一、骨髓间充质干细胞在心脏组织工程中的应用(论文文献综述)
杜朝政,智佳佳,王越,王新军,袁银鹏,王宇泽[1](2022)在《组织工程技术修复半月板损伤的替代策略》文中研究说明背景:目前的手术方法不能提供半月板再生和替换的长期解决方案,但组织工程技术可以提供替代的治疗策略。目的:就半月板损伤修复的临床策略及组织工程研究现状作一综述。方法:应用计算机检索PubMed数据库、MEDLINE数据库、Google学术数据库、CNKI中国期刊全文数据库、万方医学网数据库收录的文献,英文引文检索词为 "meniscus injury;tissue engineering;meta-analysis;allografts;meniscus repair;scaffold;polymers;hydrogels;polyurethane;intestinal submucosa;polycaprolactone;polylactic;self-assembly;bone marrow MSC;meniscus derived stem cells;synovium derived MSCs;adipose derived MSC;co-culture;growth factor;transforming growth factor-beta;basic fibroblast growth factor;Insulin growth factor",中文引文检索词为"半月板;间充质干细胞;支架;生长因子;组织工程;压缩模量;拉伸模量;水凝胶;静电纺丝",检索期限为2005-01-01/2020-10-01。结果与结论:半月板组织工程作为半月板治疗研究的热点方向,虽然在各个方面都取得了丰富的研究成果,但均缺乏大量长期的临床试验来验证结论的准确性。生物分子作为组织工程不可或缺的工具,目前仍然需要更多的人或动物实验来确定不同生物分子准确的作用信号通路、应用的最佳浓度和组合方式及生物分子的递送方式。尽管已发现很多种具有半月板表型分化潜力的干细胞,但对于各种干细胞在组织工程中的作用仍待深入研究,最具优势或最适合半月板组织工程的干细胞种类依然颇具争议。与此同时,半月板在细胞组成、细胞外基质成分及生物力学特性上与关节软骨和椎间盘等组织相似,并且关节软骨和椎间盘的修复再生策略同样备受关注,相似领域的研究进展可以相互借鉴、相互促进。
康坤龙,王新涛[2](2022)在《生物支架材料促进骨髓间充质干细胞成骨分化的研究热点》文中认为背景:目前单一生物支架材料难以满足骨组织工程的成骨需要,骨髓间充质干细胞具有优良的成骨特点,复合支架材料及复合生长因子的支架具有更优良的成骨能力,是目前研究的热点。目的:对不同生物支架材料及其改型后促进骨髓间充质干细胞成骨分化进行综述。方法:由第一作者通过检索中国知网、万方、维普、PubMed、Embase数据库2014年1月至2020年7月发表的相关文献,检索词为"骨髓间充质干细胞,支架,成骨分化,羟基磷灰石,胶原,壳聚糖;Bone marrow mesenchymal stem cells,scaffold,osteogenic,hydroxyapatite,collagen,chitosan",最终选取符合标准的文献69篇。结果与结论:骨组织工程的飞速发展可有效解决骨缺损修复的难题,种子细胞和生物支架材料是骨组织工程的核心内容。骨髓间充质干细胞具有优良的成骨分化能力,被广泛应用于骨组织工程。将不同的支架材料复合,利用先进的制备工艺或者进行支架的表面修饰、添加生长因子等可充分结合各种生物支架材料的优点,诱导骨髓间充质干细胞的成骨分化和支架血管的形成,达到修复骨缺损的目的,是骨组织工程的研究热点。
闵子洋,穆妮热·艾力,郑耘昊,曾幸芷,边楠雁,邓双珊,谢静[3](2022)在《细胞外基质力学微环境与细胞间相互作用的机制与特征》文中认为背景:细胞外基质力学微环境通过调控细胞黏附、迁移、增殖和分化等,在人体器官发育、生理功能维持和疾病发生等方面发挥了重要作用。在再生医学和干细胞疗法中,基质力学微环境能引导植入细胞的存活、生长、增殖与分化,对调控植入细胞的行为发挥了重要的作用,对组织再生和干细胞治疗的成功率也起到关键作用。目的:综述细胞外基质微环境的力学信号对细胞行为包括细胞骨架重建、迁移、增殖、分化和细胞间交流的影响,从中阐明现有的分子调控机制,以期为组织工程和干细胞疗法中细胞与其力学微环境相互作用的实践性转化提供理论支撑。方法:检索Pub Med数据库、万方数据库、CNKI中国期刊全文数据库收录的相关文献。英文检索词为"cytoskeleton,cell spreading,cell migration,cell proliferation,cell differentiation,cell communication,mechanotransduction,stiffness of substrate,surface topography,extracellular matrix,matrix",中文检索词为"细胞骨架,细胞扩展,细胞迁移,细胞增殖,细胞分化,细胞交流,机械传导,基质硬度,表面形貌,细胞外基质,基质",最终纳入161篇文献进行归纳总结。结果与结论:细胞外基质各种力学信号,如材料界面硬度、拓扑结构和亲/疏水性等,从力学识别、力学-化学信号转导、信号通路级联、下游蛋白活化、转录启动到蛋白表达来调控细胞的扩展、增殖、迁移、分化、交流和其他各种特殊生理性质,这对组织工程中细胞的定向培养和临床医学中的细胞靶向治疗具有重要意义。
