,如骨骼、心肌和大脑等。

因此,干细胞注射被广泛应用于组织修复和再生的研究。

2. 组织工程的预制构件组织工程预制构件是一个特殊的组织工程领域,它利用干细胞来生产组织上的特定成分。

人工预制构件可以用于支持成体细胞在3D环境中的生存和分化。

3. 组织修复和再生干细胞可用于组织修复和再生。

组织修复和再生通过将干细胞定向分化成特定种类的细胞来实现,以生成受损组织所需的细胞类型和组织结构。

脂肪干细胞研究进展与应用前景

脂肪干细胞研究进展与应用前景
K u r i t a e t a l 研 究 不 同的离心 力对 分离 A D S C s的影 响, 发 现 过 度离 心会 破 坏 A D S C s , 1 2 0 0 r / mi n为最
新、 具有 多向分化潜能 的成 体干 细胞 , 在一定 的条 件下 可 以
分化成许多有特定功 能 的细 胞系 , 具有 一般干 细胞 的特 点 ,
失, 形成的脂肪组织与新鲜分离 的 A D S C s 形成 的一 样 。这使 得 建 立 脂 肪 来 源 干 细 胞 库 成 为 可 能 , 为
A D S C s 的应 用提 供 了广 阔的前景 。
2 AD S C s 的 生物 学特性
i r v e d c e l l s , A D S C s ) 不 仅 在 体 内外 具 有 多 向分 化 潜 能, 在不 同 的诱 导 因子作 用 下可 以像脂 肪 细胞 、 软骨
血干 细胞 的标 记 , 包 括 普通 白细 胞 的抗 原 C D 4 5 、 单 核/ 巨噬 细 胞标 记 C D1 1 a和 C D1 4 、 MHC I I 类 D R组
的差 异 , 发 现两 类 细胞 的表 面标 记相 似 , 都 表 达
C D 1 3 、 C D 2 9 、 C D 4 4 、 C D 5 8 、 C D 9 0 、 C D 1 0 5和 C D1 6 6 ,
均不 表 达 C D 1 1 C 、 C D 1 9 、 C D 3 1 、 C D 3 3 、 C D 3 8 、 C D 4 5
细胞 、 肌 细胞 、 成骨 细胞 、 神 经细胞 、 神 经胶 质 细胞及 胰 岛细胞 分化 , 而 且 可 以分 泌 多 种 促 血 管 生 成 因子 和抗 凋 亡 因子 。现就这 一领 域新 的研 究进 展 与应用 作 一综 述 。

脂肪间充质干细胞在组织工程中的应用

脂肪间充质干细胞在组织工程中的应用
骨的 能力。②脂肪 来源干细胞 与组 织工程 支架的联合应 用效果 。③脂肪 来源的间充质 干细胞 与基 因转 染技 术联
合治疗疾病的效果。
检索策 略:以 a io e t s e d r e t m el dp s i u — e i d se c l s v ,
此外 ,国外有文献综述报道 :脂肪 来源的间充质干
(9 9 0 /0 8 1 ) 1 9 — 12 0 — 。 2
生长动力学、细胞衰亡 、表 面标志等方 面没有显著的差
异 【9 6】 _。
近年来 ,有 关学者根据组织来 源不 同及基 因表达倾
向问题 ,认为不 同来源的 间充质干细胞其分化能力是不 同的,在基 因方面脂肪来源的 间充质干细胞更容 易向成
细胞 ,引起 了各 国研 究者 的广泛关注。
1 目的
脂肪组 织来源的 间充质 干 细胞具有 以下优 点 :①
脂肪组 织来源广泛、取材容 易,只需要对 患者进行局部
麻 醉后 吸脂术 即可 。②相 比较骨 髓 来源的 间充质干 细 胞 ,脂肪来源的间充质 干细胞含量丰富。③与骨髓来源 的间充质干细胞具有相似 的生物特性及 多系分化能力, 且与骨髓 间充质干 细胞相 比,脂肪干细胞不 易受到肿瘤 细胞 的污染 ,更容 易进行 体外净化 。④具有免 疫抑 制作
文 献 ,中文 4 5篇 ,英 文 8 4篇 。阅读 标 题 和 摘要 进 行 初
不同来源干 细胞郝有 多向分化 的潜 能,但 由于组 织起 源 不同, 其基 因、 细胞 因子和表面受体存 在着细微 的差别。
筛,排 除因研 究 目的与此 文无 关的 8 0篇 ,内容重复性
的研 究 1 9篇 ,共 保 留 3 0篇 文 献进 行 综 述 。

