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骨髓间充质干细胞在皮肤组织工程中的研究应用

更新时间:2019-06-19

  组织工程皮肤可以修复创面,可以作为一种生物替代物,其基本组成成分是细胞或细胞外基质,也可由两者结合而成。

  在皮肤组织工程研究中,支架材料和种子细胞的研究非常重要,关于组织工程皮肤的种子细胞,目前有关这方面的研究很多,尤其在干细胞的研究方面,例如脂肪干细胞、骨髓间充质干细胞等。构建具有生物活性的皮肤非常重要,这样对创面才能起到完美修复的作用,这样就需要重点考虑种子细胞的来源问题,并且其如何进行分离及怎么增殖分化也非常重要。

  BMSCs 来源丰富,主要存在于骨髓、铁算盘资料网。骨膜、胸腺、皮肤、脂肪、肌肉、脐带、脐血等。

  目前 BMSCs 的分离方法也有很多种,目前已知的主要有红细胞溶解法、全骨髓贴壁法、免疫磁珠分选法、Ficoll 密度梯度离心分离法等。

  祝旭龙等运用骨髓贴壁这种方法来分离大鼠的 BMSCs,首先,在细胞初期培养阶段,培养液给予多次更换;其次,在细胞传代过程中尽可能减少胰蛋白酶的暴露时间,从而达到使 BMSCs 纯化的目的,通过以上方法,可以既简单、又效率高的分离出形态一致的大鼠 BMSCs。

  然而也有实验证明利用 Ficoll 分离液获得的 BMSCs 比其他方法获得的细胞原性更好、纯度更高,所以能在诱导后有更高水平的分化能力,在创伤修复和组织工程中可以更好的应用。

  根据现阶段的研究,BMSCs 缺乏特异的标志物,BMSCs 的鉴定可以通过形态结构及功能特性,结合多表型细胞标志物完成。有研究表明,BMSCs 可以表达 CD29 和 CD44,这两者是干细胞的标志物,而不表达造血细胞标志 CD45 和内皮细胞标志 CD31。

  BMSCs 是成体干细胞的一种 , 诱导条件不同,转变的细胞也不相同,有相关研究表明 BMSCs 可以向神经细胞、脂肪细胞、内皮细胞和骨细胞等不同细胞系转化 。BMSCs 不但具备显著的多向分化潜能,而且具有自我更新能力,研究表明年龄因素不会影响上述这些特征。微环境对BMSCs的分化方向影响很大,研究证实 BMSCs 在再生皮肤中可分化为皮脂腺管细胞和表皮细胞,如果放在肉芽组织中,那么 BMSCs 可增殖分化为血管内皮细胞,可见微环境的重要性 。

  Centola.M 等将 BMSCs 贴附于不断释放肝素的新型生物支架,从而将BMSCs 诱导分化为血管内皮细胞。

  王少云等先制作兔糖尿病皮肤缺损模型,采用 BMSCs 与猪小肠黏膜下层膜复合构建组织工程皮肤,通过后期观察发现,空白对照组及小肠粘膜下层组组织生长速度较慢,而实验组组织生长明显较快,得出结论:通过组织工程技术得到的复合皮肤用于修复皮肤组织缺损有明显的优越性。

  房林将 BMSCs于切口两侧距切口线 cm 处围绕切口分 10 点皮下注射到创伤大鼠体内,结果发现移植组切口组织坏死程度小于对照组,且血管生成明显,细胞外基质成熟速度快于对照组,证实 BMSCs 可促进伤口愈合。

  王和庚等研究发现,大鼠皮肤慢性溃疡处给予 4 种不同的治疗方案 , 并分为四组,依次是异体 BMSCs 悬液联合 PRP 治疗组(A 组)、单纯注射异体 BMSCs 悬液组(B 组)、单纯注射 PRP 治疗组(C 组)、注射等量生理盐水组(D 组),治疗后 7、14 发现,A 组、B 组及 C 组创面愈合时间均少于 D 组,并且发现 A 组愈合时间比 B、C 组缩短。并通过组织学观察发现 A组新生真皮相应时间点的厚度、胶原纤维等均明显多于其他各对照组,进而得出结论:联合应用异体BMSCs 和自体 PRP,能加快真皮的修复和重建,促进创面的修复。

  张贝莹等先制作犬皮肤创伤模型,犬的肩胛及臀部左右两侧分为对照组及实验组,实验组在创面皮下注射异体犬的 BMSCs 悬液,通过观察发现对照组创面愈合速度慢于实验组,得出结论:犬BMSCs 移植在加速皮肤创面愈合方面,有可能或者趋势。

  BMSCs既具有自我更新能力,又有多向分化能力,水果奶奶开奖结果。并且这些优势可长期保持,BMSCs 能够在创面局部增殖分化为修复创面所需的各种类型细胞,已知的有汗腺细胞、角质形成细胞、皮脂腺细胞等 。

  龙剑虹等采用直接贴壁法获得 BMSCs 后,然后将其在细胞培养上清液及含有表皮生长因子的培养基上进行诱导分化,通过检测发现整合素 β1 和 CK19 同时表达的细胞很多,得出 BMSCs 可以分化为表皮干细胞的结论 。

  王汉群等通过研究,应用 5- 溴脱氧尿嘧啶(BrdU)将自体 BMSCs 标志后 , 观察发现具有 BMSCs的治疗组的愈合时间快于对照组,并且治疗组的创面收缩率也要大于对照组,通过计算发现具有统计学意义,治疗组再生的皮肤细胞数目明显多于对照组,并且其皮肤的表皮层厚度显著大于对照组,进而认为BMSCs 有分化为表皮细胞的可能,并可以加速创面修复。

  Mei 等对 BMSCs 在体外进行诱导分化,经过 120-180 天的诱导,发现细胞逐渐趋向黑色素细胞的形态,并且观测到细胞内明显的黑色素沉积,证明了 BMSCs 可以在特定的条件下分化为皮肤相关细胞。

  目前有研究认为,BMSCs 在修复组织的过程中,其改变组织微环境的能力可能比分化转移的能力发挥更大的作用。Liu Yongbo 等用 RT-PCR 和 ELISA 等方法检测显示在创伤微环境作用下BMSCs可分泌TGF-131、EGF、VEGF、PDGF、KGF、FGF、HGF 等,在创伤修复过程中,上述这些生长因子非常重要。Wu 等将BMSCs注射到创面周围,发现在正常和糖尿病鼠中,BMSCs 能分化和释放血管生成因子前体,从而显著加快创伤的愈合。

  钟晓红等以大鼠为模型,直接对大鼠创面注射BMSCs,发现创面瘢痕增生减轻,05440.com愈合质量提高 。Baraniak 等研究发现,BMSCs 可能有促进体内干细胞向伤口局部迁移、减少纤维化、降低细胞凋亡、维持细胞外基质内环境稳定等作用。

  BMSCs在皮肤组织工程的应用还需要进一步研究,首先,BMSCs鉴定及纯化方法有待进一步完善;其次,BMSCs在机体内外作用机制需要更深入的探讨;再者,BMSCs 在皮肤组织工程基因治疗中的应用。这些都将是以后研究工作的重点内容 , 相信随着生物技术的发展及干细胞研究的逐渐深入,BMSCs 在皮肤组织工程中的应用会越来越广泛。

  基础研究与临床工作相辅相成,我刊十分欢迎医疗美容各学科的基础研究,欢迎大家踊跃投稿。



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