赵旭,毛鑫,李春天,王峰[4](2022)在《间充质干细胞治疗心肌缺血再灌注损伤的作用》文中指出背景:间充质干细胞在缺血性心脏疾病中具有抑制炎症及细胞凋亡、促进组织修复及血管再生、免疫调节等作用。目的:综述间充质干细胞应用于心肌缺血再灌注损伤的最新研究进展,为其深入研究及临床领域应用提供思路及依据。方法:检索PubMed数据库、万方数据库、CNKI中国期刊全文数据库收录的相关文献。英文检索词为"mesenchymal stem cell,MSCs,myocardial ischemia reperfusion injury,MIRI,exosomes,inflammation,tissue repair,vascular regeneration",中文检索词为"间充质干细胞,心肌缺血再灌注损伤,炎症,外泌体,组织修复,血管再生",最终纳入48篇文献进行归纳总结。结果与结论:心肌缺血再灌注损伤是临床心脏疾病中常见的病理生理过程,常见于缺血性心肌病、体外循环及心脏移植等,其机制包括自由基损伤、钙离子超载、能量代谢障碍以及炎症反应等。近年来间充质干细胞移植治疗引人注目,其外泌体作用、心肌组织修复、减少心肌细胞凋亡及抑制炎症反应等方面的治疗能力,为其治疗心肌缺血再灌注损伤提供了一种全新的思路。成体间充质干细胞是当前治疗心肌缺血再灌注损伤的首选细胞,因此,更好地了解间充质干细胞在心肌缺血再灌注损伤中的作用机制及最新的研究进展,对其今后深入研究及临床应用极为重要。
古丽玲[5](2021)在《间充质干细胞旁分泌蛋白在软骨修复中的作用及机制研究》文中认为关节软骨缺损是骨关节临床最常见疾病之一,由于软骨组织内没有血管供应、神经支配和淋巴回流,组织内的软骨细胞的迁移及增殖能力较低,导致软骨自我修复能力很差,各种损伤、炎症和退行性病变均可引起不可逆性软骨损伤。目前临床上多采用以药物缓解疼痛为主的保守治疗,无法实现软骨的再生修复。研究人员在积极尝试通过用外科手术的方式来探寻更好的治疗方式,虽然目前采取的微骨折、自体软骨/软骨细胞移植等技术有一定的效果,但是仍难以实现完美的软骨组织及功能的再生修复。目前,基于干细胞来源广泛,免疫原性低,具备多向分化功能等优势开展的干细胞组织工程已成为软骨再生修复的一种新治疗策略。干细胞在组织修复中所发挥的作用及其机制迅速成为研究热点。随着对干细胞旁分泌因子在组织修复中发挥重要作用的认识,利用间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells,MSCs)旁分泌体进行无细胞治疗来替代传统细胞疗法受到越来越多研究者的关注。为了探究MSCs的旁分泌体在治疗骨性关节炎所致软骨缺损中发挥的作用及机制,本文首先比较了体外培养MSCs所获条件培养基(Conditioned medium,CM)中所含MSCs旁分泌体不同组成成分:可溶性蛋白(Soluble Proteins,SPs)、外泌体(Exosomes,Exos)和微泡(Micro-vehicles,MVs)对保护炎症刺激下软骨细胞表型及促进软骨修复的作用差异。接着研究了脂肪间充质干细胞(Adipose Tissue-derived Stem Cells,ADSCs)及骨髓间充质干细胞(Bone Marrow Derived Stem Cells,BMSCs)在2D/3D培养条件下所得CM维持软骨细胞表型能力的差异,通过蛋白质组学技术及生物信息学分析找到了ADSCs来源SPs中发挥软骨保护作用的可能蛋白为网钙结合蛋白-2(Reticulocalbin-2,RCN2)。最后通过构建RCN2低表达和过表达细胞系初步阐明了RCN2在调控软骨细胞表型中发挥作用的可能机制。主要研究结果如下:1.体外培养大鼠软骨细胞在促炎因子IL-1β存在的情况下,培养基中添加大鼠BMSCs来源的CM成分SPs能更好的恢复软骨细胞表型,而添加CM中另两种主要成分Exos和MVs效果不明显。提示BMSCs的旁分泌体中,可能发挥保护软骨细胞免受炎症环境影响维持其正常形态及表型作用的,不是Exos和MVs而是SPs。在大鼠OA模型中关节腔注射Exos、MVs和SPs,通过对样本的组织学评价也证实了SPs能够促进大鼠软骨基质形成。2.将ADSCs和BMSCs培养于不同2D/3D条件以制备CM,经PCR和Western blot实验检测发现ADSCs来源的CM更有利于维持软骨表型;ADSCs组间比较发现,3D培养所得的CM维持软骨表型效果优于2D培养所得CM,而3D支架孔径的改变对所得CM维持软骨表型能力的影响不大;通过蛋白组学对各CM中SPs进行差异蛋白比对分析,发现ADSCs各组SPs间3D培养组与2D培养组对比所得差异蛋白数量多于不同孔径3D支架之间对比,说明3D支架孔径的改变对CM中SPs表达差异影响不大;通过蛋白组学对及生物信息学分析,我们从ADSCs来源的SPs中优选了四个最可能影响软骨细胞表型的分子:CAPNS1、LAL、MAT2A和RCN2,对上述四个分子进行sh RNA转染实验检测其对软骨细胞软骨表型的影响,结果显示RCN2基因下调后,MMP-13的表达明显降低,SOX-9的表达增加,但对Col-X和Col-I表达影响较少,提示RCN2相对其他蛋白对软骨细胞软骨表型的影响更大,可能是SPs中的主要功能蛋白。