去分化脂肪细胞及其在口腔颌面部骨组织工程中应用的研究进展

去分化脂肪细胞及其在口腔颌面部骨组织工程中应用的研究进展

去分化脂肪细胞及其在口腔颌面部骨组织工程中应用的研究进展沈荧怡;曹希萌;胥春【期刊名称】《口腔疾病防治》【年(卷),期】2024(32)3【摘要】寻找合适的种子细胞是口腔颌面部骨组织再生领域亟需解决的重要科学问题。

脂肪干细胞在组织与器官修复和再生中的应用已有较多研究,近年来,去分化脂肪细胞在骨组织工程领域也显露了广阔的应用前景。

去分化脂肪细胞表达干细胞相关标志,且具有向脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞、神经细胞、心肌细胞和内皮细胞等多向分化的潜能,此外,去分化脂肪细胞还具有获取方式微创、增殖能力强、同质性高等优势。

目前,去分化脂肪细胞在基于支架及无支架骨组织工程中应用的研究结果均能证实其促进骨再生的有效性,但其细胞学研究仍面临一些挑战,包括细胞培养纯度尚不够高、表型特性不完全明确和去分化机制不明晰等。

相信随着分离、培养、鉴定以及定向诱导其成骨分化的方法不断发展完善,去分化脂肪细胞有望在未来成为口腔颌面部骨组织工程领域中优异的种子细胞。

【总页数】6页(P223-228)【作者】沈荧怡;曹希萌;胥春【作者单位】上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔修复科【正文语种】中文【中图分类】R78【相关文献】1.牙髓干细胞在口腔颌面部骨组织工程中的应用进展2.骨组织工程应用于口腔颌面部骨组织缺损修复研究进展3.引导骨组织再生技术在口腔颌面部创伤后牙缺失伴骨缺损种植修复中的临床应用效果分析4.引导骨组织再生技术在口腔颌面部创伤后牙缺失伴骨缺损种植修复中的应用价值5.引导骨组织再生技术在口腔颌面部创伤后牙缺失伴骨缺损种植修复中的应用因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

骨组织工程中脂肪间充质干细胞的作用

骨组织工程中脂肪间充质干细胞的作用
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干细胞在组织工程中的应用

干细胞在组织工程中的应用

干细胞在组织工程中的应用干细胞是拥有自我更新和生物分化功能的细胞,具有替代受损和失去功能组织的潜力。

干细胞在组织工程中的应用,是近年来生物医学研究的热点话题。

本文将从干细胞的来源、类型、应用及临床前研究等方面,探讨干细胞在组织工程中的应用。

一、干细胞的来源和类型干细胞的来源有多种,包括胚胎干细胞、成体干细胞、诱导多能性干细胞等。

胚胎干细胞来源于早期胚胎,具有最大的潜能。

成体干细胞来源于成熟组织中具有自我更新和分化能力的细胞。

诱导多能性干细胞则是在成体细胞中诱导出的可发育成各种类型细胞的干细胞。

根据其分化潜能,干细胞可分为全能性干细胞和多能性干细胞。

全能性干细胞能发育成为人体各种细胞类型,如心、肺、肝、肌肉等。

多能性干细胞则仅能发育成部分细胞类型,比如造血干细胞只能发育成血细胞。

二、干细胞在组织工程中的应用1. 组织修复:干细胞将其自身分化为目标组织需要的细胞类型,用于替代受损细胞从而达到组织修复的效果。

如,使用骨髓干细胞移植替代心肌梗死的损伤心肌细胞,目前临床前研究已证实移植可促进心肌再生,并提高患者生活质量。

2. 组织重建:利用干细胞将特定类型的细胞种植到原生组织上,达到功能重建的目的。

如,通过使用肝脏干细胞并成活其分化为各种肝脏细胞,在肝脏移植术中可以替代受损的肝脏细胞,以达到组织重建的目的。

3. 疾病治疗:通过细胞外基质支撑体系(ECM)结合母细胞作为种子细胞进行组织工程重建,成功研制出肝、肺、心、皮肤等组织,用于治疗相关疾病,如骨折、各种血管疾病、器官损伤等。

三、临床前研究虽然干细胞的应用前景广阔,但临床前研究是必要的。

干细胞使用前,必须进行人工培养,以促进其成熟和分化,同时需要查检其品质和安全性。

干细胞移植可能会引发移植物排斥、感染、肿瘤发生等风险,因此,技术的完善和合理应用显得尤为重要。

在临床前的研究、安全性评价和品质控制方面,还需要进一步改进。

目前主要集中在评估干细胞的去除潜在的污染物、掌握培养和贮存干细胞的技术等方面。

脂肪来源的间充质干细胞及外囊泡促成骨分化的研究进展

脂肪来源的间充质干细胞及外囊泡促成骨分化的研究进展

1672V ol.40 No.12 Dec. 2020上海交通大学学报(医学版)JOURNAL OF SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY (MEDICAL SCIENCE )综述近年来,我国骨质疏松症患病率逐渐攀升。

