脂肪间充质干细胞膜片复合仿生多孔磷酸三钙(β-TCP)/Ⅰ型胶原(COL-I)支架的成骨研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luhaixiong1971
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目的:  体外培养脂肪间充质干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs),了解其生物学特性,探索脂肪间充质干细胞膜片的构建方法,及其与仿生多孔磷酸三钙(β-TCP)/Ⅰ型胶原(COL-Ⅰ)支架所构建复合体的成骨性能评价。  方法:  采用贴壁法体外分离、培养和纯化ADSCs,光学显微镜观察其细胞学行为;构建仿生多孔磷酸三钙(β-TCP)/Ⅰ型胶原(COL-Ⅰ)支架,扫描电子显微镜及MTT试验研究其物理及生物学特性;连续培养法获得ADSC细胞膜片,通过HE染色、茜素红染色检测其组织学及成骨特性;将ADSCs细胞膜片与仿生多孔磷酸三钙(β-TCP)/Ⅰ型胶原(COL-Ⅰ)支架复合体在成骨诱导基质中培养(组A)作为实验组,将同样数量的散在ADSCs与β-TCP/COL-Ⅰ支架(组B)及单纯ADSCs膜片(组C)在成骨诱导基质中培养作为对照组,通过碱性磷酸酶活性和骨钙蛋白分泌量定量检测分析比较复合物的成骨性能。  结果:  成功分离并体外培养ADSC,随传代逐步纯化;成功构建仿生多孔β-TCP/COL-Ⅰ支架,扫描电镜下显示其具有疏松多孔的三维空间结构, MTT试验结果显示ADSCs与β-TCP/COL-Ⅰ支架复合培养时其增殖速率与在普通培养基中生长无明显差异;高密度连续培养10-14天后可获得ADSC膜片, HE染色可见ADSC膜片由多层细胞组成,包埋于丰富的细胞外基质中形成一个整体,茜素红组织化学染色呈阳性;相比于β-TCP/COL-Ⅰ支架-散在ADSCs组(组B),实验组(组A)碱性磷酸酶活性及骨钙蛋白分泌量均较高,且在第3、5、7、10、14天及第3、5、7天分别显示有显著性差异(p<0.05);相比于单纯ADSC膜片组(组C),实验组(组A)碱性磷酸酶活性及骨钙蛋白分泌量检测结果同样显示有优势,且在第5、7、10、12、14天及第5、7、10、12天分别显示有显著性差异(p<0.01)。  结论:  1.胶原酶处理结合贴壁法能成功分离、培养出大量纯度较高的ADSCs,体外培养增殖能力强,在成骨诱导培养基培养下能够向成骨细胞分化,可作为构建人工骨理想的种子细胞来源之一;  2.连续培养法可稳定收获ADSC膜片;  3.成功构建ADSC膜片-仿生多孔β-TCP/COL-Ⅰ支架复合物,成骨性能优越,在将来骨组织工程的临床实践中具有潜在应用前景。
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