间充质干细胞在基因以及微环境的时空调控下可自发聚集形成致密化区域，这一现象称为间充质凝聚。间充质凝聚是跨物种保守的发育事件，对启动牙及全身器官的形态发生至关重要。间充质干细胞在培养中也具有自组装聚集能力，利用此特性构建干细胞聚合体以模拟发育性间充质凝聚已成为一种具有应用前景的再生医学手段。本文讨论间充质凝聚的原理及其在牙形态发生中的作用与机制，并总结干细胞聚合体的工程化构建策略及应用于牙再生领域的实践经验，旨在从“发育指导再生”的理念出发，为理解干细胞发育生物学和建立新的器官再生策略提供参考。

目的 基于细胞焦亡基因构建前列腺癌(PCa)预后模型并分析其肿瘤微环境.方法 从癌症基因组图谱(TCGA)数据库中获取502例PCa患者和51例健康者的基因转录组数据、基因突变数据,提取差异表达的细胞焦亡基因.从基因表达综合(GEO)数据库中获取96例PCa患者的临床特征及细胞焦亡基因表达数据,筛选出与预后相关的细胞焦亡基因.从ImmPort数据库中下载免疫细胞数据.采用聚类分析确定PCa患者的最佳亚型分组并采用主成分分析(PCA)进行验证.对不同亚型PCa患者的差异交集基因进行基因本位(GO)功能注释和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析.将单因素Cox分析获得的显著差异表达基因纳入Lasso回归模型,获取与预后相关的基因.将PCa患者随机均等分为训练集和测试集,分别进行Lasso回归分析,根据训练集风险评分的中位值将训练集、测试集分为高风险组和低风险组.采用多因素Cox回归模型分析PCa患者预后的独立影响因素并构建预后模型.应用R语言包分析细胞焦亡基因与免疫细胞含量、干细胞含量与风险评分的相关性及高低风险组患者的肿瘤突变负荷差异.结果 差异分析获得37个显著差异表达的细胞焦亡基因.根据细胞焦亡基因的表达量及临床数据分析,获得10个与PCa预后相关的细胞焦亡基因.根据累积分布函数图的K值将PCa分为A、B、C三个亚型,且经PCA分析验证分型结果可靠.GO及KEGG富集分析结果显示,109个差异交集基因主要通过细胞外基质组织(EMO)、细胞外结构组织(ESO)、肽基酪氨酸磷酸化(PTP)、肽基酪氨酸修饰(PTM)等通路激活蛋白酪氨酸激酶(PTK)、跨膜受体蛋白激酶(TRPK)等分子功能.Lasso回归模型筛选出B细胞淋巴瘤/白血病3(BCL3)、骨形成蛋白2(BMP2)、C-C趋化因子受体5(CCR5)、几丁质酶3样蛋白2(CHI3L2)、肝癌缺失蛋白1(DLC1)、主要组织相容性复合体Ⅱ类DQ alpha2(HLA-DQA2)、分泌球蛋白家族3A成员1(SC-GB3Al)、serpin家族E成员1(SERPINE1)、溶质载体家族14成员1(SLC14A1)9个与预后相关的基因.差异分析显示,训练集与测试集预后情况大致相同,且随着风险评分的升高,患者死亡人数增加.多因素Cox分析结果显示,年龄、肿瘤分期(T分期、N分期)、风险程度均是PCa患者预后的独立影响因素.预后模型预测PCa患者第6、9、12年的生存情况与患者的实际生存情况比较相符.相关性分析显示,免疫细胞与细胞焦亡基因存在相关性(P＜0.01).对高风险组(n=376)与低风险组(n=126)进行差异分析,结果显示,高风险组患者的基质细胞评分和肿瘤突变负荷均明显高于低风险组,差异均有统计学意义(P＜0.01).干细胞含量与风险评分呈正相关(P＜0.01).结论 本文成功构建了基于细胞焦亡基因的PCa预后模型,并进行了肿瘤微环境分析,发现了 BCL3、BMP2、CCR5、CHI3L2、DLC1、HLA-DQA2、SCGB3A1、SERPINE1、SLC14A 1 9 个细胞焦亡基因,可预测 PCa 患者的预后和免疫治疗反应,有利于进一步指导临床实践.