一项最新研究[1]显示,我国骨质疏松症的总患病率为13%,总人数已超过1.78亿。

老年人是骨质疏松症的重点人群,自1982年起,我国65岁以上老年人占人口比重不断升高,2019年我国65岁以上老年人占人口比重已达到12.6%[2]。

预计到2050年,我国骨质疏松症或骨密度低的患者将达到2.12亿[1]。

骨质疏松症使得骨质脆性增加、易于骨折,导致患者的生活水平急剧下降。

利用脂肪来源的间充质干细胞(adipose-derived mesenchymal stem cells ,ADMSCs )诱导成为成骨细胞治疗骨质疏松症是医学研究的新方向[1]。

ADMSCs 可以通过旁分泌功能,分泌一些生物活性分子,为组织修复建立良好的微环境,促进新生血管的形成和伤口愈合,并且减少组织的炎症反应。

ADMSCs 也可分泌促进血管生成和抗凋亡潜能的生长因子,如转化生长因子(transforming growth factor ,TGF )、胰岛素样生长因子(insulin growth factor ,IGF )、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor ,VEGF )、肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor ,HGF )[3]和骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein ,BMP )家族BMP-2、BMP-7等[4]。

ADMSCs 来源丰富,通过脂肪抽吸术易于获得,无免疫排斥。

平均每300 mL 脂肪组织可获得108个 细胞,每克动物脂肪可获得5 000个成纤维集落形成单位(colony forming unit-fibroblast ,CFU-F )[5]。

干细胞在组织工程和再生医学中的应用前景

干细胞在组织工程和再生医学中的应用前景

干细胞在组织工程和再生医学中的应用前景随着细胞生物学和生物技术的发展,人们对干细胞的研究也越来越深入。

干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞,可以分化成不同类型的细胞,包括心肌细胞、神经细胞、肌肉细胞等。

由此,干细胞可以被用于治疗各种疾病,成为医学上一项重要的研究领域。

在组织工程和再生医学中,干细胞具有广泛的应用前景。

一、应用于组织工程组织工程是将干细胞灌注到通过仿生学原理构造的生物材料里,制造出完全种植的组织或器官,包括骨骼、软骨、心脏、肝脏、肺等。

这样的种植物质具备更好的生物相容性,并支持干细胞的生长和分化。

干细胞经过培养和处理,可以用于制作出符合个体需要的组织或器官,解决器官移植难度大、资源紧张等问题。

目前,干细胞在体内和体外都已经实现了骨骼和软骨的再生,而通过生物材料支架承托干细胞去构建心肌组织的实验也已经得到初步成功,为心肌病的治疗提供了一定的可能性。

二、应用于再生医学将干细胞移植到病患身体内,通过干细胞的分化培育再生出病患现有器官的功能组织或完整器官,被称为再生医学。

再生医学可以治疗许多由器官功能和组织损伤引起的伤病。

例如,干细胞被用来治疗常见的糖尿病、心肌梗死、神经退化性疾病等。

(一)心肌各种研究已经表明,心脏细胞很难进行自我修复,因此心肌梗塞后,心肌细胞往往失去大量的生物功能和生存能力,长期会导致心力衰竭。

美国等国家的研究者通过干细胞含有的多能性,在给干细胞提供生长因子和支架后,成功地在患者后心肌梗死部位进行了大规模的治疗,将部分干细胞转化为心肌细胞,再促使其自我感知和分化,最终使心肌能够进行自我修复,有效恢复了心脏功能。

(二)神经细胞大规模的干细胞治疗研究表明,干细胞在神经系统中的自我更新能力是很强的,可以在急性中枢神经系统受到损伤的情况下进行修复。

干细胞可以实际上克服神经系统生长的阻碍,为患者恢复神经功能创造机会。

目前,干细胞在多项实验中表现出非常广泛的神经修复潜能。

(三)再生肝脏细胞肝是人体中最重要的器官之一,负责许多重要的生理功能。

脂肪间充质干细胞在组织工程中的研究进展

脂肪间充质干细胞在组织工程中的研究进展
C 3、 D1 CD2 C 4、 4 C 4、 D1 C 6、 9、 D4 CD 9、 D5 CD5 C 9、 5、 D5 CD1 5、 0
理 性 修 复 技 术 。应 用 组 织 工 程 的 方 法 再 造 组 织 与器 官所 用 的
各 类 细 胞 称 为 种 子 细 胞 。种 子 细 胞 研 究 的 目的 在 于 获取 足够 数 量 的 接 种 细 胞 , 止 细 胞 老 化 并 同 时 保 持 细 胞 增 殖 、 成 防 合
组 织 工 程 与重 建 外科 杂 志
20 0 8年 l 2月 第 4卷 第 6期
・39・ 4 源自・综 述 ・ 脂 肪 间充质 干 细胞 在 组 织 工 程 中的研 究进 展
耘涛 秦 书俭
【 图分 类 号 】 Q 1 【 献 标 识 码 】 B 【 章 编 号 】 17 — 34 2 0 )0 — 3 9 0 中 83 文 文 6 3 0 6 (0 8 一 6 0 4 — 3
外 扩 增 能 力 弱 ,难 以获 得 足够 的数 量是 组 织 工 程 中 的难 题 。