3.通过构建稳定的人/大鼠的软骨细胞低表达和过表达RCN2细胞系,研究RCN2调控软骨细胞软骨表型的机制。结果显示:敲低RCN2后软骨基质降解酶MMP-13和ADAMTS-5的表达量降低,软骨基质标志蛋白Col-II、SOX-9、ACAN升高,过表达RCN2后软骨基质降解酶MMP-13和ADAMTS-5的表达量升高,软骨基质标志蛋白Col-II、SOX-9、ACAN降低,进一步实验发现敲低RCN2后NFAT1、NFAT2的表达水平升高,过表达后相反。提示:RCN2可能通过NFAT信号通路调控软骨基质的形成。综上所述,本文明确了骨髓间充质干细胞分泌体中的SPs相比Exos和MVs能更好的恢复促炎因子IL-1β存在下的软骨细胞形态及软骨表型。脂肪间充质干细胞来源的CM在维持软骨细胞软骨表型方面优于骨髓间充质干细胞,3D支架培养所得CM优于2D培养,3D支架孔径的改变对CM功能影响不大。通过蛋白质组学数据筛选出ADSCs来源SPs中RCN2可能对软骨基质有影响,进一步实验证实RCN2可能是通过NFAT信号通路调控软骨细胞表型。
毛鑫[6](2021)在《人羊膜间充质干细胞抑制同种异体小鼠心脏移植免疫排斥损伤作用microRNA表达初步探究》文中指出目的:本研究旨在探讨人羊膜间充质干细胞(human amniotic mesenchymal stem cells,hAMSCs)有减轻小鼠心脏移植免疫排斥损伤作用的基础上,采用RNA-seq技术对其进行micro RNA转录组研究。初步挖掘hAMSCs在减轻排斥损伤方面的潜在机制。为hAMSCs的应用提供理论基础,也为其在减轻心脏移植免疫损伤方面的应用提供新的认识。方法:1.运用显微外科技术进行模型构建。分为同系移植组(A组),异系移植组(B组),异系移植干细胞干预组(C组),干细胞(2.5×105个细胞/次/0.4毫升)于术后第1天、第4天经尾静脉注入。2.观察小鼠存活时间及状态,通过取B、C组供体心脏做HE染色观察心肌病理改变。3.评估模型成功后,于术后第7天取小鼠供心组织,收集RNA样本测序。通过RNA-seq、生物信息技术分析得到差异表达显着的micro RNA。4.应用mi Randa行靶基因预测后,用R的cluster Profiler进行富集分析。5.通过阅读相关文献,测序数据富集结果分析以及在GEO数据库相关测序分析结果中通过韦恩(venn)取得交集的方式,筛选出差异显着的micro RNA进行q RT-PCR验证。结果:1.造模及干预后观察小鼠状态良好,干细胞干预组小鼠存活时间较单纯异系移植组延长(P<0.05);2.通过HE染色发现单纯异系移植组心肌组织中单核细胞、中性粒细胞侵入肌细胞的周界,肌细胞被浸润细胞包围。心肌纤维扭曲断裂。心肌纤维形态不规则,肌纤维水肿,且连续性消失。干细胞干预组心肌间单核细胞、中性粒细胞浸润明显减少,亦可见心肌纤维损伤断裂和结构变形,但程度较轻。3.通过测序分析得出AB组间、AC组间、BC组间差异性表达micro RNA分别为:1324、1323和1340个,其中显着差异的分别有:213、211、82个。4.通过靶基因预测发现的重要micro RNA包括:mi R-1247-5P、mi R-106b-3p、mi R-127-5p。GO富集分析结果显示,靶基因主要富集包括:蛋白结合、激酶活性、转录调控、磷酸化等方面。KEGG通路富集在多个通路中,主要涉及:Rap1信号通路、MAPK信号通路、Wnt信号通路、c AMP信号通路等。5.筛选出差异表达显着的micro RNA为:(1).同、异系移植组间(AB组间)差异表达micro RNA:mi R-199a-3p;mi R-34b-3p;mi R-434-3p;(2).三组间差异表达micro RNA:mi R-451a;mi R-494-3p;mi R-136-3p。通过q RT-PCR验证发现这些micro RNA与转录组测序得到的结果趋势基本相同。结论:1.初步表明了hAMSCs具有减轻同种异体小鼠心脏移植免疫排斥损伤作用。2.通过RNA-seq、生物信息技术分析及q RT-PCR验证,初步确认mi R-451a、mi R-494-3p、mi R-136-3p的表达可能与hAMSCs减轻同种异体小鼠心脏移植免疫排斥损伤的作用存在密切关系。
