人脂肪组织来源的干细胞在骨组织工程中的应用_cropped

人脂肪组织来源的干细胞在骨组织中的应用_cropped () 1987年 , 美国国家科学基金会 N SF在加利福尼亚举 特异性蛋白聚糖 —聚集蛋白聚糖的表达 。因此认为这种多能 行的专家讨论会上 , 首次提出了 “组织工程 ”的概念 , 其定 PLA 细胞不是 干细胞确实具有向软骨方向转化的能力 。尽管 [ 1 ] 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 义为 : 组织工 程 就 是 运 用 工 程 学 和 生 命 科 学 的 原 则 和 方 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 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 [ 4 ]系 , 并发展可恢复 、保留或改善组织功能的生物替代品 。骨 等 从新西兰 大 白 兔 体 内 切 取 的 脂 肪 组 织 进 行 一 系 列 处 理 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 后 , 将获得的脂肪组织干细胞向软 骨方向进行了诱导分化 , 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 结果发现细胞逐渐变圆 , 并聚集形成软骨样结节 , ?型胶原 细胞 、支架材料和细胞与材料的相互作用是研究重点 。其中 呈强阳性 、聚集蛋白聚糖表达阳性 、番红 0、阿利新蓝染色 种子细胞是组织工程研究中最基本也是首要的环节 。 阳性 , 也说明了干细胞向软骨的定向分化 。 脂肪干细胞是近年来从脂肪组织中分离得到的一群多能 1. 3 向肌肉方向诱导 [ 2 ][ 5 ]干细胞 , 具有向多种组织分化的潜能 。 2001 年 , Zuk等 从 M izuno等 将 PLA 细胞置于肌源性诱导条件下 6周后通 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 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 ( ) 化干细 胞 , 命 名 为 P roce ssed L ipoa sp ira te PLA 。研 究 发 现 M yoD1和肌球蛋 白重链的表达 。研 究 者 发 现 , 诱 导 3 周 后 , 这些 PLA 细胞可以在体外稳定的增殖且衰亡率低 。免疫荧光 PLA 细胞形成多核巨细胞并提示有肌管形成 。另 外 ; M yoD1 和流式细胞仪检测表明 PLA 细胞中的大部分来源于中胚层或 和肌球蛋白重链表达的时间不同 , 在 PLA 细胞分化的过程中 间质 。因为脂肪组织取材容易 , 因此虽然发现较晚 , 但研究 M yoD1的表 达 先 于 肌 球 蛋 白 重 链 。研 究 结 果 揭 示 : 大 约 有 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 15 %的 PLA 细胞在诱导 6周后向肌肉方向分化 。目前 , 骨骼 细胞 、成 骨 细 胞 、软 骨 细 胞 、肌 肉 细 胞 及 心 肌 细 胞 定 向 转 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 化 , 可作为组织工程的种子细胞 , 有很重要的研究价值 。 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 PLA 细胞向肌肉方向分化与其向脂肪组织和成骨方 1 人脂肪组织来源干细胞的多向分化能力 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 1. 1 向成骨细胞的定向分化 [ 2 ]干扰以及改善培养条件有希望提高 PLA 的分化水平 , 提高其 Zuk等 通过实验发现 : 在向成骨方向诱导 4 d 后 , PLA 临床应用价值 。 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 1. 4 向非中胚层组织的分化 转变为一种圆形 、立体的形状 。 7d后 , 这些细胞开始分泌出 PLA 细胞为多能干细胞 , 它可以分化成为多种中胚层来 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 [ 6 ]源的组织 , 如骨 、软骨 、脂肪和肌肉 。A sh jian等 则通过研 成矿化结节 。从第 2,4周 , 培养孔中钙化的细胞外基质的量 究发现 PLA 细胞可以诱导分化为外胚层来源的早期神经祖细 明显增加 , 具有统计学意义 。而且 , PLA 细胞向成骨细胞分 胞 。未分化的 PLA 细胞本身就表达一些特征性的神经细胞标 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 () 记 , 如神经原特异性烯醇化酶 N SE、波形蛋白和神经原特 迟可达培养的 175d。研究证明了 PLA 细胞向成骨细胞分化的 () ( ) 异性核蛋白 N euN 。在用异丁基甲基黄嘌呤 IBMX吲哚 能力 。 美辛和胰岛素诱导 2周后 , 大约 20 % ,25%的 PLA 分化形成 1. 