的 标 记 , 本 质 有 待 进 一 步研 究 。 其
2 脂肪 间 充质 干 细 胞 的 提 取 与 培 养 分 离 A S s 常 采 用 胶 原酶 消化 法 。 同研 究 小 组 采 用 D C 通 不 不 同 的 消 化 酶 和 消 化 时 间 处 理 不 同 部 位 的脂 肪 组 织 均 能 得 到 多能 干 细 胞 。Z k等 … 次 在 人 脂 肪 抽 提 物 中用 0 7 %的 u 首 .5 0 胶 原 酶 以 3℃ 消 化 3 i 7 0r n后 .得 到 脂 肪 组 织 离 心 后 的 沉 淀 a 部 分 称 作 基 质 微 管 成 分 ft r a v sua at n S F Sr n l ac l f ci , V )细胞 o rr o 团 . N C 裂 解 红 细 胞 , 种 后 得 到 的 细 胞 称 之 为 抽 脂 术 用 H4l 接 细 胞 ( rc s d l o s i t c l , L C) P A P o es p a pr e e s P A 。 L C体 外 特 定 诱 e i a l 导 条 件 下 可 向脂 肪 细 胞 、 骨 细 胞 、 骨 细 胞 和 肌 肉细 胞 分 成 软 化 。 目前 一 般 采 用 胶 原 酶 消化 、 心 , 培 养 基重 悬 细 胞 后 , 离 用 接 种 到 培 养 瓶 中 , 过 细 胞 贴 壁 而 得 到 A S s 。 过胶 原酶 通 D C[ 通 6 1

脂肪干细胞在牙周组织工程学中的应用前景

脂肪干细胞在牙周组织工程学中的应用前景

实脂 肪抽 吸不 会影 响脂肪 组织 中细 胞 的活性 。
1 2 A S s 有 良好 的体 外 扩增 能 力 A S s细 . D C 具 DC 胞周 期 分析显示 , O/ 期 的 细胞 占 6 % , G GI 9 S期 的 细胞 占 2 % ,G M 期 的细 胞 占 8 , 明 扩增 4 2/ %L 表 3 ]
较 多 , 胞 仍 保 持 干 细 胞 特 性 。传 代 培 养 中 ,A — 细 D S s 均倍 增时 间为 6 , C平 0h 并表 现 低 水 平 衰 老 , 1 第 代 时细胞 没有 出现 衰老 现 象 , 1 时低 于 5 细 第 0代 % 胞 出现 衰老 , 1 时仍 低 于 1% , 表 明 A S s 第 5代 5 这 D C
bols,F .) 验 中表 明 , 肪 组 织 中干 细胞 数 rbatC UF 试 脂 目至少 是骨髓 的 50多 倍 J 此外 , 肪 组 织 比骨 0 。 脂
P L C 来 源有 限 , 能保 证能 获得 足够进 行牙 周组 D Ss 不 织再 生 的细胞 , 次 ,D S s培养 、 离 、 化 和 扩 其 P LC 分 纯 增过 程复 杂 , 期较 长 , P L C 应 用 到牙 周 治疗 周 把 D Ss 当中还需 要大 量 的体 内以及 临床 实验研 究 。与 B M—
S s和 P L C 相 比 , D C 具 有 以下优 点 。 C D Ss A Ss
基金项 目: 安徽省教育厅 省级重点科研基金资助项 目(0 K AI3 ; 2 8 J 6 )
安 徽 医 科 大 学 教学 研 究基 金 资助 项 目(0 7 3 ) 2007 ; 安 徽 医 科 大 学 博 士科 研 资 助 基金 ( J07 3 X 2 00 )