以牙缺损、缺失和颌面部骨组织缺损等为代表的牙颌组织缺损在口腔颌面部疾病中十分常见,目前的治疗方式包括自体或同种异体组织移植、人工合成材料的仿真替代等,不能实现生理性的牙颌组织结构和功能的修复.间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)具有广泛而强大的再生医学应用潜能,基于间充质凝聚发育原理的干细胞聚合体技术,其具有维持细胞干性、重塑再生微环境和重启组织分化的功能特性,已经成功应用于牙髓、牙周、骨组织的再生修复,并在相关临床试验中取得良好效果,具有较好的临床转化前景.本文将从干细胞聚合体的制备原理、构建方式和转化应用等方面进行探讨,以期为更好实现牙颌组织缺损的再生修复提供新的理论依据和治疗策略.

目的 考察新型骨软骨支架辅助Mosaicplasty技术和携带增强基因的脂肪间充质干细胞(ADSCs)对大面积骨软骨缺损修复效果.方法 复制比格犬软骨全层缺损模型,使用多枚骨软骨支架以Mosaicplasty术填充大部分缺损后,不用内固定,作为E组;于骨软骨支架内及残留间隙处缓慢由深至浅注入骨形态发生蛋白2(BMP-2)-ADSCs复合体作为D组;植入丝素蛋白(SF)/壳聚糖(CS)/纳米羟基磷灰石(nHA)支架作为C组;植入SF/CS/nHA支架和BMP-2-ADSCs复合体作为B组;植入SF/CS/nHA支架与BMP-2-ADSCs联合富血小板血浆(PRP)凝胶复合体作为A组.分别于术后4、8及16周各组随机取2、2和4只比格犬在轻度麻醉状态下,进行组织外观观察,处死16周的比格犬,检测病变软骨部位的胶原蛋白Ⅰ和Ⅱ,体外检测病变软骨的极限应力、应变值和相应弹性模量值.结果 与E组比,A～D组的软骨缺损表面平整,软骨愈合较好,与B～D组比较,A组恢复最好.膝关节胶原蛋白Ⅰ和胶原蛋白Ⅱ表达、标本中心相应弹性模量值、标本交界极限应力和应变值差异有统计学意义(P＜0.05),E组最低,A组最高.结论 植入SF/CS/nHA支架与BMP-2-ADSCs联合PRP凝胶复合体对于大面积软骨缺损修复效果较好,值得临床推广.

体外实现兔脂肪干细胞(rADSCs)、利福喷丁聚乳酸缓释微球及羟基磷灰石/p-磷酸三钙(HA/β-TCP)的三维复合,构建既能抗结核又能填补、促进骨缺损的新型骨组织工程复合体.以HA/β-TCP为支架材料,通过缓慢滴加细胞型方式,将复乳-溶媒挥发法制备的利福喷丁聚乳和定性分化诱导的rADSCs(茜红染色表征)体外制得新型骨组织工程三维复合体,并对其进行显微结构及药物缓释表征.结果表明,载药利福喷丁聚乳酸缓释微球大部分分布在18～28μm,载药利福喷丁聚乳酸缓释微球在一定浓度下不影响rADSCs的分化诱导,层状膜形分布的成骨诱导后rADSCs牢固包绕利福喷丁聚乳酸缓释微球,分布在HA/β-TCP上,载药支架材料有着良好的药物缓释,体外维持最低抑菌浓度长达46 d.新型骨组织工程的三维骨组织工程复合体具有缓慢、持续的释药特性,且具有具有成骨活性.

