【摘 要】
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目的:构建大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)膜片与支架材料多孔磷酸三钙(β-TCP)/Ⅰ型胶原(COL-Ⅰ)的复合物,探究其体内外成骨效应。方法:取2周龄SD大鼠股骨和胫骨的BMSCs,全骨髓贴壁法分离并扩增至第三代,成骨诱导7-9天后可通过机械方式收获细胞膜片,将膜片包裹在支架外形成复合物,通过检测碱性磷酸酶(ALP)活性,骨钙素(OCN)、骨桥素(OPN)蛋白及mRNA表达水平,分析比较BMS
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目的:构建大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)膜片与支架材料多孔磷酸三钙(β-TCP)/Ⅰ型胶原(COL-Ⅰ)的复合物,探究其体内外成骨效应。方法:取2周龄SD大鼠股骨和胫骨的BMSCs,全骨髓贴壁法分离并扩增至第三代,成骨诱导7-9天后可通过机械方式收获细胞膜片,将膜片包裹在支架外形成复合物,通过检测碱性磷酸酶(ALP)活性,骨钙素(OCN)、骨桥素(OPN)蛋白及mRNA表达水平,分析比较BMSCs膜片,BMSCs膜片+β-TCP/COL-Ⅰ支架散在BMSCs+β-TCP/COL-Ⅰ支架的成骨性能。裸鼠皮下植入BMSCs膜片,BMSCs膜片+β-TCP/COL-Ⅰ 支架,散在 BMSCs+β-TCP/COL-Ⅰ 支架及β-TCP/COL-Ⅰ 支架,术后4周取出移植物,行切片HE染色,Masson染色、micro-CT,观察新骨形成情况。结果:扫描电镜下β-TCP/COL-Ⅰ支架呈现疏松多孔的形态,与BMSCs结合良好。BMSCs经成骨诱导7-9天可形成膜片,倒置显微镜下BMSCs成条索状紧密排列,H&E染色示所获膜片有多层细胞及丰富的胞外基质。体外实验表明,BMSCs膜片+β-TCP/COL-Ⅰ支架组ALP活性显著提高,而OCN、OPN蛋白及mRNA表达水平也表现出相似的趋势。裸鼠异位皮下植入4周后收获移植物,Masson染色显示BMSCs膜片组有少量类骨质生成;BMSCs膜片+β-TCP/COL-Ⅰ支架组移植物中心有大量类骨质生成,新骨周围围绕着成骨细胞,有新生血管长入;散在BMSCs+β-TCP/COL-Ⅰ支架组有少量类骨质生成,可见软骨样组织;β-TCP/COL-Ⅰ支架组未见新骨生成,可见巨噬细胞,支架材料降解较其他组慢。MicroCT影像显示4组均有局部高密度影出现,而BMSCs膜片+β-TCP/COL-Ⅰ支架组面积较大,提示有大面积类骨质生成。结论:BMSCs膜片+β-TCP/COL-Ⅰ支架复合物在体内外均有良好的成骨性能,是一种很有潜力的骨缺损修复形式。
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