2 向软骨方向诱导 [ 3 ]具有典型神经细胞形态特征的细胞 ; 同时伴随着 N SE、波形 H uang、 Zuk等应用组织学和分子生物学的方法证实在 蛋白和神经生长 因子受体 tr1 2A 表达增加 。但是 , 诱导后的 β高密度的培养条件下 , 培养基中加入 TGF2、胰岛素 、干扰 PLA 细胞并没有表达成熟神经原标记 MA P或成熟星型细胞标 素和抗坏血酸 , 48h内可以诱导 PLA 细胞形成明显的软骨结 记 GFA P。而且向神经原方向诱导的 PLA 细胞出现了一个延 节并表达软骨特异性标记 ?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 ?型胶原和软骨 迟的整流器即 K电流 一种早期发育的离子通道 , 同时伴 () 2 人骨髓间充质干细胞 M SC s与 PLA 的比较 参考文献 : [ 7 ]D e U ga rte等 将从人类同一个样本获得的 M SC s和 PLA [ 1 ] H e ineken FG, Ska lak R. Tissue Enginee ring. A B rief O ve rview [ J ]. 进行了以下几个方面的比较 : Jou rna l of B iom echan ica l Enginee ring, 1991 , 113: 111. 2. 1 细胞的采集和分离 [ 2 ] Zuk PA , M. Zhu, H. M izuno, et a l. M u ltilineage ce lls from hum an 平均采集的标本量骨髓为 7 g, 脂肪组织 17 g。每克骨髓 ad ipo se tissue: Imp lica tion s fo r ce ll2based the rap ie s [ J ]. Tissue 分离出的有 核 细 胞 的 平 均 数 量 远 高 于 脂 肪 组 织 。分 离 培 养 Eng, 2001 , 7: 211 ,226. 后 , 骨髓和脂肪都在 2 周内达到了亚融合状态 。并且 , 对于 [ 3 ] H uang J I, Zuk PA , Jone s N F, e t a l. Chond rogen ic po ten tia l of m u l2 同一个样本 , 骨髓和脂肪组织在采集的标本量 、有核细胞的 tipo ten tia l ce lls from hum an ad ipo se tissue [ J ]. P last R econ str Su rg, 个数 、贴壁的 细 胞 数 和 平 均 每 克 组 织 的 贴 壁 细 胞 数 均 无 差 2004 , 113: 585 ,594. 异 。 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 2. 2 生长动力学和衰亡 [ 4 ] ( ) 究 [ J ]. 中国矫形外科杂志 , 2004 , 12 10 : 762 ,764. 3 2 在细胞密度为 1. 85,10/ cm时 , PLA 细胞和 M SC s都在 M izuno H , Zuk PA , M. Zhu, e t a l. M yogen ic d iffe ren tiation by hu2 第 13d 融合传代 。平均倍增时间在对数生长间期内从 3 ,9 d [ 5 ] m an p roce ssed lipoa sp ira te ce lls [ J ]. P last R econ str Su rg, 2002 , 不等 ,无统计学意义 。细胞的衰亡亦无差别 。 109: 199 ,211. 2. 3 在体外的分化 A sh jian PH , E lbarbary A S, e t al. In vitro d iffe ren tia tion of hum an PLA 细胞和 M SC s在向脂肪组织和成骨细胞 分化上未观 [ 6 ] p roce ssed lipoasp ira te ce lls in to ea rly neu ra l p rogen ito rs [ J ]. P la st 察到明显差异 。 PLA 细胞能够成功的形成阿利新蓝染色阳性 的微量结节 , 但是 M SC s在同样的培养条件下则不能形成 。 R econ str Su rg, 2003 , 111: 1922 ,1931. 2. 4 基因转染 D e U ga rte DA , Mo rizono K, e t a l. Comp arison of m u lti2lineage ce lls [ 7 ] PLA 细胞和 M SC s都能够成功的转染腺病毒 、慢病毒和 from hum an ad ipo se tissue and bone m a rrow [ J ]. Ce lls Tissue O r2 逆转录病毒 。M SC s腺病毒转染的效率高于 PLA 细胞且具有 gan s, 2003 , 174: 101 ,109. () 收稿 : 2004 212 220 读?者 、作者 、编者 ? 标注参考文献要准确 标注文献是科技重要组成部分 。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 : 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