王晓东[7](2021)在《3D打印组织工程人工骨的制备及生物学性能研究》文中指出目的:基于3D打印技术制备具有三维多孔结构的纳米羟基磷灰石(n-HA)/聚己内酯(PCL)组织工程人工骨。对组织工程人工骨的表征、体内外生物学性能及在体内骨缺损修复能力进行初步评估。方法:1.3D打印组织工程人工骨的制备与表征:以不同比例的纳米羟基磷灰石(n-HA)/聚己内酯(PCL)为基体,基于3D打印技术制备具有三维多孔结构的纳米羟基磷灰石(n-HA)/聚己内酯(PCL)组织工程人工骨,表征人工骨的理化性质、力学强度、组成和结构特征。2.兔骨髓间充质干细胞复合组织工程人工骨体外生物学性能研究:培养兔骨髓间充质干细胞并接种在组织工程人工骨上进行体外培养,观察细胞形貌和黏附;将兔骨髓间充质干细胞于组织工程人工骨培养基浸提液中培养,通过细胞增殖实验、细胞矿化实验评价组织人工骨在体外的生物学性能。3.兔骨髓间充质干细胞复合组织工程人工骨体内生物学性能研究:将组织工程人工骨生理盐水浸提液注射到兔体内,通过热原试验及急性毒性试验分析组织工程人工骨在体内的生物安全性;通过建立兔股骨大段骨缺损模型,在骨缺损处植入兔骨髓间充质干细胞复合组织工程人工骨,术后第8周时通过标本观察、X线检测、组织学检测,对兔骨髓间充质干细胞复合组织工程人工骨在体内的生物学性能及骨缺损修复能力进行初步评估。结果:1.3D打印组织工程人工骨的制备与表征:基于3D打印技术制备具有三维多孔结构的纳米羟基磷灰石(n-HA)/聚己内酯(PCL)组织工程人工骨,通过表征分析得知,扫描电镜(SEM)表明纳米羟基磷灰石在组织工程人工骨的表面形成了疏松分散、孔隙大小不一的微孔结构。EDS能谱仪、傅里叶红外光谱、X射线衍射、热重分析表明在复合人工骨中纳米羟基磷灰石和聚己内酯以物理结合的方式复合在一起,在制备过程中不会出现材料的化学结构改变。组织工程人工骨的亲水性及孔隙率随着纳米羟基磷灰石含量的增多而提高(P<0.05),抗压强度力学性能随着构成中的聚己内酯含量的增多而提高(P<0.05)。2.兔骨髓间充质干细胞复合组织工程人工骨体外生物学性能研究:通过细胞形态学观察、细胞增殖实验和细胞矿化实验发现,兔骨髓间充质干细胞在纳米羟基磷灰石/聚己内酯组织工程人工骨上培养7天后,细胞外基质覆盖了组织工程人工骨,细胞增殖显着。细胞增殖实验结果发现随着培养时间的延长,兔骨髓间充质干细胞在含有羟基磷灰石的复合人工骨浸提液中呈现出更高的增殖能力(P<0.05)。细胞矿化实验中有大量钙结节生成,表明纳米羟基磷灰石/聚己内酯组织工程人工骨对兔骨髓间充质干细胞有良好的细胞相容性和促成骨分化的能力。3.兔骨髓间充质干细胞复合组织工程人工骨体内生物学性能研究:热原试验及急性毒性试验中未发现明显体温升高的表现,急性毒性试验心脏、肝脏、肾脏HE染色中未发现组织工程人工骨在体内有急性中毒性改变,表明组织工程人工骨生物相容性良好,并且符合安全生物材料产品标准。在兔股骨大段骨缺损模型中,术后第8周时通过标本观察、X线检测、组织学检测的结果显示,兔骨髓间充质干细胞复合组织工程人工骨在植入的骨缺损处有新生骨形成,骨缺损修复良好,表明纳米羟基磷灰石/聚己内酯组织工程人工骨具有良好的骨缺损修复能力。结论:1.本研究通过3D打印技术制备具有三维多孔结构的纳米羟基磷灰石(nHA)/聚己内酯(PCL)组织工程人工骨。通过表征分析,结果发现它具有良好的理化性质,具有一定的力学强度,具有接近天然骨的组成和结构特征。2.通过兔骨髓间充质干细胞复合组织工程人工骨的体外生物学性能实验研究,结果发现它具有支持骨髓间充质干细胞粘附和增殖,具有促进骨髓间充质干细胞成骨分化的能力,在体外具有良好的细胞相容性和骨诱导性。3.通过兔骨髓间充质干细胞复合组织工程人工骨的体内生物学性能实验研究,即在动物模型中对其生物安全性及骨缺损修复能力研究,结果发现组织工程人工骨在体内外均具有相对良好的生物相容性,安全无显着毒性,具有良好的骨缺损修复能力,为进一步实验研究奠定了良好实验基础。
王文华[8](2021)在《BMP-2转染联合5-Aza诱导大鼠骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化的研究》文中指出目前,心血管疾病仍然威胁人类的健康,其中心肌梗死(myocardial infarction,MI)是最常见且最严重的类型之一,MI主要是因为心脏功能障碍最终导致心肌细胞不可逆的丢失、心室的不良重塑及心功能的衰退。尽管通过控制一些危险因素配合药物治疗以及支架干预治疗等方法取得了重要的进展,但主要的目的仍然是缓解和控制病情,而不能直接修复和再生受损的心肌,进而恢复心肌功能,因此,在组织工程中,干细胞成为心肌修复和再生的理想种子细胞。骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)是最常见的干细胞之一,由于BMSCs天然的生物学特性,对治疗MI具有一定的作用。5-氮胞苷(5-azacytidine,5-Aza)早在二十世纪就被公认为最重要的心源性诱导剂,它能够有效的诱导BMSCs向心肌方向分化,由于其重要的去甲基化作用,因此5-Aza一直是研究的热点。生物因素中的细胞因子类,骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein 2,BMP-2)属于转化生长因子β家族中的一员,对多种细胞的增殖、生存、分化和凋亡具有调节作用,除可以分化成为成骨细胞以外,在胚胎发育过程中,是心肌发育的一个关键上游信号。很多研究发现,尽管可以体外诱导BMSCs向心肌方向分化,但也存在心肌细胞增殖数量不足等问题。因此,除了多个因素联合诱导,基因治疗技术的进步对BMSCs的应用起到了推动的作用。目前,基因治疗中病毒载体的应用较为广泛,其中慢病毒载体则是其中最常应用的载体,与其它载体相比,其具有稳定长期表达、病毒滴度较高、细胞毒性较低和宿主类型广泛等特点。