高純度大鼠下頜骨來源間充質幹細胞的分離、培養及生物學特性

2020-11-24 中國組織工程研究雜誌

文題釋義:

間充質幹細胞:是一種多能幹細胞,它具有幹細胞的所有共性,既可以不斷地自我更新,又可在特定條件下轉變成為一種或多種構成人體組織或器官的細胞。間充質幹細胞不僅存在於骨髓中,也存在於骨骼肌、骨外膜和骨小梁中,因此採用膠原酶消化骨片(密質骨+松質骨)可分離間充質幹細胞。

下頜骨:位於面下部,呈弓形,其水平部分為下頜體,垂直部分為下頜支,不規則,圍成口腔的前壁和側壁,是面部唯一能活動的骨骼。下頜骨表層為骨密質,內部為骨松質,且其骨質較緻密,血供較差,因此下頜骨單純採用全骨髓貼壁培養法很難提取足夠的間充質幹細胞。

背景:以募集頜骨來源間充質幹細胞來修復頜骨骨缺損這種新觀點逐漸被廣泛認可,但目前對頜骨來源間充質幹細胞的研究相對較少,主要由於頜骨來源間充質幹細胞分離困難。

目的:建立大鼠下頜骨來源間充質幹細胞的體外分離、培養方法,並觀察研究其相關生物學特性。

方法:解剖分離大鼠下頜骨,剝離表面附著肌肉後剪碎,用Ⅱ型膠原酶消化疏鬆密質骨,利用間充質幹細胞的遷徙和貼壁生長能力分離下頜骨間充質幹細胞。採用倒置顯微鏡觀察細胞形態;流式細胞儀檢測細胞表面抗原;MTT法檢測細胞增殖情況並繪製細胞生長曲線;克隆形成實驗計算克隆形成率;成骨、成脂誘導實驗研究細胞的多向分化潛能。

結果與結論:膠原酶消化骨片培養法分離的細胞陽性表達CD29、CD44、Sca-1,陰性表達CD31、CD34和CD45;細胞增殖能力檢測提示下頜骨間充質幹細胞生長經歷了潛伏期、對數生長期和平臺期,具有較強的增殖能力;細胞克隆形成率達20%且處於DNA合成期的細胞佔52.5%;成骨、成脂誘導後行茜素紅和油紅O染色均呈陽性,表明該細胞具有多向分化潛能。結果表明膠原酶消化骨片培養法可從大鼠下頜骨分離足量、高純度的下頜骨間充質幹細胞,且該細胞具有較強的增殖和成骨分化能力,為以種植體骨缺損修復為代表的頜骨骨組織工程提供充足的種子細胞來源。

https://orcid.org/0000-0002-9862-5986(程兵坤)

中國組織工程研究雜誌出版內容重點:幹細胞;骨髓幹細胞;造血幹細胞;脂肪幹細胞;腫瘤幹細胞;胚胎幹細胞;臍帶臍血幹細胞;幹細胞誘導;幹細胞分化;組織工程

關鍵詞:幹細胞;間充質幹細胞;下頜骨;Ⅱ型膠原酶;增殖;分化;骨;大鼠

文章來源:程兵坤,梁建飛,秦東澤,程子緒,趙雲轉. 高純度大鼠下頜骨來源間充質幹細胞的分離、培養及生物學特性[J].中國組織工程研究,2021,25(1):67-72.