背景:基因增强的组织工程技术可促进种子细胞的增殖和分化,降低异体免疫性,促进血管化,利于骨软骨缺损的修复.目的:观察双层聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物支架材料复合慢病毒介导人骨形态发生蛋白2转染的兔脂肪干细胞修复骨软骨缺损的效果.方法:取30只雄性新西兰大白兔,制作双侧股骨关节软骨缺损模型,随机分2组干预,实验组(n=15)于骨缺损处植入骨形态发生蛋白2增强的脂肪干细胞-双层聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物支架复合体,结合Mosaicplasty组织工程学技术将自体软骨组织用于填充骨软骨柱间隙;对照组(n=15)植入脂肪干细胞-双层聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物支架复合体,结合Mosaicplasty组织工程学技术将自体软骨组织用于填充骨软骨柱间隙;植入后3个月,取缺损处骨修复组织,进行生物力学及蛋白聚糖水平检测;植入后3,6,12个月,取缺损处骨修复组织,进行组织形态学观察.结果与结论:①植入后3个月,实验组压缩模量、蛋白聚糖水平均高于对照组(P＜0.01);②对照组植入后3-12个月的缺损关节表面、颜色、形态及组织学形态均无任何明显变化;与对照组相比,实验组植入后3,6,12个月的缺损关节表面变得光滑,颜色变浅,有透明软骨样组织形成,缺损均有不同程度的愈合,且随着植入后时间的增加,上述变化趋势越来越明显;③结果表明,双层聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物支架复合骨形态发生蛋白2基因增强的脂肪干细胞可显著促进骨软骨缺损的修复.

背景:淫羊藿苷有明确的诱导骨髓基质干细胞分化作用,但是对骨膜细胞诱导并用于动物实验报道较少.聚己内酯三维支架是一种新型的细胞培养三维支架,有可降解、孔径合适、组织相容性好的特点.目的:探讨淫羊藿苷对骨膜细胞的诱导增殖作用,构建骨膜细胞和三维支架复合体组织工程骨并研究其对兔桡骨缺损模型的修复作用,为骨缺损的治疗提供一种新的方式.方法:取兔下颌骨骨膜,组织块法获得原代骨膜细胞后,传代培养第3代并种植于24孔板.实验组分别用10-4,10-3和10-2mol/L的淫羊藿苷加入到相应培养孔中;对照组仅加入等体积的PBS;阳性对照组加入10 μg/L碱性成纤维细胞生长因子.于第2,4,6和8天用MTT法检测不同组细胞吸光度值.将聚己内酯三维支架置于细胞培养板中,加入10-2mol/L的淫羊藿苷及107L-1的骨膜细胞联合培养,构建骨膜细胞三维支架复合体.建立兔骨缺损模型后,随机分为3组,每组各15只.实验组植入淫羊藿苷诱导形成的骨膜细胞三维支架复合体,聚己内酯组仅植入聚己内酯三维支架,对照组不植入任何材料.分别在植入后第2,4和8周取兔桡骨缺损处行苏木精-伊红染色观察骨愈合情况及成骨细胞的数量;于植入后4周拍摄各组兔桡骨X射线片.结果与结论:①与对照组相比,不同浓度的淫羊藿苷组在不同的时间点均显著促进骨膜细胞增殖(P < 0. 05),尤其是10-2mol/L淫羊藿苷组(P < 0.05),提示淫羊藿苷的最佳浓度为10-2mol/L;②植入后4周,实验组骨细胞数量多,微小血管相对少;聚己内酯组可见较多的新生血管,少量编织样的新生骨和骨细胞;对照组见较多肉芽组织,骨细胞数量较少;植入后8周,对照组骨端可见纤维瘢痕组织,髓腔封闭,形成骨不连;聚己内酯组,骨缺损部分修复;实验组骨缺损部位完全被新生骨所替代,骨缺损修复.实验组成骨细胞数量显著多于其他2组(P < 0.05);③植入后4周X射线情况:实验组骨缺损处基本愈合;聚己内酯组骨痂已经形成,骨断端部分相连;对照组骨缺损间隙仍清晰存在;④结果提示,不同浓度的淫羊藿苷均可促进骨膜细胞增殖,以10-2mol/L最为显著.淫羊藿苷可诱导骨膜细胞在聚己内酯三维支架中形成细胞支架复合组织工程骨,可有效修复兔骨缺损.