本实验主要构建慢病毒载体,将BMP-2基因通过过表达转染至BMSCs,探究过表达BMP-2基因诱导BMSCs分化为心肌样细胞的效率是否高于BMP-2直接诱导,同时探究过表达BMP-2基因联合5-Aza诱导BMSCs分化为心肌样细胞的效率是否高于其它单独诱导的效率。本实验采用全骨髓贴壁法分离培养BMSCs,流式细胞技术对其表面抗原进行鉴定,筛选BMP-2转染后诱导大鼠BMSCs最适浓度,免疫细胞化学、蛋白免疫印迹(Western blot)技术检测相关特异性蛋白的阳性表达,实时荧光定量PCR(RT-q PCR)法检测相关基因的表达效率;透射电镜(TEM)观察分化后的心肌样细胞的超微结构。显微镜下观察细胞的形态:培养72h后,细胞基本贴壁,一部分呈圆形并折射出亮光,另一部分伸展并呈短梭形;培养至1w后,细胞呈多样化形态,有梭形、菱形、多边形;培养至4w后,细胞紧密相接,具有方向性排列,呈放射状或旋涡状。流式细胞技术对第3代的BMSCs的表面抗原进行鉴定,结果显示:CD45,CD29,CD90的阳性表达率分别为1.4%,93.3%,95.1%,结果表明培养至第3代的细胞为纯化的BMSCs。在分组前,首先筛选通过构建慢病毒载体来过表达BMP-2基因诱导BMSCs的最适MOI值,预实验结果显示:Lenti-BMP-2-GFP慢病毒转染组最适MOI值为25,Lenti-对照-GFP慢病毒转染组最适MOI值为50。根据诱导剂的不同对培养至第3代的细胞进行分组实验:G1(空白对照组)、G2(BMP-2组)、G3(Lenti-BMP-2-GFP慢病毒转染组)、G4(Lenti-BMP-2-GFP慢病毒转染+5-Aza组)、G5(Lenti-对照-GFP慢病毒转染组),BMP-2的终浓度为200ng·L-1,5-Aza的终浓度为10μmol·L-1。免疫细胞化学和免疫蛋白印迹(Western blot)技术检测结果显示:细胞培养至4w后,各诱导组均有心肌肌钙蛋白T(cardiac troponin T,c Tn T)、结蛋白(Desmin)、原肌球蛋白(tropomyosin,TPM)及间隙连接蛋白43(connexin 43,Cx43)的阳性表达,结果显示:各组均见c Tn T,Desmin,TPM and Cx43阳性表达,其中Lenti-BMP-2-GFP慢病毒转染+5-Aza组阳性表达率最高,差异具有统计学意义(P<0.05)。实时荧光定量PCR(RT-q PCR)法检测心肌早期转录因子GATA-4,Nkx2.5及心肌细胞增强因子2c(MEF2c),各诱导组分别诱导时间为1w、2w及4w的表达情况,结果显示:GATA-4和Nkx2.5基因在各诱导组1w时开始表达,随后表达不断增强,4w时表达效率最强,Lenti-BMP-2-GFP慢病毒转染+5-Aza组在4w的表达最高,与1w和2w的表达相比差异具有统计学意义(P<0.05),MEF2c基因在各诱导组1w时开始表达,2w时表达效率最高,2w后表达效率逐渐减弱,Lenti-BMP-2-GFP慢病毒转染+5-Aza组在2w的表达效率最高,与1w和4w的表达相比差异具有统计学意义(P<0.05)。透射电镜(TEM)观察结果显示:经Lenti-BMP-2-GFP慢病毒转染+5-Aza组诱导后的BMSCs细胞,细胞质内可见肌丝、线粒体、粗面内质网、核糖体等细胞器,具有与心肌细胞类似的超微结构。实验结果说明:(1)通过构建慢病毒载体过表达BMP-2来诱导BMSCs向心肌样细胞分化的效率高于BMP-2直接诱导。(2)过表达BMP-2基因联合5-Aza共同诱导BMSCs向心肌样细胞分化的效率高于过表达BMP-2直接诱导。
李敏,孟祥璟,张祥奎,刘波,段崇刚,张兰英,张岱州,凌沛学[9](2020)在《水凝胶材料和间充质干细胞在组织工程中的应用进展》文中进行了进一步梳理随着组织工程学的发展,人们越来越关注将水凝胶作为支架材料并与细胞3D培养相结合用于组织器官再生与修复。水凝胶由亲水性聚合物、共聚物或可以形成大分子链的单体大分子交联而成,可吸收大量水分并保持3D结构,具有良好的生物相容性、可包埋细胞和有效的递送生物活性分子等特点,因而被广泛用于生物医药领域的药物输送和组织工程等领域。间充质干细胞可以从骨髓、脂肪、脐带等多种组织中获取,具有低免疫原性及多向分化潜能,是细胞3D培养以及细胞治疗的首选。目前间充质干细胞主要是2D培养模式,该培养模式下的间充质干细胞繁殖率低,且无法模拟体内的生长环境。水凝胶材料作为3D细胞培养支架具有良好的相容性,可以模拟体内的生长环境,在修复受损软骨、骨、皮肤和心脏等组织中有巨大潜力。概述水凝胶、间充质干细胞以及间充质干细胞和水凝胶材料在组织工程中的应用,展示水凝胶材料与间充质干细胞的3D培养在不同组织再生和修复中的发展趋势和可能性,以期为后续水凝胶和干细胞的深入应用研究提供参考。