閱讀更多請登錄《中國組織工程研究》雜誌官網

相關焦點

  • 低氧培養犬脂肪間充質幹細胞的生物學特性
    背景:以往研究發現低氧對間充質幹細胞增殖、分化及細胞因子分泌等方面均有不同程度的影響,但低氧對犬脂肪間充質幹細胞的影響尚未見相關研究。目的:探討低氧環境對犬脂肪間充質幹細胞生物學特性的影響。方法:通過酶消化法分離培養犬脂肪間充質幹細胞,第2代時分為常氧組(氧氣體積分數為21%)和低氧組(氧氣體積分數為5%),比較了兩組細胞的形態特徵、增殖速度、細胞表面標誌物、分化能力和細胞因子分泌水平等。
  • Nature子刊:不同來源間充質幹細胞生物學特性存在差異
    近期,四川新生命幹細胞科技股份有限公司幹細胞研發團隊在英國Nature(自然)雜誌旗下子刊 Scientific Reports(科學報告)期刊在線發表了一項來源於圍產期胎盤組織和臍帶組織的間充質幹細胞的生物學特性比較研究。
  • 間充質幹細胞存儲治療受到關注 它都有哪些來源?
    目前,我們能夠從骨髓、脂肪、滑膜、骨骼、肌肉、肺、肝、胰腺等組織以及羊水、臍帶、胎盤中分離和製備間充質幹細胞。在過去用得最多的是骨髓來源的間充質幹細胞,然而骨髓來源的間充質幹細胞存在一些局限性:隨著年齡的老化,幹細胞數目顯著降低、增殖分化能力大幅度衰退;製備過程不容易質控;移植給異體可能引起免疫反應;取材時對患者有損傷,患者有骨髓疾病時不能採集,即使是健康供者,亦不能抽取太多的骨髓。
  • 不同間充質幹細胞來源的外泌體與骨關節炎
    1.1骨髓間充質幹細胞骨髓間充質幹細胞(bone marrow mesenchymal stem cell,BMSC)是人類最早發現的幹細胞,在實驗 研究及臨床應用中十分廣泛。1.2 胚胎間充質幹細胞 胚胎幹細胞(embryonic stem cell,ESC)是早期 胚胎或原始性腺中分離獲得的全能幹細胞,可誘導 分化成幾乎所有種類和功能的細胞,具有無限增殖、自我更新的特性。
  • 間充質幹細胞 最具臨床應用潛能的幹細胞
    1976年,Freidenstein首次發現在骨髓裡存在一群不純一的細胞群體,這種細胞在體外培養時貼壁生長,形態和成纖維細胞相似,呈克隆性增殖,並提出「骨髓間充質幹細胞」的概念。經過近幾年深入和廣泛的研究,人類對間充質幹細胞的生物學特性、來源、誘導分化、前期臨床應用等取得了長足的進展。
  • 間充質幹細胞的分離純化_中科博生
      具中科博生研究發現,間充質幹細胞(mesenchymal stem cel,MSC)是造血基質細胞的祖先細胞鼠骨髓 MSC的分離以二氧化碳窒息法處死大鼠,在無菌條件下取股骨和脛骨,除去骨表面附著的組織,用PBS清洗乾淨;用骨鉗除去股骨近端和脛骨遠端,暴露骨髓腔。然後除去股骨、脛骨另一端的骨需,並用大號針頭在骨端的生長面上開一個小孔;用注射器吸10ml含血清的DMEM-LG培養液,換上乾淨針頭。
  • 間充質幹細胞:我是怎麼來的?
    眾所周知,間充質幹細胞(mesenchymal stem cell,MSC)是中胚層來源的、廣泛分布於全身多組織中的幹細胞。20世紀70年代,Friedenstein等成功通過貼壁分離培養的方法,從骨髓中分離出一種纖維原細胞,並證明其可在體外大量擴增,並具有定向分化的特徵。隨後,Prockop和Pittenger分別證明了這種纖維樣黏附細胞含有間充質幹細胞,具有分泌多種間質組織的能力。1991年,Caplan教授首次提出MSCs的概念,他也被業界稱為「間充質幹細胞之父」。
  • 梳理牙齒間充質幹細胞最新研究進展
    小編針之前已對牙周膜幹細胞、牙髓幹細胞進行過梳理,這裡對除牙周膜幹細胞、牙髓幹細胞和人脫落乳牙幹細胞之外的牙齒間充質幹細胞的最新研究進展進行一番梳理,以饗讀者。6.日本研究人員從牙胚中分離出幹細胞 本研究人員最近從牙胚中分離出分化能力極強的間充質幹細胞,並成功利用這種幹細胞使大鼠骨組織和肝臟損傷得以再生和修復。
  • 間充質幹細胞外泌體治療心血管疾病
    前幾天,我們從科普角度介紹了間充質幹細胞外泌體的生物學特性以及它在疾病治療領域所具有的前景。今天我們來具體看看間充質幹細胞及其外泌體如何在心血管疾病的治療中發揮作用。
  • 間充質幹細胞:「我」怎麼來的?
