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骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化的研究进展
近年来,人们在动物试验中发现移植心肌梗死区的骨髓干细胞可以定向分化为具有正常生理功能的心肌细胞并可促进新生血管形成,终达到修复坏死心肌,改善受损的心脏功能[1].因此干细胞体外扩增及向心肌化条件分化后植入受损心肌处,可能更有利于缺血心脏病的心功能改善.近NicolaSmart等[2]使用一种名为Tβ4的蛋白质注入人为心肌受损鼠心脏内,可以增强祖细胞的活力,帮助心脏自我修复,但由于心肌祖细胞在心肌细胞所占比例极低,并不能满足短时间内大量心肌细胞的缺失.现将骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)向心肌样细胞诱导分化的研究进展作如下综述.
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骨髓间充质干细胞在脊髓损伤治疗中的应用
脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是一种以损伤平面以下感觉、运动功能完全丧失及大小便失禁为主要临床表现的中枢神经系统严重创伤.既往治疗SCI的方法有手术吻合、手术减压、神经移植、大网膜移植、药物治疗、局部冷冻、物理康复、针灸治疗以及应用酶制剂来抑制和消除结缔组织瘢痕等多种方法.虽然这些方法在不同程度上缓解了SCI的病理改变,但仍然无法避免患者截瘫的结局.其中重要的原因为神经元坏死后形成的胶质瘢痕和空洞阻碍了神经轴突的生长,这些不可逆的病理过程是治疗SCI大的障碍[1].近年来,神经生物学和干细胞技术的发展,使通过细胞移植增加脊髓神经数量、减少胶质瘢痕和空洞的形成成为可能,因此干细胞移植成为一种有效治疗SCI的新方法.本文就骨髓(源性)间充质干细胞(bone marrow-derire mesenchymal stem cells,BMSCs)生物学特性、移植治疗SCI的实验研究、治疗方法、治疗机制和存在的问题作一综述.
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间充质干细胞在ALI/ARDS中应用的研究进展
ARDS是引起重症患者呼吸衰竭的主要原因,尽管医疗技术有了很大的进步,但对ABDS的治疗只局限在器官支持层面,其病死率仍高达40%[1].ARDS的主要病理改变为肺泡上皮细胞和毛细血管内皮细胞受损,通透性增加,富含蛋白质的液体渗出积聚于肺间质和肺泡.因此促进损伤肺毛细血管内皮细胞和肺泡上皮细胞的有效修复可能是ARDS治疗的关键所在.随着干细胞工程学的发展,间充质干细胞(MSC)作为一种理想的组织修复来源,在ARDS治疗中的应用受到越来越多的关注,这可能为ARDS的治疗开辟一条新的途径.
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Xerostomia is a severe side effect of radiation therapy in head and neck cancer patients. To date, no satisfactory treatment option has been established. Because mesenchymal stem cells (MSCs) have been identified as a potential treatment modality, we aimed to evaluate stem cell distribution following intravenous and intraglandular injections using a surgical model of salivary gland damage and to analyse the effects of MSC injections on the recruitment of immune cells. The submandibular gland ducts of rats were surgically ligated. Syngeneic adult MSCs were isolated, immortalised by simian virus 40 (SV40) large T antigen and characterized by flow cytometry. MSCs were injected intravenously and intraglandularly. After 1, 3 and 7 days, the organs of interest were analysed for stem cell recruitment. Inflammation was analysed by immunohistochemical staining. We were able to demonstrate that, after intravenous injection, MSCs were recruited to normal and damaged submandibular glands on days 1, 3 and 7. Unexpectedly, stem cells were recruited to ligated and non-ligated glands in a comparable manner. After intraglandular injection of MSCs into ligated glands, the presence of MSCs, leucocytes and macrophages was enhanced, compared to intravenous injection of stem cells. Our data suggest that injected MSCs were retained within the inflamed glands, could become activated and subsequently recruited leucocytes to the sites of tissue damage.
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体外培养的脐血间充质干细胞的生物学特性及影响因素
脐血间充质干细胞是-类从脐带血中分离和培养的成体干细胞,具有高度自我更新和多向分化的潜能.脐血间充质干细胞的这些特性,吸引了众多国内外学者的目光,目前,脐血间充质干细胞移植的临床治疗取得了一定进展.本文就脐血间充质干细胞的采集分离、纯化及生物学特性及研究前景作一简要综述.