韩刘君[10](2020)在《兔骨髓间充质干细胞体外构建血管化组织工程心肌的实验研究》文中进行了进一步梳理目的利用兔骨髓间充质干细胞作为种子细胞,分别诱导为心肌样细胞和内皮细胞,于体外构建血管化组织工程心肌组织,为临床上通过组织工程与细胞移植技术治疗心肌梗死这一疾病提供理论基础和技术支持。方法1选取普通级日本大耳白兔,无菌分离双侧股骨及胫骨,采用Percoll分离液分离兔骨髓间充质干细胞并使用流式细胞仪鉴定其表面标志物CD90、CD105和CD45。使用内皮细胞条件培养基(Endothelial cell culture medium,ECM)对兔骨髓间充质干细胞诱导为内皮细胞,采用免疫细胞化学染色的方法对表面标志物CD34和CD31进行鉴定。显微镜下观察兔骨髓间充质干细胞和内皮细胞的形态学变化。2使用5-氮胞苷对兔骨髓间充质干细胞定向诱导为心肌样细胞,免疫细胞化学染色的方法对表面标志物心肌肌钙蛋白T(Cardiac troponin T,c TNT)进行鉴定,并于显微镜下观察诱导后细胞的形态学变化。3分别使用4,6-二氨基-2-苯基吲哚(4,6-diamino-2-phenylindole,DAPI)和氯甲基苯甲酰氨(Chloromethylbenzamidodialkylcarbocyanine,CM-DIL)标记心肌样细胞和内皮细胞。4将诱导后获得的心肌样细胞与内皮细胞按照不同比例进行共培养(1∶0、0∶1、1∶1、1∶2)。5将不同组的细胞接种至Matrigel基质胶和胶原海绵两种支架材料上,观察细胞-支架材料复合物的血管化形成能力。6采用SPSS 23.0统计软件对实验数据进行统计学分析,计量资料使用均数±标准差(sx±)的形式表示,多个样本的均数之间的比较采用单因素方差分析,以P<0.05表示具有显着性差异。采用Graph Pad Prism 8.0软件进行图形的绘制。结果1通过流式细胞仪技术检测可观察到使用Percoll分离液的方法可获得兔骨髓间充质干细胞,CD90和CD105表面标志物呈现为阳性表达,CD45为阴性表达,显微镜下可观察到48小时的兔骨髓间充质干细胞形态为透亮圆形、折光性较强,第1代的兔骨髓间充质干细胞,细胞长短伸展不一,形态多为短梭形,内含少量杂质细胞,第2代的兔骨髓间充质干细胞,细胞呈现为梭形,第3代的兔骨髓间充质干细胞,细胞体积较起始细胞体积大,形态变为长梭形,多边形。2使用内皮细胞条件培养基(ECM)对兔骨髓间充质干细胞诱导后可获得内皮细胞,经免疫细胞化学染色的方法进行鉴定,结果表明诱导后的细胞表达CD31和CD34,显微镜下可观察到内皮细胞在48小时后部分细胞开始贴壁,细胞形态大小不一致,呈现条索样变化;传至第1代时,细胞形态变为短小细条索状,有少许透亮点;待细胞进行第2次传代,可观察到细胞数量较前明显增多,排列为“铺路石样”改变;传至第3代,细胞为长梭形改变。3 DAPI荧光染料标记心肌样细胞,可观察到细胞核标记为蓝色,CM-DIL荧光染料标记内皮细胞,可观察到细胞膜标记为红色。4使用10umol/L的5-氮胞苷对兔骨髓间充质干细胞定向诱导为心肌样细胞,经免疫细胞化学染色的方法进行鉴定,观察到诱导后的细胞心肌标志物c TNT表达为阳性,经5-氮胞苷诱导24小时的细胞形态呈现为多角形,分布不均,生长缓慢,诱导3天后,细胞体积较前增大,诱导5天后,细胞开始伸出长短不一的伪足,诱导7天后细胞伸出明显伪足,偶有相互连接,细胞胞体呈现为高亮状态,诱导3周,细胞之间聚集数量逐渐减少,诱导1月可观察到细胞形态发生明显变化,细胞数量明显减少。5体外构建细胞-支架材料复合物,将不同组别的细胞接种至Matrigel基质胶上,可观察到心肌样细胞与兔骨髓源性内皮细胞以1∶2共培养条件下的血管网状结构的形成能力最强,而在胶原海绵支架材料上只观察到细胞在胶原海绵生长,无血管网状结构的形成。结论1使用内皮细胞条件培养基诱导兔骨髓间充质干细胞可获得内皮细胞。2 5-氮胞苷诱导兔骨髓间充质干细胞可获得心肌样细胞。3体外构建血管化细胞-支架材料复合物,支架材料的选择上Matrigel基质胶相比较胶原海绵更合适。4细胞-支架材料复合物形成血管化的能力上,心肌样细胞与内皮细胞以1∶2比例进行共培养条件下的血管网状结构的形成能力最强。图15幅;表2个;参118篇。
二、骨髓间充质干细胞在心脏组织工程中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、骨髓间充质干细胞在心脏组织工程中的应用(论文提纲范文)
(1)组织工程技术修复半月板损伤的替代策略(论文提纲范文)
文章快速阅读: |
文题释义: |
0引言Introduction |
1 资料和方法Data and methods |
1.1 资料来源 |
1.2 纳入与排除标准 |
1.2.1 纳入标准 |
1.2.2 排除标准 |
1.3 数据提取 |
2 结果Results |
2.1 半月板组织工程支架 |
2.1.1 天然高分子材料 |
2.1.2 脱细胞细胞外基质材料 |
2.1.3 合成聚合物材料 |
2.1.4 复合聚合物材料 |
2.1.5 无支架自组装 |
2.2 细胞来源 |
2.2.1 骨髓来源间充质干细胞 |
2.2.2滑膜来源间充质干细胞 |
2.2.3 脂肪来源间充质干细胞 |
2.2.4 软骨来源祖细胞 |
2.2.5 半月板来源干细胞 |
2.2.6 细胞共培养 |
2.3 生物分子 |
2.3.1 成纤维细胞生长因子 |
2.3.2转化生长因子β |
2.3.3 胰岛素样生长因子 |
2.4 生物机械刺激 |
3 结论Conclusions |
(2)生物支架材料促进骨髓间充质干细胞成骨分化的研究热点(论文提纲范文)
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文题释义: |
