大鼠ADSCs-EPCs复合外周血PRF凝胶生物膜的构建及其体外生物特性的研究

来源 :昆明医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chtg
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[目 的]运用组织工程技术结合干细胞构建的组织工程皮肤可替代、修复受损患病的组织,是一种用于创面修复的新疗法。本课题综合运用组织工程、干细胞移植、生物材料和生长因子等多种再生医学治疗策略,探索构建大鼠ADSCs-EPCs复合外周血PRF凝胶生物膜并对其不同组分体外生物学特性进行研究,为未来将其用于皮肤创面治疗提供理论依据及新方法。[方 法](1)体外分离、培养、鉴定大鼠脂肪干细胞(Adipose Derived Stem Cells,ADSCs)及内皮祖细胞(Endothelial Progenitor Cells,EPCs)。(2)制备大鼠新鲜富血小板纤维蛋白(Platelet-Rich Fibrin,PRF)、PRF膜、PRF 析出液(Platelet-Rich-Fibrin Releasate,PRFR)。(3)通过HE染色和扫描电子显微镜观察对比大鼠新鲜PRF与PRF膜结构异同。(4)通过CCK-8细胞增殖实验研究不同浓度(2%,10%,50%)大鼠PRFR对同种异体ADSCs及EPCs增殖的影响。(5)利用Transwell小室构建PRF及PRF膜与ADSCs共培养模型、PRF及PRF膜与EPCs共培养模型,通过CCK-8细胞增殖实验研究大鼠新鲜PRF颗粒及PRF膜对同种异体ADSCs或EPCs增殖的影响。(6)将大鼠ADSCs或EPCs分别接种在同种异体PRF或PRF膜上,通过扫描电子显微镜评估ADSCs及EPCs与PRF及PRF膜的生物相容性。(7)制备大鼠ADSCs-EPCs复合外周血PRF凝胶生物膜。[结 果](1)从大鼠腹股沟脂肪成功分离出ADSCs,通过贴壁法体外培养,对细胞进行成脂、成软骨及成骨诱导培养,可分别分化为脂肪细胞、软骨细胞、骨细胞。从大鼠股骨和胫骨成功分离出骨髓来源的EPCs,通过贴壁法体外培养。小管形成实验证实了其具有血管形成能力。双荧光染色显示DiI-Ac-LDL阳性(红色),FITC-UEA-1阳性(绿色)。CD31免疫荧光染色显示细胞被CD31抗体标记后荧光染色为绿色。(2)从大鼠腹主静脉采血,离心后成功制备出大鼠PRF。用压膜工具法成功制备出PRF膜及PRF析出液。大鼠新鲜PRF为乳白色胶冻状物质,PRF膜为乳白色“豆腐皮”样物质,PRF析出液为淡黄色液体。(3)HE染色显示:大鼠PRF膜比新鲜PRF表面光滑、结构致密,纤维蛋白间空隙明显变小。扫描电子显微镜显示:大鼠PRF膜和新鲜PRF上均可见大量血小板,PRF膜上血小板分布更密集。大鼠PRF膜和新鲜PRF上均可见散在分布的红细胞及白细胞,PRF膜上细胞分布更加密集。新鲜PRF和PRF膜均可见纤维蛋白构成的网状结构,新鲜PRF纤维蛋白更粗大,表面较PRF膜粗糙,纤维蛋白间空隙比PRF膜大。(4)不同浓度(2%,10%,50%)大鼠PRFR对同种异体ADSCs增殖影响:2%PRFR和10%PRFR均可在细胞培养48h内促进ADSCs增殖(p<0.05),这两种浓度PRFR相互比较无显著差异;细胞培养72h后2%PRFR和10%PRFR对ADSCs增殖的影响与对照组比较无显著差异;50%PRFR抑制ADSCs增殖(p<0.05)。不同浓度(2%,10%,50%)大鼠PRFR对同种异体EPCs增殖影响:2%PRFR和10%PRFR均促进EPCs增殖,细胞培养72h表现出明显的促进作用(p<0.05),这两种浓度PRFR相互比较,10%PRFR对EPCs增殖的促进作用大于 2%PRFR(p<0.05);50%PRFR 抑制 EPCs 增殖(p<0.05)。(5)大鼠新鲜PRF颗粒及PRF膜对同种异体ADSCs增殖影响:新鲜PRF颗粒及PRF膜均可促进ADSCs增殖(p<0.05);新鲜PRF颗粒对ADSCs增殖促进作用在细胞培养48h作用最为强烈;PRF膜对ADSCs增殖的促进作用缓慢而持久。大鼠新鲜PRF颗粒及PRF膜对同种异体EPCs增殖影响:新鲜PRF颗粒及PRF膜均可持续促进EPCs增殖(p<0.05);PRF膜对EPCs增殖促进作用大于新鲜PRF颗粒对EPCs增殖促进作用(p<0.05)。(6)将大鼠ADSCs或EPCs分别接种在同种异体PRF或PRF膜上,扫描电子显微镜下见:ADSCs及EPCs均可黏附于PRF及PRF膜,细胞表面可见触角样结构或密集的细长微绒毛。ADSCs在PRF及PRF膜表面呈多角形或梭形,EPCs呈圆形或梭形。(7)成功研制出大鼠ADSCs-EPCs复合外周血PRF凝胶生物膜。[结 论](1)大鼠PRF膜比大鼠PRF更适合作为组织工程皮肤支架材料。(2)大鼠PRF膜和低浓度(2%和10%)的大鼠PRF析出液在体外对于同种异体ADSCs及EPCs增殖均有促进作用。(3)同种异体ADSCs及EPCs与PRF及PRF膜均具有良好的生物相容性。(4)运用组织工程技术,将大鼠同种异体ADSCs和EPCs作为种子细胞、大鼠PRF膜作为支架材料结合大鼠PRF析出液可成功构建大鼠ADSCs-EPCs复合外周血PRF凝胶生物膜(AEP-BM膜)。AEP-BM膜用于皮肤创面修复可同时发挥ADSCs、EPCs、PRF的作用,有望在覆盖创面的同时促进创面快速愈合。AEP-BM膜制备流程简单,成本低廉,具有良好的生物相容性,有血管化潜能,为长期植入宿主提供了可能性。
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