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低氧对间充质干细胞生物学行为的影响
随着医学分子生物学、细胞生物学及高分子材料学的快速发展,使干细胞技术运用于临床成为可能,再生医学的研究内容就是如何将干细胞发育成组织并应用这种潜能进行组织替代疗法,从而恢复受损组织的正常结构和功能[1].再生医学的研究,都是围绕干细胞而展开的,其中间充质干细胞由于其分离培养简便,具有自我更新能力和多分化潜能等优点,受到了多的关注.早在1966年,Friedenstein[2]首次描述了使用骨髓来源的间充质干细胞在组织中进行培养.之后Caplan[3]发现这种细胞在各间质谱系中具有分化潜能,并将这类细胞命名为间充质干细胞.间充质干细胞具有分化为血液、骨、软骨、脂肪、肌肉、表皮、上皮、神经等组织的潜能,在组织再生和创伤修复过程中发挥着重要作用,同时也是再生医学研究中重要的种子细胞[4].在干细胞研究中,细胞体外培养是必不可少的步骤,其中细胞微环境是影响其生物学行为的重要因素,培养所需的适氧张力被认为是微环境的重要组成部分.生理氧张力在不同的组织中各不市相同,在血液中约为12%,而在深部的软骨组织低至1%[5],在骨髓中氧的张力被认为在4%~7%[6]之间或者低至1%~2%[7 8].
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骨组织工程常用间充质干细胞的研究进展
胚胎干细胞(ES)与间充质干细胞(MSC)一直是组织工程为常用的种子细胞.但目前由于ES的分离获取存在医学伦珲学的争议,研究受到了一定的限制.而MSC,是一类具有多向分化潜能的干细胞,可来源于骨髓、脂肪、胎盘、脐血、脐静脉内皮下层、外周血及肌肉等各种组织中,在特定条件下可向骨、软骨、心肌、脂肪、血管内皮等间叶组织细胞转化.
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间充质干细胞体外软骨定向诱导条件的研究进展
种子细胞来源一直是限制软骨组织工程发展的主要瓶颈.软骨细胞增殖能力有限,体外大量扩增后易发生老化及去分化,丧失软骨形成能力,且软骨细胞的增殖能力随年龄增长逐渐下降进一步限制了其在组织工程中的应用[1].如何寻找到佳的种子细胞是目前组织工程研究的热点之一.间充质干细胞是中胚层来源的一类多能干细胞,具有强大的增殖能力和多向分化潜能,在适宜的体内或体外环境下具有分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞等多种细胞的能力[2].本文就问充质干细胞体外软骨定向诱导条件的研究进展综述如下.
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骨髓间充质干细胞在缺血性损伤治疗中的研究与进展
缺血是一种重要的病理过程,血供一旦停止,机体各器官组织将因失去正常的物质转运而发生新陈代谢的障碍.同时体内一些重要器官的结构和功能将受到损害.
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人脐带血间充质干细胞研究近况及其在脂肪组织工程中的应用
人脐带血间充质干细胞(HUCBMSCs)是一种具有全能干细胞特点的细胞,是中胚层发育的早期细胞,其形态和生物学特点与骨髓源性间充质干细胞相似,具有多向分化潜能,可分化为成骨细胞、脂肪细胞、神经细胞等[1].
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人脐带间充质干细胞移殖治疗难治性肝硬化性腹水的护理干预
腹水是肝硬化常见的并发症之一,在肝硬化病程中,腹水往往先于食道静脉曲张破裂出血、肝性脑病等并发症的出现,其发生率也一般高于其他并发症.肝硬化性腹水的发生提示患者的长期预后相对较差.其中5%~10%的肝硬化患者在无肾功能不全的情况下,对大剂量利尿剂和限制钠摄入几乎无治疗反应,采片脐带间充质干细胞移殖治疗,效果较好.对于难治性腹水常规采用以下治疗措施[1]:①治疗性穿刺放腹水;②腹水回收;③腹膜-静脉分流;④经颈静脉肝内门腔分流(TIPS):在美国目前将TIPS治疗难治性腹水列为“未经证实,但用希望”的方法[2];⑤原位肝移植术:但目前我国的肝移植受肝源的影响开展很少.根据以上利弊因素,因此治疗难治性腹水成为临床攻克的课题.近年来脐带间充质干细胞(Umbilical cord mesenchymal stem cells,UC_MSCs)移植给患者带来了新的希望.脐带间充质干细胞来源于脐带,易于获取,可在体外大量扩增,具有低免疫原性.此外间充质干细胞(MSCs)可以分泌大量的生物活性物质,能促进肝脏组织的修复.自2009年3月~2012年10月,我院开展脐带间充质干细胞移殖治疗难治性腹水效果显著.本文收集198例难治性肝硬化性腹水的患者,侧重讨论护理要点,注重“三分治疗,七分护理”,以期达到密切配合治疗提高疗效,降低复发率和感染率,改善预后、提高患者生活质量.