0引言Introduction |
1 资料和方法Data and methods |
1.1 资料来源 |
1.2 纳入与排除标准 |
1.3 数据提取 |
1.4 质量评价 |
2 结果Results |
2.1 无机材料 |
2.1.1 羟基磷灰石 |
2.1.2 磷酸三钙 |
2.1.3 生物活性玻璃 |
2.2 天然高分子材料 |
2.2.1 胶原 |
2.2.2丝素蛋白 |
2.2.3 壳聚糖 |
2.3 合成高分子材料 |
2.3.1 聚乳酸 |
2.3.2 聚己内酯 |
2.4钛金属支架材料 |
2.5 支架材料特性因素 |
3 小结与展望Conclusions and prospects |
(4)间充质干细胞治疗心肌缺血再灌注损伤的作用(论文提纲范文)
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文题释义: |
0引言Introduction |
1 资料和方法Data and methods |
1.1 资料来源 |
1.2 纳入与排除标准 |
1.2.1 纳入标准 |
1.2.2 排除标准 |
1.3 数据的提取 |
2 结果Results |
2.1 心肌缺血再灌注损伤中炎症损伤与间充质干细移植治疗 |
2.2 间充质干细胞外泌体治疗心肌缺血再灌注损伤的相关研究 |
2.3 间充质干细胞移植修复心肌缺血再灌注损伤后心肌组织修复与血管再生的变化 |
3 讨论Discussion |
(5)间充质干细胞旁分泌蛋白在软骨修复中的作用及机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
英文缩略表 |
文献综述 |
1.前言 |
2.软骨组织的类型及结构 |
3.现有的软骨修复策略 |
4.MSC在软骨修复组织工程中的应用 |
5.MSC分泌体检测的研究进展 |
6.不同预处理得到CM中分泌体的差异 |
7.MSCs分泌体在软骨修复中的机制 |
8.总结 |
第一章 骨髓间充质干细胞来源的外泌体、微泡和可溶性蛋白在骨关节炎下的软骨保护作用和治疗效果 |
1.前言 |
2.实验材料与仪器 |
2.1 实验细胞 |
2.2 实验试剂 |
2.3 实验仪器耗材 |
3.实验方法 |
3.1 SD大鼠骨髓间充质干细胞培养 |
3.2 条件培养基收集 |
3.3 条件培养基内微泡、外泌体、分泌蛋白的分离、收集 |
3.4 MVs及 Exos的表征鉴定 |
3.5 SD大鼠软骨细胞提取 |
3.6 微泡、外泌体、分泌蛋白处理软骨细胞 |
3.7 软骨细胞的免疫荧光检测 |
3.8 软骨细胞的Western Blot检测 |
3.9 软骨细胞的PCR检测 |
3.10 SPs细胞因子检测 |
3.11 动物实验 |
3.12 数据统计 |
4.结果 |
4.1 大鼠骨髓间充质干细胞来源CM中 Exos和 MVs的鉴定 |
4.2 Exos、MVs和 SPs对软骨细胞形态影响的镜下观察 |
4.3 Exos、MVs和 SPs对软骨细胞软骨标志物影响的免疫荧光检测 |
4.4 Exos、MVs和 SPs对软骨细胞软骨标志物影响的RT-PCR和 WB检测 |
4.5 SPs的细胞因子检测分析 |
4.6 Exos、MVs、SPs对大鼠ACLT模型膝关节软骨影响的大体观察 |
4.7 Exos、MVs、SPs对大鼠ACLT模型膝关节软骨影响的组织学染色 |
4.8 Exos、MVs、SPs对大鼠ACLT模型膝关节软骨影响的免疫组化染色 |
5.讨论 |
6.小结 |
第二章 2D及/不同孔径3D支架培养条件下脂肪间充质干细胞来源分泌蛋白的蛋白质组学研究 |
1.前言 |
2.实验材料与仪器 |
2.1 实验细胞 |
2.2 实验试剂 |
2.3 实验仪器耗材 |
3.实验方法 |
3.1 CM对软骨细胞表型的影响 |
3.2 CM中SPs的蛋白组学研究 |
3.3 差异兴趣蛋白的功能验证 |
4.结果 |
4.1 BMSCs和 ADSCs在不同2D/3D条件下培养所得CM对软骨细胞表型的影响 |
4.2 CM中SPs的蛋白质组学结果 |
4.3 差异表达蛋白CAPNS1、LAL、MAT2A和 RCN2 与软骨细胞表型的相关性 |
5.讨论 |
6.小结 |
第三章 RCN2 通过NFAT信号通路抑制软骨基质降解 |
1.前言 |
2.实验材料与仪器 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验仪器及耗材 |
3.实验方法 |
3.1 原代细胞提取 |
3.2 敲低和过表达RCN2 细胞系构建 |
3.3 数据统计 |
4.结果 |
4.1 构建稳定的敲低和过表达RCN2 细胞系 |
4.2 RCN2 对软骨基质合成代谢的影响 |
4.3 RCN2 对软骨细胞NFAT信号通路的影响 |
5.讨论 |
6.小结 |
第四章 全文总结 |
1.结论 |
2.创新点 |
3.展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
附录A 攻读博士学位期间发表的学术论文与研究成果奖励 |
(6)人羊膜间充质干细胞抑制同种异体小鼠心脏移植免疫排斥损伤作用microRNA表达初步探究(论文提纲范文)