干细胞技术在组织工程修复中的应用前景

干细胞技术在组织工程修复中的应用前景

干细胞技术在组织工程修复中的应用前景一、干细胞技术的基础知识和原理干细胞是指具有自我更新和多向分化能力的一类细胞,可以分为胚胎干细胞和成体干细胞两种类型。

胚胎干细胞来源于早期胚胎的内细胞团,具有多向分化潜能,可以分化为多种不同类型的细胞。

成体干细胞分布在成体组织中,具有较弱的分化潜能,但仍能分化为特定类型的细胞。

二、干细胞技术在组织工程修复中的应用1. 干细胞在组织工程中的制备和扩增在组织工程修复中,干细胞的制备和扩增是非常重要的环节。

干细胞可以通过胚胎培养和体外诱导分化的方式获得。

胚胎培养是指从早期的胚胎中分离出干细胞并进行培养和扩增,以获取更多的干细胞。

体外诱导分化则是将成体细胞重新编程为干细胞,再进行扩增。

2. 干细胞在组织工程修复中的定植和分化干细胞定植是指将制备好的干细胞移植到受损组织中,进行组织修复和再生。

干细胞的定植可以采用直接注射、人工支架培养和3D打印等方式。

在定植后,干细胞会通过分化为目标组织所需的细胞类型来进行组织修复。

例如,将干细胞定植到骨骼组织中,它们会分化为骨细胞,并促进骨骼的生长和修复。

3. 干细胞在组织工程修复中的生物材料和因子模拟为了提高干细胞在组织工程中的修复效果,研究人员结合了生物材料和生长因子的应用。

生物材料可以提供支撑和定向导向作用,帮助干细胞定植和分化。

生长因子可以模拟体内的信号分子,促进干细胞的增殖和分化。

通过将生物材料和生长因子与干细胞相结合,可以在组织工程修复中获得更好的效果。

三、干细胞技术在组织工程修复中的应用前景干细胞技术在组织工程修复中具有广阔的应用前景。

首先,干细胞具有自我更新和多向分化能力,可以成为组织修复的理想来源。

其次,干细胞可以定植到损伤组织中并分化为目标组织所需的细胞类型,实现组织修复和再生。

再次,干细胞可以与生物材料和生长因子相结合,提高组织修复的效果。

最后,干细胞技术可以应用于多种组织的修复,如骨骼、皮肤、神经和心血管等。

然而,干细胞技术在组织工程修复中还面临一些挑战和问题。

干细胞技术在组织工程和再生医学中的应用

干细胞技术在组织工程和再生医学中的应用

干细胞技术在组织工程和再生医学中的应用干细胞是一种具有自我更新和分化成多种细胞类型潜能的细胞。

它们是许多组织的生物学基础,包括皮肤、骨骼、肌肉、血液、大脑、肝脏和肾脏。

干细胞技术在组织工程和再生医学中的应用已经成为了一个热门话题。

它们被广泛应用于治疗各种疾病,包括心脏病、肝脏疾病、神经退行性疾病和肿瘤等。

组织工程是一种利用细胞和细胞外基质材料在体外建立组织的技术。

干细胞在组织工程研究中发挥着极为重要的作用。

它们可以在外界刺激下分化成各种特定类型的细胞,并可以继续增殖。

这种分化的过程,可以使干细胞分裂成许多细胞,从而形成完整的组织/器官,用以替代受损组织/器官。

再生医学研究主要探究如何让受损的组织和器官再生。

干细胞在这个领域也起着核心作用。

例如,神经和心血管细胞几乎没有再生能力。

通过在动物模型中应用干细胞技术,实现了失去的功能的恢复。

这种技术已经在人类体内应用过。

干细胞技术在肿瘤方面也发挥了关键作用。

生长因子和干细胞可以同时存在于肿瘤细胞中。

这些生长因子促进肿瘤细胞的生长和扩散,但它们也可以用于治疗肿瘤。

干细胞可以用于催化免疫细胞的增殖和活化,从而增强免疫系统攻击肿瘤细胞的能力。

这种实验室技术的应用暗示了治疗肿瘤的另一种方式。

组织工程和再生医学中使用干细胞的精度和复杂性不断提高。

现在,研究人员正在试图使用干细胞和生物3D打印技术创建可用于移植的新器官。

生物3D打印技术可以使用人工透明可吸收材料、生物学材料和干细胞,建立复杂的人工器官。

建立出红血细胞、肝脏和心脏等人工组织的实验已经呈现出令人振奋的成果,这让人们对于治疗再生医学所界限的设想更加具有信心。

总之,干细胞技术已经成为了组织工程和再生医学研究中极为重要的一部分。

通过使用这种技术,研究已经在生动实验中取得了重要的进展并有望进一步推动临床实践。

我们有理由对干细胞技术的发展给予良好的期望,相信未来的医学生物学将真正取得令人瞩目的进步。

干细胞在组织工程中的应用指南

干细胞在组织工程中的应用指南

干细胞在组织工程中的应用指南干细胞是能够不断自我更新和分化为不同细胞类型的特殊细胞类型。