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羊膜间充质干细胞研究进展
近些年来,再生医学蓬勃发展,它主要致力于使用干细胞来生成机体组织和器官以替代人体丧失功能的器官和组织来达到治疗目的.再生医学需要具备三个必要的条件:(1)干细胞,即具有高度的自我更新、增殖和分化能力,能够修复受损器官组织的细胞;
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骨髓间充质干细胞标记及活体示踪技术研究进展
骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)移植后,如何从宿主辨别移植细胞,并观察其在体内的生存和转归情况,一直是让人困扰的问题.目前国内外常采用在BMSCs移植前对其进行标记,在离体的情况下对组织进行免疫组化切片来分析鉴定.这类侵袭性的方法,不能动态观察移植细胞在活体宿主体内的生长分化情况,难以客观评价细胞移植术的疗效,这显然难以满足BMSCs移植已进入临床应用的现状.分子成像技术的兴起为无创动态地监测活体内移植细胞提供了新的路径.现就对活体细胞示踪标记物的研究进展作一综述.
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BMSCs对脊髓损伤免疫炎症反应的影响
脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)按机制可分为原发性损伤和继发性损伤.原发性损伤是一个不可逆转的过程,而继发性损伤则是一个可逆且可控制的过程[1].在继发性损伤的早期,存在一个重要的炎症反应过程,它能够触发其后发生的一系列针对受损脊髓的细胞和分子水平的反应.脊髓损伤区常有各种免疫炎症细胞激活、浸润和炎症介质生成,脊髓微血管内皮功能障碍,脊髓水肿为特征的急性炎症的发生,进一步加重神经元的损伤.近来研究表明,骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)具有免疫炎症调节作用[2],移植到宿主体内后可以减轻SCI处的免疫炎症反应.
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骨髓间充质干细胞修复关节软骨缺损研究进展
关节软骨损伤在临床上很常见,由于关节软骨的自身修复能力很差,关节软骨一旦损伤即很难修复,继而会发生不可逆的病理变化,造成关节的退行性改变,严重影响患者的生活质量.目前,关节软骨损伤临床上尚无有效的治疗方法.近年发展起来的一门新兴学科-组织工程学,通过利用少量的种子细胞经过体外培养扩增,并附着在一定的支架材料上,移植到体内而形成新的有生命力的组织.骨髓间充质干细胞(Bone Marrow-derived Mesenchymal Stem Cells,BMSCs)用作种子细胞具有增殖能力强,多向分化潜能(可以分化为骨、软骨、肌肉、脂肪等多种组织),而且具有采集方便、对机体损伤小的特点,是软骨组织工程理想的种子细胞.
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Lipoprotein receptor-related protein 6 (LRP6) plays a critical role in skeletal development and homeostasis in adults. However, the role of LRP6 in mesenchymal stem cells (MSCs), skeletal stem cells that give rise to osteoblastic lineage, is unknown. In this study, we generated mice lacking LRP6 expression specifically in nestin1 MSCs by crossing nestin-Cre mice with LRP6flox mice and investigated the functional changes of bone marrow MSCs and skeletal alterations. Mice with LRP6 deletion in nestin1 cells demonstrated reductions in body weight and body length at 1 and 3 months of age. Bone architecture measured by microCT (mCT) showed a significant reduction in bone mass in both trabecular and cortical bone of homozygous and heterozygous LRP6 mutant mice. A dramatic reduction in the numbers of osteoblasts but much less significant reduction in the numbers of osteoclasts was observed in the mutant mice. Osterix1 osteoprogenitors and osteocalcin1 osteoblasts significantly reduced at the secondary spongiosa area, but only moderately decreased at the primary spongiosa area in mutant mice. Bone marrow MSCs from the mutant mice showed decreased colony forming, cell viability and cell proliferation. Thus, LRP6 in bone marrow MSCs is essential for their survival and proliferation, and therefore, is a key positive regulator for bone formation during skeletal growth and remodeling.