中英文缩略词表 |
中文摘要 |
Abstract |
前言 |
材料与方法 |
结果 |
讨论 |
结论 |
参考文献 |
综述 间充质干细胞在心脏移植免疫耐受诱导中的重要作用 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)3D打印组织工程人工骨的制备及生物学性能研究(论文提纲范文)
中英缩略词对照表 |
中文摘要 |
英文摘要 |
前言 |
材料与方法 |
结果 |
讨论 |
结论 |
参考文献 |
综述 3D打印技术在骨科中的应用进展 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(8)BMP-2转染联合5-Aza诱导大鼠骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
英文缩写 |
前言 |
材料与方法 |
结果 |
附图 |
附表 |
讨论 |
结论 |
参考文献 |
综述 骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化方法的研究进展 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(9)水凝胶材料和间充质干细胞在组织工程中的应用进展(论文提纲范文)
引言 |
1 水凝胶材料 |
1.1 按交联性质分类 |
1.1.1 物理水凝胶 |
1.1.2 化学水凝胶 |
1.2 按来源分类 |
1.2.1 天然水凝胶 |
1.2.2 合成水凝胶 |
1.2.3 杂合水凝胶 |
2 间充质干细胞 |
2.1 骨髓间充质干细胞 |
2.2 脂肪间充质干细胞 |
2.3 脐带血间充质干细胞 |
2.4 脐带间充质干细胞 |
2.5 不同来源间充质干细胞的功能比较 |
3 水凝胶和间充质干细胞在组织工程中的应用 |
3.1 在骨组织工程中的应用 |
3.2 在皮肤组织中的应用 |
3.3 在治疗心脏组织的应用 |
3.4 在其他组织中的应用 |
4 问题与展望 |
(10)兔骨髓间充质干细胞体外构建血管化组织工程心肌的实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
第1章 实验研究 |
1.1 材料与方法 |
1.1.1 实验动物与试剂 |
1.1.2 实验方法 |
1.1.3 统计学分析 |
1.2 结果 |
1.2.1 兔骨髓间充质干细胞的分离 |
1.2.2 兔骨髓间充质干细胞的培养及鉴定 |
1.2.3 兔骨髓源性内皮细胞的获取、培养及鉴定 |
1.2.4 兔骨髓间充质干细胞定向诱导为为心肌样细胞 |
1.2.5 DAPI荧光染料和CM-DIL荧光染料分别标记心肌样细胞与兔骨髓源性内皮细胞 |
1.2.6 体外构建血管化细胞-支架材料复合物 |
1.3 讨论 |
1.3.1 骨髓间充质干细胞的分离、培养及鉴定 |
1.3.2 骨髓间充质干细胞定向分化为心肌样细胞及鉴定 |
1.3.3 支架材料的选择 |
1.3.4 组织工程心肌的血管化 |
参考文献 |
结论 |
第2章 综述 组织工程技术在心肌细胞再生中的应用现状 |
2.1 细胞资源(种子细胞) |
2.2 基质(支架材料) |
2.3 应用线索(生化或生物物理线索) |
2.4 问题与展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间研究成果 |
四、骨髓间充质干细胞在心脏组织工程中的应用(论文参考文献)
- [1]组织工程技术修复半月板损伤的替代策略[J]. 杜朝政,智佳佳,王越,王新军,袁银鹏,王宇泽. 中国组织工程研究, 2022(34)
- [2]生物支架材料促进骨髓间充质干细胞成骨分化的研究热点[J]. 康坤龙,王新涛. 中国组织工程研究, 2022(04)
- [3]细胞外基质力学微环境与细胞间相互作用的机制与特征[J]. 闵子洋,穆妮热·艾力,郑耘昊,曾幸芷,边楠雁,邓双珊,谢静. 中国组织工程研究, 2022(25)
- [4]间充质干细胞治疗心肌缺血再灌注损伤的作用[J]. 赵旭,毛鑫,李春天,王峰. 中国组织工程研究, 2022(01)
- [5]间充质干细胞旁分泌蛋白在软骨修复中的作用及机制研究[D]. 古丽玲. 贵州大学, 2021(11)
- [6]人羊膜间充质干细胞抑制同种异体小鼠心脏移植免疫排斥损伤作用microRNA表达初步探究[D]. 毛鑫. 遵义医科大学, 2021(01)
- [7]3D打印组织工程人工骨的制备及生物学性能研究[D]. 王晓东. 遵义医科大学, 2021(01)
- [8]BMP-2转染联合5-Aza诱导大鼠骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化的研究[D]. 王文华. 河北北方学院, 2021(02)
- [9]水凝胶材料和间充质干细胞在组织工程中的应用进展[J]. 李敏,孟祥璟,张祥奎,刘波,段崇刚,张兰英,张岱州,凌沛学. 中国生物医学工程学报, 2020(03)
- [10]兔骨髓间充质干细胞体外构建血管化组织工程心肌的实验研究[D]. 韩刘君. 华北理工大学, 2020(02)