    眾所周知,間充質幹細胞(mesenchymal stem cell,MSC)是中胚層來源的、廣泛分布於全身多組織中的幹細胞。 20世紀70年代,Friedenstein等成功通過貼壁分離培養的方法,從骨髓中分離出一種纖維原細胞,並證明其可在體外大量擴增,並具有定向分化的特徵。隨後,Prockop和Pittenger分別證明了這種纖維樣黏附細胞含有間充質幹細胞,具有分泌多種間質組織的能力。
  • 間充質幹細胞的「異質性」是指什麼?
    充質幹細胞(MSCs)的異質性,是指貼壁培養的骨髓MSCs是一個混合的細胞群體,存在不同的細胞亞群(比如克隆大小不一樣,見下圖);有些亞群的細胞具有多潛能特性,有些亞群的細胞具有單潛能特性。不同部位和不同個體來源的MSCs都存在功能和形態上一些差異。
  • 科學網—間充質幹細胞:組織修復的理想「種子」
    自1976年間充質幹細胞首次從人類骨髓中分離出來之後,其生物學特性的基礎研究及臨床應用就成為生命科學的研究熱點。 中國醫科大學基礎醫學院教授於豔秋表示,間充質幹細胞是來源於中胚層具有多向分化潛能的幹細胞,存在於人體的結締組織和器官間質中,如骨髓、外周血、脂肪等。
  • 5個特性決定間充質幹細胞具有治療疾病的能力!
    備受廣大患者所期待的幹細胞移植療法,目前臨床上用的最為廣泛的就是間充質幹細胞,並且已經證明間充質幹細胞在眾多疑難雜症的治療上都有很好的療效。 最根本的原因還是在於間充質幹細胞可以分化成為人體多個器官和組織的細胞,從而修復損傷,達到治療疾病的目的。
  • 利用骨髓間充質幹細胞合成一種活體生物材料,應用半月板
    中國科學院深圳先進技術研究院合成生物學研究所研究助理鍾剛和廣西醫科大學姚軍博士為該論文共同第一作者。本研究用豬半月板脫細胞化得到一種組織特異性細胞外基質(ECM),並將其製備成可注射的水凝膠用於負載骨髓間充質幹細胞(BMSCs)形成一種活體生物材料。
  • 關於間充質幹細胞的14個特性,你了解幾個?
    先來幾張圖看看間充質幹細胞的一些神奇特質: 體外培養的間充質幹細胞迅速增值,並爭先恐後地去搶佔地盤,這種「定向遷移」的能力,對損傷修復至關重要:
  • 探秘臍帶間充質幹細胞
    封面新聞記者 周家夷今年新冠肺炎疫情爆發以來,幹細胞,尤其是新生兒臍帶來源的間充質幹細胞被美、英、日、韓和以色列等多個國家應用到重症及危重症的救治研究中,我國科技部也在第一時間啟動了幹細胞治療新冠肺炎臨床研究應急攻關項目。結果顯示,幹細胞治療安全、有效,能夠使重症、危重症患者呼吸困難很快得到緩解或者停止加重。
  • 文獻告訴你:間充質幹細胞對實體器官移植的重要貢獻
    間充質幹細胞易於分離擴散,免疫原性低,還具有旁分泌和免疫調節的功能,所以其在臨床治療免疫介導的疾病中得到了很好的應用[1]。近年來,科學家們正在探索間充質幹細胞在實體器官移植中幫助促進免疫耐受的潛力,並陸陸續續有文獻發布。器官移植小科普器官移植是一種將一個個體的器官通過手術的方法導入另一個個體的技術,以替代原來喪失功能的器官,進而實現生命活動的正常進行。
  • 間充質幹細胞治療(一):國際視野
    目前來看,間充質幹細胞已成為全球開展臨床研究項目數最多的細胞,全球也有近十款間充質幹細胞藥物上市。間充質幹細胞(也稱間充質基質細胞,Mesenchymal Stem/Stromal cell,MSCs)被廣泛用於命名各種組織來源的貼壁生長的成纖維細胞群,具有多向分化潛能、免疫調控及促進組織再生功能。目前,間充質幹細胞臨床試驗已經超過900項,用於治療各種難治性疾病。
  • 人脫細胞羊膜支架促進Scleraxis修飾人羊膜間充質幹細胞體外成韌帶分化
    目的:驗證Scleraxis修飾人羊膜間充質幹細胞與人脫細胞羊膜支架複合物在大鼠體內的生物相容性兩步酶消化法從人新鮮羊膜分離人羊膜間充質幹細胞。運用Scleraxis慢病毒轉染第3代人羊膜間充質幹細胞,然後與人脫細胞羊膜複合培養5,10,15 d時檢測成韌帶相關基因的mRNA表達。
  • 全球3億多患者的福音:間充質幹細胞治療取得顯著效果
    間充質幹細胞具有免疫調節、抗炎、促進組織器官再生修復等功能,尤其在促進軟骨再生效果明顯。此外,間充質幹細胞還有易於培養、擴增、抗原性低、可進行異體移植等優點。研究發現,間充質幹細胞用於治療關節炎,可明顯改善患者的臨床症狀,療效確切[3]。因此,幹細胞有望成為關節炎治療的一種理想選擇。