它们具有广泛的应用前景,在医学领域中被广泛研究和应用。

其中,干细胞在组织工程中的应用具有独特的优势和挑战。

本文将从干细胞的类型、来源、特点以及在组织工程中的具体应用等方面,为读者提供一份干细胞在组织工程中的应用指南。

一、干细胞的类型和来源干细胞可以分为两大类:胚胎干细胞(ES细胞)和成体干细胞(ASCs)。

ES细胞来自胚胎早期,具有广泛的分化潜能,并且可以无限制地自我复制。

ASCs来源于成体组织,分为两类:组织特异性干细胞和多能干细胞。

组织特异性干细胞局限于特定组织的再生,而多能干细胞则具有广泛的分化潜能。

二、干细胞在组织工程中的优势1.自我更新能力:干细胞具有不断自我更新的能力,可以提供源源不断的细胞来形成组织。

2.多潜能分化能力:干细胞可以分化为多种细胞类型,包括肌肉细胞、神经细胞和心脏细胞等,可以实现组织和器官的再生。

3.减少免疫排斥:干细胞在移植时可以避开免疫排斥反应,从而提高移植效果和存活率。

4.可控性和可操控性:研究人员可以通过外界刺激来控制干细胞的分化和增殖,实现对组织工程过程的精细控制。

三、干细胞在组织工程中的具体应用1.器官再生通过干细胞的多潜能分化能力,可以实现受损器官的再生。

例如,心脏病患者可以通过干细胞移植来修复受损的心肌组织。

干细胞可以分化为心肌细胞并进行植入,修复心肌损伤,提高心肌功能。

2.组织修复干细胞在组织修复中发挥重要作用。

例如,骨髓干细胞可以分化为成骨细胞,并用于骨组织修复。

这种方法可以有效治疗骨折、骨缺损等骨骼问题。

3.疾病治疗干细胞也应用在疾病治疗领域中,例如,造血干细胞移植用于治疗白血病、淋巴瘤等血液系统疾病。

这些干细胞可以重新建立正常的造血系统,恢复病人的免疫功能。

4.药物筛选和毒性评估干细胞在药物筛选和毒性评估方面具有潜在的应用价值。

通过将药物或毒素作用于干细胞,并观察其分化和增殖的变化,可以评估药物的疗效和毒性。

人体脂肪干细胞培养及成骨诱导分化

人体脂肪干细胞培养及成骨诱导分化

人体脂肪干细胞培养及成骨诱导分化人体脂肪干细胞培养及成骨诱导分化引言干细胞是一类具有自我更新和多能性的细胞,可以不断分化生成各种不同类型的细胞。

人体脂肪组织中存在一种特殊类型的干细胞,即人体脂肪干细胞(human adipose-derived stem cells,hADSCs)。

与其他干细胞相比,hADSCs具有较高的抽取和培养效率,而且可以从自身脂肪组织中获得,不需要侵入性手术。

因此,hADSCs成为研究人体再生医学和组织工程领域的热门课题之一。

本文将介绍人体脂肪干细胞的培养方法以及成骨诱导分化的研究进展。

人体脂肪干细胞培养1. 来源和提取人体脂肪组织富含脂肪干细胞,因此从脂肪组织中提取hADSCs是最常用的方式之一。

提取过程通常通过脂肪抽吸或手术操作完成。

在脂肪抽吸中,通过低压吸引脂肪组织,并用特殊工具将其收集。

手术操作则需要进行小切口,直接收集脂肪组织。

提取得到的脂肪组织需要经过一系列处理,如洗涤、消化、离心等,以获得单个细胞悬浮液。

2. 培养条件提取得到的hADSCs需要在适宜的培养条件下进行扩增。

通常,使用营养丰富的培养基,如DMEM/F12,加入适量的胎牛血清和抗生素,以提供必需的生长因子和营养物质。

细胞培养的环境需要保持在37℃,5% CO2的恒温恒湿条件下。

培养过程中,需要定期更换培养基以保持细胞的生长和代谢活性。

3. 鉴定和鉴定为了确认提取得到的细胞为hADSCs,需要进行鉴定和鉴定。

常用的方法包括油红O染色、免疫细胞化学染色和流式细胞术分析。

油红O染色可用于检测细胞中脂滴的积累情况,免疫细胞化学染色可检测特定表面标记物的表达水平,流式细胞术则可对细胞表型进行全面的分析。

人体脂肪干细胞成骨诱导分化人体脂肪干细胞具有向多个细胞系分化的潜力,其中包括成骨细胞。

为了将hADSCs诱导分化为成骨细胞,需要在体外提供特定的诱导因子。

1. 前处理在进行成骨诱导前,需要对hADSCs进行适当的前处理。

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・综 述・人脂肪组织来源的干细胞在骨组织工程中的应用冯 林综述 张锡庆审校中图分类号 R687 文献标识码 A 文章编号 1005-8478(2005)08-0620-02作者单位:苏州大学附属儿童医院骨科, 215003作者简介:冯林,女,河南郑州人,在读博士。