背景:骨缺损的临床治疗面临诸多难题,为解决这一难题,骨组织工程支架材料的研究得到了广泛关注.目的:综述骨组织工程中生物支架材料和间充质干细胞的临床应用价值及发展前景.方法:以"骨组织工程,生物支架材料,间充质干细胞;Bone tissue engineering,Biological scaffold, Mesenchymal stem cells"为关键词,应用计算机检索PubMed数据库和中国知网数据库中2000年1月至2016年12月关于骨组织工程研究的文章,纳入与有关生物支架材料及间充质干细胞相关的文章,排除重复研究与Meta分析类文章.结果与结论:生物支架材料目前主要有人工合成支架材料(聚乙烯醇、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸羟基乙酸等)和天然支架材料(胶原、壳聚糖、明胶、丝素蛋白等)两种,每种材料均有优缺点.间充质干细胞具有很强的自我复制及多向分化能力,被认为是相对较理想的种子细胞.根据生物支架材料组成成分的特点与间充质干细胞的增殖及多向分化能力,设计更为理想的生物支架材料并构建具有更好修复功能的生物支架材料-间充质干细胞复合体对骨组织缺损的修复至关重要.构建间充质干细胞-3D支架材料还处于实验阶段,但随着纳米材料、国际再生医学、仿生科学的发展,生物支架材料及间充质干细胞在骨组织工程中的应用会得到解决.

血液系统恶性肿瘤系突变的造血干细胞或前体祖细胞过度增殖,而正常造血系统被破坏的一组恶性肿瘤.正常细胞增殖受细胞周期依赖性蛋白激酶(CDK)严格调控,这些激酶不仅在细胞周期中发挥重要作用,还参与造血干细胞的自我更新与分化、表观遗传调节及DNA损伤修复等细胞活动.对于CDK基因敲除小鼠的研究发现,CDK表达缺失与肿瘤发生相关,而其染色体易位、基因突变引起的CDK表达改变均在肿瘤发生、发展中起作用,这也使更多的肿瘤研究聚焦在CDK及其靶向药物抑制剂的研究方面.细胞周期蛋白(cyclin)D可以与CDK形成CDK4/6-cyclin D复合体,参与造血干细胞细胞周期的调控.笔者拟就CDK、cyclin D及CDK4/6-cyclin D复合体在正常造血及血液系统恶性肿瘤的作用机制,以及CDK4/6靶向抑制剂在血液系统恶性肿瘤治疗中的应用的最新研究进展进行综述.

背景:骨髓间充质干细胞在向软骨细胞分化过程中可形成聚合体,但是该形态学特点是否可代表骨髓间充质干细胞已经成软骨分化尚无研究报道.目的:观察骨髓间充质干细胞成软骨分化过程中聚合体的形成和成软骨分化情况.方法:体外培养大鼠骨髓间充质干细胞,传代至第6代时备用.对照组用无血清LG-DMEM培养基培养14d,诱导组用含转化生长因子β3的成软骨完全诱导培养基培养14d,倒置显微镜观察诱导过程中细胞形态变化;免疫荧光染色、甲苯胺蓝染色、qRT-PCR检测成软骨特异指标Ⅱ型胶原、蛋白多糖和成软骨转录因子SOX9的基因表达及蛋白合成情况.结果与结论:①与对照组相比,诱导组骨髓间充质干细胞在第3天失去典型的成纤维形态,第7天开始形成成簇的单层聚合体,第14天形成直径更大的多层聚合体;②聚合体的免疫荧光染色及甲苯胺蓝染色均阳性,而聚合体外的单个细胞无特异染色;③qRT-PCR亦证实诱导组有成软骨特异基因Ⅱ型胶原、蛋白多糖和SOX9表达;④上述研究结果提示骨髓间充质干细胞成软骨分化过程中聚合体的形成可作为成软骨分化的一种形态学检测指标.