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目的寻求SD大鼠周龄对骨髓间充质干细胞(Bone marrowmesenchymal stem cells,BMSCs)体外培养的影响,并进行细胞形态学观察和表面分子鉴定,为快速获得数量充足、状态良好的组织工程细胞提供依据;以最适周龄SD大鼠的骨髓间充质干细胞运用地塞米松进行诱导凋亡,对检测凋亡细胞的方法进行研究,探索拉曼光谱仪用于检测细胞凋亡的可行性。方法分别取1周龄、4周龄、8周龄SD大鼠各5只,雌雄不限,无菌条件下分别取各个周龄SD大鼠四肢长骨,用含有胎牛血清(FBS)的培养基冲出SD大鼠骨干中的骨髓,均采用全骨髓贴壁法对各个周龄SD大鼠的BMSCs进行体外分离,对成功分离的SD大鼠BMSCs进行原代培养及传代培养,通过多代的传代培养纯化BMSCs。在显微镜下对不同周龄SD大鼠的BMSCs进行形态学的对比观察,CCK-8试剂盒测定第3代细胞的增殖情况,并绘制不同周龄间生长曲线,取第3代纯化后生长状态良好的各周龄SD大鼠BMSCs应用流式细胞仪检测细胞的表面标记物。对比1周龄、4周龄、8周龄SD大鼠BMSCs上述实验的结果,得到最适用于获得组织工程研究种子细胞的SD大鼠周龄。通过全骨髓贴壁法获得1周龄SD大鼠BMSCs后,取生长状态良好的第3代细胞,运用单细胞激光镊子拉曼光谱分析技术和流式细胞仪技术,对10-3、10-4、10-5mol/L浓度地塞米松诱导24h和10-3mol/L地塞米松诱导0h、6h、12h、24h、36h、48h后的BMSCs进行细胞凋亡检测。对每一浓度时间组随机检测60个BMSCs的拉曼光谱,把检测得到的空白对照组BMSCs拉曼光谱数据和同组中的背景拉曼光谱数据转化为ASCII数据,经过减背景、平滑、基线校正处理后,得到BMSCs的真实平均拉曼光谱数据,对处理后的BMSCs光谱用Micro-Origin8.1软件处理,截取600~1800cm-1的指纹区,获得BMSCs的真实光谱,用于寻找和分析构成BMSCs拉曼光谱的主要谱峰。运用相同方法把各个浓度时间组中随机检测的60个BMSCs的拉曼光谱数据逐一进行减背景、平滑、基线校正等处理,通过主成分分析(PCA)进行数据结果的分析。同时对相对应的相同浓度时间组的细胞运用检测细胞凋亡的试剂进行细胞标记后,流式细胞仪检测BMSCs凋亡率。对比分析拉曼光谱结果与流式细胞仪结果的异同。结果从SD大鼠长骨干中获取的骨髓组织,通过全骨髓贴壁法能有效的获得SD大鼠的BMSCs,显微镜下可见BMSCs以梭形、短梭形和多角形细胞为主,细胞集落呈螺旋状、放射状或鱼群状排列。经传代至第3代细胞以后能获得较高纯度的BMSCs,BMSCs的表面分子鉴定为CD44,CD90呈阳性表达,阳性率均为99%以上;CD34,CD45呈阴性表达,阳性率均为2%以下。1周龄、4周龄、8周龄SD大鼠BMSCs原代及传代细胞的细胞融合时间相比较,小周龄BMSCs较大周龄BMSCs的细胞融合时间明显缩短。细胞培养达80%融合的时间:原代细胞依次为(5±0.7)天、(7.8±0.8)天、(10.2±1.1)天,第3代细胞依次为(3.8±0.4)天、(5.2±0.5)天、(6±0.7)天,结果均有显著性差异(P<0.05)。各个浓度时间组BMSCs的拉曼光谱数据结合PCA分析的结果为:(1)10-3、10-4、10-5mol/L浓度地塞米松处理24h后,10-3mol/L地塞米松诱导凋亡作用最强;(2)10-3mol/L地塞米松诱导0h、6h、12h、24h、36h、48h,BMSCs在诱导36h后几乎全部凋亡。流式细胞仪检测的细胞凋亡率结果为:(1)10-3、10-4、10-5mol/L浓度地塞米松处理24h后,对照组的细胞凋亡率为6.6±1.6%,实验组的凋亡率分别为50.0±1.8%、40.6±2.3%、34.7±1.2%;(2)10-3mol/L地塞米松诱导0h、6h、12h、24h、36h、48h后,BMSCs的细胞凋亡率分别为4.6±1.3%、12.5±2.6%、37.5±2.5%、46.3±1.9%、60.4±2.1%和72.0±2.6%。凋亡BMSCs的PCA载荷同时对应表明,在凋亡细胞与正常细胞的光谱中,载荷绝对值较大的有10个拉曼谱峰,分别为714、785、939、1002、1097、1233、1255、1343、1446和1662cm-1,分别归属为相对应的核酸、蛋白质、碳水化合物和脂类的信号峰。结论通过全骨髓贴壁法能获得一定数量有增值能力的各周龄的SD大鼠BMSCs,1周龄、4周龄、8周龄SD大鼠BMSCs经多代传代培养后,1周龄SD大鼠BMSCs较4周龄和8周龄SD大鼠BMSCs能维持更好的细胞状态和细胞活性。应用1周龄SD大鼠进行全骨髓贴壁法分离BMSCs并进行体外多代培养,能更快捷、更经济、更高效地为下一步实验提供数量充足、状态良好、活性高的种子细胞。对比传统常用的流式细胞仪测细胞凋亡率的技术,单细胞激光光镊子显微拉曼光谱结合PCA分析技术,能更敏感、更精确的检测细胞内核酸、蛋白质、碳水化合物和脂类等大分子物质的结构或含量的改变,通过其反映在细胞拉曼光谱上的特征性拉曼谱峰,来检测凋亡细胞。拉曼光谱仪检测技术的这些特点使其可能成为检测早期细胞凋亡,研究凋亡细胞内物质结构和含量改变的一种新的有效方法。