研究方向:小儿矫形。

1987年,美国国家科学基金会(NSF )在加利福尼亚举行的专家讨论会上,首次提出了“组织工程”的概念,其定义为[1]:组织工程就是运用工程学和生命科学的原则和方法,研究哺乳类动物正常和病理组织的结构与功能的相互关系,并发展可恢复、保留或改善组织功能的生物替代品。

骨组织工程是组织工程的一个重要分支,并且被认为是目前最具有前途和可行性的一个领域。

骨组织工程学的研究中种子细胞、支架材料和细胞与材料的相互作用是研究重点。

其中种子细胞是组织工程研究中最基本也是首要的环节。

脂肪干细胞是近年来从脂肪组织中分离得到的一群多能干细胞,具有向多种组织分化的潜能。

2001年,Zuk 等[2]从人抽脂术中抽取的脂肪组织悬液中第一次分离取得了多向分化干细胞,命名为Pr ocessed L i poas p irate (P LA )。

研究发现这些P LA 细胞可以在体外稳定的增殖且衰亡率低。

免疫荧光和流式细胞仪检测表明P LA 细胞中的大部分来源于中胚层或间质。

因为脂肪组织取材容易,因此虽然发现较晚,但研究非常迅速深入,目前已证实脂肪组织来源的干细胞能向脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞、肌肉细胞及心肌细胞定向转化,可作为组织工程的种子细胞,有很重要的研究价值。

1 人脂肪组织来源干细胞的多向分化能力1.1 向成骨细胞的定向分化Zuk 等[2]通过实验发现:在向成骨方向诱导4d 后,P LA细胞的结构开始发生变化,由一个狭长的类成纤维细胞形态转变为一种圆形、立体的形状。

7d 后,这些细胞开始分泌出岛状的细胞外基质。

2周后内源性碱性磷酸酶染色阳性并形成矿化结节。

从第2~4周,培养孔中钙化的细胞外基质的量明显增加,具有统计学意义。

而且,P LA 细胞向成骨细胞分化的能力可以维持相当长的时间,其表达碱性磷酸酶活性最迟可达培养的175d 。

研究证明了P LA 细胞向成骨细胞分化的能力。

1.2 向软骨方向诱导Huang 、Zuk [3]等应用组织学和分子生物学的方法证实在高密度的培养条件下,培养基中加入TGF 2β、胰岛素、干扰素和抗坏血酸,48h 内可以诱导P LA 细胞形成明显的软骨结节并表达软骨特异性标记Ⅱ型胶原,硫酸软骨素-4和硫酸角质素。

逆转录多聚酶链反应分析也确认了Ⅱ型胶原和软骨特异性蛋白聚糖—聚集蛋白聚糖的表达。

因此认为这种多能干细胞确实具有向软骨方向转化的能力。

尽管P LA 细胞不是真正的软骨细胞,但是它们所显示出来的原始软骨组织的特征使得其有望成为软骨组织工程的种子细胞。

国内的余方圆等[4]从新西兰大白兔体内切取的脂肪组织进行一系列处理后,将获得的脂肪组织干细胞向软骨方向进行了诱导分化,结果发现细胞逐渐变圆,并聚集形成软骨样结节,Ⅱ型胶原呈强阳性、聚集蛋白聚糖表达阳性、番红0、阿利新蓝染色阳性,也说明了干细胞向软骨的定向分化。

1.3 向肌肉方向诱导M izuno 等[5]将P LA 细胞置于肌源性诱导条件下6周后通过结构学、组织学和逆转录多聚酶链反映观察到肌源性标记MyoD1和肌球蛋白重链的表达。

研究者发现,诱导3周后,P LA 细胞形成多核巨细胞并提示有肌管形成。

另外;MyoD1和肌球蛋白重链表达的时间不同,在P LA 细胞分化的过程中MyoD1的表达先于肌球蛋白重链。

研究结果揭示:大约有15%的P LA 细胞在诱导6周后向肌肉方向分化。

目前,骨骼肌组织工程主要用来治疗原发性的骨骼肌病变和因创伤和缺血继发的骨骼肌的丧失。

对于这些疾病现今尚无有效的治疗,尽管P LA 细胞向肌肉方向分化与其向脂肪组织和成骨方向分化的水平相比较低,但通过应用一些外源性的因素进行干扰以及改善培养条件有希望提高P LA 的分化水平,提高其临床应用价值。

1.4 向非中胚层组织的分化P LA 细胞为多能干细胞,它可以分化成为多种中胚层来源的组织,如骨、软骨、脂肪和肌肉。

A shjian 等[6]则通过研究发现P LA 细胞可以诱导分化为外胚层来源的早期神经祖细胞。

未分化的P LA 细胞本身就表达一些特征性的神经细胞标记,如神经原特异性烯醇化酶(NSE )、波形蛋白和神经原特异性核蛋白(Neu N )。

在用异丁基甲基黄嘌呤(I B MX )吲哚美辛和胰岛素诱导2周后,大约20%~25%的P LA 分化形成具有典型神经细胞形态特征的细胞;同时伴随着NSE 、波形蛋白和神经生长因子受体tr12A 表达增加。

