目的 研究地塞米松、重組人成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(recombinant human fibroblast growth factor, rhFGF)及重組人骨形成蛋白2(recombinant humanbone morphogenetic protein 2, rhBMP-2)對(duì)兔骨髓基質(zhì)干細(xì)胞(marrow stromal stemcells,MSCs)生長(zhǎng)及分化的量效作用,為其在骨組織工程中的應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。方法 體外分離培養(yǎng)兔MSCs,分為1個(gè)空白對(duì)照組及9個(gè)實(shí)驗(yàn)組。實(shí)驗(yàn)組分別與終濃度為10-8、10-7、10-6 mol/L地塞米松;終濃度為50、200、500 ng/ml rhFGF;終濃度為50、50、1 000 ng/ml rhBMP-2培養(yǎng)。于4、7 d終止培養(yǎng)并測(cè)定細(xì)胞總蛋白及堿性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)活性。結(jié)果 與空白對(duì)照組比較,10-6mol/L地塞米松顯著抑制細(xì)胞蛋白合成(P<0.05),而10-8、10-7 mol/L地塞米松對(duì)細(xì)胞蛋白合成無明顯影響;10-6、10-7 mol/L地塞米松刺激MSCs高度表達(dá)ALP(P<0.05)。rhFGF各濃度組顯著促進(jìn)細(xì)胞蛋白合成量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),表現(xiàn)ALP活性抑制。rhBMP-2各濃度組對(duì)細(xì)胞蛋白合成無明顯影響;50 ng/ml rhBMP-2不影響MSCs的ALP活性;當(dāng)濃度增至500 ng/ml與1000 ng/ml時(shí), ALP活性顯著增加(Plt;0.05)。結(jié)論 10-7mol/L地塞米松及500、1000 ng/ml rhBMP-2在不影響MSCs增殖的前提下,適當(dāng)濃度能顯著促進(jìn)MSCs向成骨細(xì)胞轉(zhuǎn)化,在骨組織工程的研究中有重要的應(yīng)用價(jià)值。
目的 為解決組織工程中種子細(xì)胞數(shù)量不足及為組織工程種子細(xì)胞研究提供標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞,建立永生化hBMSCs(MSCxj)系,進(jìn)一步探討MSCxj 的異位成骨能力。 方法 取凍存復(fù)蘇后生長(zhǎng)良好的第35 代和第128 代MSCxj,擴(kuò)增培養(yǎng)至2 109 個(gè),分別與牛松質(zhì)骨復(fù)合培養(yǎng),作為A、B 組(n=12),C 組為單純牛松質(zhì)骨(n=12)。成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)48 h 和18 d 時(shí)行掃描電鏡觀察細(xì)胞在材料上的生長(zhǎng)情況。于18 只4 ~ 6 周齡裸鼠背部?jī)蓚?cè)皮下各作一3 mm小切口,將3 組共36 個(gè)標(biāo)本采用組內(nèi)隨機(jī)、組間兩兩配對(duì)分別植入切口內(nèi)。處死動(dòng)物前分別行四環(huán)素?zé)晒鈽?biāo)記。于術(shù)后4、8、12周各組分別取4 個(gè)標(biāo)本行HE、麗春紅三色、四環(huán)素?zé)晒馊旧?、鼠抗人骨鈣素單克隆抗體免疫組織化學(xué)染色觀察,并行形態(tài)學(xué)定量分析。 結(jié)果 細(xì)胞- 異種骨復(fù)合培養(yǎng)48 h,掃描電鏡觀察見A、B 組細(xì)胞貼附生長(zhǎng)良好;18 d 可見大量合成的絲狀細(xì)胞外基質(zhì)及細(xì)小顆粒樣分泌物,并覆蓋細(xì)胞。裸鼠皮下埋植實(shí)驗(yàn):HE、麗春紅三色、四環(huán)素?zé)晒馊旧^察示,術(shù)后4 周A、B 組標(biāo)本成骨不明顯,8 周A、B 組標(biāo)本周邊及異種骨內(nèi)部孔隙有類骨基質(zhì)沉積,12 周A、B 組標(biāo)本成骨增加,A、B 組間成骨情況比較無明顯差異;C 組各時(shí)間點(diǎn)均未見骨質(zhì)形成。鼠抗人骨鈣素單克隆抗體免疫組織化學(xué)染色顯示,A、B 組8 周及12 周骨陷窩內(nèi)骨鈣素染色呈陽性。形態(tài)學(xué)定量分析顯示,術(shù)后8 周A、B組骨長(zhǎng)入率分別為5.64% ± 2.68%和4.92% ± 2.95%,術(shù)后12 周分別為13.94% ± 2.21% 和14.34% ± 3.46%,兩組間比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P gt; 0.05);組內(nèi)術(shù)后12周骨長(zhǎng)入率均高于術(shù)后8 周,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P lt; 0.05)。 結(jié)論 MSCxj 與原代培養(yǎng)hBMSCs 一樣具有良好的異位成骨能力,可作為骨組織工程的種子細(xì)胞進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)及臨床研究。