壳聚糖-明胶-果胶仿生网络膜对间充质干细胞增殖和矿化的影响

作者：孙红; 闫志文; 李硕峰; 熊艳杰; 梁凡; 李傲; 姚芳莲; 车鹏程^*

来源：吉林大学学报(医学版), 2019, 45(01): 17-217.

DOI：10.13481/j.1671-587x.20190104

• 壳聚糖
• 明胶
• 果胶
• 仿生材料
• 间充质干细胞
• 矿化

目的:探讨采用壳聚糖、明胶和果胶制备的仿生网络膜对间充质干细胞(MSCs)增殖和矿化的影响,评价其用于构建组织工程骨的可行性。方法:采用仿生学方法,将壳聚糖、明胶和果胶按照一定比例制作成新型仿生网络膜。实验分为对照组(MSCs+常规培养基)、材料组(MSCs+网络膜+常规培养基)和材料+成骨诱导培养基(OS)组(MSCs+网络膜+OS培养基)。倒置相差显微镜下观察细胞形态表现,扫描电镜(SEM)观察细胞生长及细胞外基质分泌情况,MTT法检测细胞增殖情况(MSCs分为阴性对照组和材料组,分别以空白培养液和含材料的培养液培养),茜素红染色检测细胞中钙无机物表达情况,实时聚合酶链反应(Real time-PCR)测定细胞中骨钙素(OC)mRNA和骨桥蛋白(OPN)mRNA表达水平。结果:网络膜材料呈半透明薄膜状,倒置相差显微镜下MSCs为短梭形,细胞成簇状聚集生长。SEM下观察,细胞培养第7天可见梭形细胞;培养第14天时细胞数量增多,以伪足状突起锚定于材料表面;培养第21天时,细胞聚集并分泌大量细胞外基质。材料组细胞增殖水平与阴性对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。茜素红染色,网络膜上细胞被染成橘红色。Real time-PCR法,材料组和材料+OS组MSCs中OC mRNA在接种后第7和14天时表达水平较低,第21天时其表达水平明显升高,达到峰值;OPN mRNA在第7天明显表达,第14天时表达水平达峰值,第21天略有下降;与对照组比较,不同时间点材料组和材料+OS组细胞中OC mRNA和OPN mRNA表达水平明显升高(P<0.01),而材料组与材料+OS组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:壳聚糖-明胶-果胶仿生网络膜具有良好的生物相容性,MSC在其表面可正常生长和增殖,在不加诱导剂的情况下可以诱导MSCs表达矿化相关的基因和蛋白。

• 单位
  华北理工大学; 天津大学; 基础医学院