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兔脂肪干细胞与软骨细胞微球共培养成软骨分化最适诱导比例的实验研究

2016-02-16赵明璨

中国生物医学工程学报 2016年5期

赵明璨 杨 午 刘 畅,2*

1(吉林大学口腔医学院,长春 130021)2(广州医科大学附属口腔医院,广州口腔病研究所,口腔医学重点实验室, 广州 510140)

兔脂肪干细胞与软骨细胞微球共培养成软骨分化最适诱导比例的实验研究

赵明璨1杨 午1刘 畅1,2*

1(吉林大学口腔医学院,长春 130021)2(广州医科大学附属口腔医院,广州口腔病研究所,口腔医学重点实验室, 广州 510140)

通过间接共培养ADSC与软骨细胞微球,得出使ADSC发生软骨向分化的最佳比例。体外分离培养新西兰大白兔ADSC和软骨细胞,制成微球分置于Tranwell上下室,实验分为阳性对照组,阴性对照组,生长因子对照组及不同比例(0.5∶1; 1∶1; 1∶2; 1∶3; 1∶5;1∶7)的ADSC和软骨细胞共培养组,培养28天后分别行组织形态学观察,GAG、COL-Ⅱ和COL-Ⅹ的定性定量检测。阿利新蓝-核固红染色及Ⅱ型胶原免疫组化染色显示比例为0.5∶1和1∶1的阳性较弱,而Ⅹ型胶原在生长因子对照组的表达最为强烈。DMMB法显示总GAG含量在共培养组较阴性对照组均有所增加(P<0.05),且增加量与软骨细胞的比例呈正相关,但是在ADSC:AC比例达到1∶5之后有所下降。OHP检测总胶原蛋白的变化同上,且1∶5组中沉积的胶原量比阴性对照组高出7.3倍。能够使ADSCs最大程度的表达软骨特异性细胞外基质,同时使COL-Ⅹ等软骨肥大标志无明显上调的ADSC与软骨细胞的比例为1∶5,共培养诱导较生长因子能够抑制ADSC软骨向分化后的肥大问题。

脂肪干细胞;软骨细胞;共培养;生长因子

引言

软骨一旦损伤便无法自行修复,但组织工程的兴起为解决这一难题提供了新的方法。脂肪干细胞(adipose-derived stem cell,ADSC)因来源丰富、取材方便等优点而成为软骨组织工程理想的种子细胞[1],然而并没有一种公认高效的诱导方法[2]。传统诱导用到大量的生长因子,如转化生长因子β家族(transforming growth factor-βs,TGF-βs)、骨形态发生蛋白家族(bone morphogenetic proteins,BMPs)等,费用高、半衰期短,而且避免不了在ADSC发生向稳定软骨分化的同时发生早期肥大[3-5]。已知正常关节软骨微环境可以诱导ADSC向软骨细胞分化[6],因此近年来利用ADSC和软骨细胞共培养的方法诱导ADSC向软骨分化的研究越来越多[7-8],但共培养的机制及两种细胞的最佳比例有待进一步探讨。……

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