但是,诱导后的P LA 细胞并没有表达成熟神经原标记MAP 或成熟星型细胞标记GF AP 。

而且向神经原方向诱导的P LA 细胞出现了一个延迟的整流器即K +电流(一种早期发育的离子通道),同时伴有形态学的改变和神经原特异性标记表达的增加。

研究结果揭示,尽管向神经原方向诱导的P LA 细胞并未表现出成熟神经原细胞和神经胶质的特异性标记,但其表现出的早期神经原细胞的特征不容忽视。

因此需要进一步研究体外的培养条件以及活体模型(如中枢神经系统损伤模型)中P LA细胞最终是否能形成成熟的神经原或神经胶质细胞,并且参与中枢神经系统的整合和修复。

这些发现表明,P LA细胞可能具有治疗神经系统疾病的潜能。

2 人骨髓间充质干细胞(MSCs)与P LA的比较De Ugarte等[7]将从人类同一个样本获得的M SCs和P LA 进行了以下几个方面的比较:2.1 细胞的采集和分离平均采集的标本量骨髓为7g,脂肪组织17g。

每克骨髓分离出的有核细胞的平均数量远高于脂肪组织。

分离培养后,骨髓和脂肪都在2周内达到了亚融合状态。

并且,对于同一个样本,骨髓和脂肪组织在采集的标本量、有核细胞的个数、贴壁的细胞数和平均每克组织的贴壁细胞数均无差异。

2.2 生长动力学和衰亡在细胞密度为1.85~103/c m2时,P LA细胞和MSCs都在第13d融合传代。

平均倍增时间在对数生长间期内从3~9d 不等,无统计学意义。

细胞的衰亡亦无差别。

2.3 在体外的分化P LA细胞和MSCs在向脂肪组织和成骨细胞分化上未观察到明显差异。

P LA细胞能够成功的形成阿利新蓝染色阳性的微量结节,但是MSCs在同样的培养条件下则不能形成。

2.4 基因转染P LA细胞和MSCs都能够成功的转染腺病毒、慢病毒和逆转录病毒。

M SCs腺病毒转染的效率高于P LA细胞且具有统计学差异;而对于慢病毒和逆转录病毒二者的效率相似。

3 展 望脂肪组织来源丰富,容易获取,痛苦小,对培养基的要求低,体外扩增能力强且具有多向分化潜能。

因此,脂肪组织来源的干细胞有望成为新的组织工程的种子细胞。

参考文献:[1] Heineken FG,Skalak R.Tissue Engineering.A B rief Overview[J].Journal of B i omechanical Engineering,1991,113:111.[2] Zuk P A,M.Zhu,H.M izuno,et al.Multilineage cells fr om humanadi pose tissue:I m p licati ons f or cell2based therap ies[J].TissueEng,2001,7:211~226.[3] Huang J I,Zuk P A,Jones NF,et al.Chondr ogenic potential of mul2ti potential cells fr om human adi pose tissue[J].Plast Reconstr Surg,2004,113:585~594.[4] 余方圆,卢世璧,袁玫,等.脂肪干细胞向软骨方向诱导的初步研究[J].中国矫形外科杂志,2004,12(10):762~764.[5] M izuno H,Zuk P A,M.Zhu,et al.Myogenic differentiati on by hu2man p r ocessed li poas p irate cells[J].Plast Reconstr Surg,2002,109:199~211.[6] A shjian PH,Elbarbary AS,et al.I n vitr o differentiati on of humanp r ocessed li poas p irate cells int o early neural p r ogenit ors[J].Plast Reconstr Surg,2003,111:1922~1931.[7] De Ugarte DA,Moriz ono K,et paris on of multi2lineage cellsfr om human adi pose tissue and bone marr ow[J].Cells Tissue O r2 gans,2003,174:101~109.(收稿:2004212220)・读者、作者、编者・标注参考文献要规范准确标注参数文献是科技论文重要组成部分。

科技论文参考文献著录格式要求十分严谨。

结合本刊近年来审读来稿情况,在标注参考文献方面主要存在以下问题:(1)无引文题目、题目错误或刊名错误;(2)引文的杂志无卷次/页码或书写错误;(3)正文中无标注符号和标注错误;(4)引用文献在检索系统查不到;(5)缺少引用文献类别标识码;(6)引用文献书写格式不规范,排列次序不对或标点符号不对。

为避免以上问题,希望作者在投稿前务必对已完成的论文参考文献进行认真仔细的检查、再检查,确实做到准确无误。

否则将失去参考文献的功能和使用价值。

《中国矫形外科杂志》编辑部。

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