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目的:探讨体外分离培养人脐带间充质干细胞的方法,并对其进行生物学鉴定。构建壳聚糖/亚磷酸壳聚糖,同时观察其生物相容性。检测人脐带间充质干细胞与壳聚糖/亚磷酸壳聚糖海绵构建组织工程骨修复骨缺损的效果。方法:用酶消化法分离培养人脐带间充质干细胞,通过传代培养,扩增。倒置光学显微镜及原子力显微镜观察细胞形态。MTT检测细胞增殖曲线,流式细胞仪检测免疫表型。体外向骨、脂肪方向诱导分化,并通过特异性染色鉴定其分化能力。诱导成骨过程中应用原子力显微镜观察其超微结构的变化。制备壳聚糖/亚磷酸壳聚糖支架材料。将hUCMSCs与支架材料联合培养,体外成骨诱导培养2周,扫描电镜观察细胞黏附情况,MTT法分析细胞增殖情况来评价其组织相容性。并将工程化骨植入兔肌袋模型中,用组织学检测其体内异位成骨能力。并通过原位植入兔股骨髁上骨缺损,通过影像学、组织学等手段检测其骨修复效果。结果:采用酶消化法能有效分离纯化人脐带间充质干细胞。P3、7代细胞生长曲线基本一致,增值能力强。流式细胞仪分析第3代细胞均强烈表达CD29、CD44、CD105,不表达CD34、CD45和HLA-DR。经成骨诱导分化后,碱性磷酸酶染色呈强阳性,茜素红染色可见明显钙结节;经成脂诱导3周后,油红O染色呈阳性,明显的脂滴出现。原子力显微镜观察见诱导后的hUCMSCs具有成熟的成骨细胞特性。扫描电镜示细胞壳聚糖/亚磷酸壳聚糖支架上吸附,生长良好。MTT示hUCMSCs在材料上增殖能力良好。hUCMSCs构建的组织工程骨在兔体内可异位成骨同时能够修复大段骨缺损。结论:本实验建立了一套体外稳定培养扩增人脐带间充质干细胞的方法,所培养的细胞成分单一,扩增迅速,生物学形状稳定;并能使其在体外诱导向成骨细胞和脂肪细胞分化。运用原子力显微镜可以清晰地看到MSC在向成骨细胞分化过程中超微结构的变化。壳聚糖/亚磷酸壳聚糖支架材料是一种具有良好生物相容性的支架材料。hUCMSCs与之构建组织工程骨在体内可异位成骨。同时构建的组织工程骨可原位成骨修复骨缺损。