接种密度对磷酸钙骨水泥支架骨髓基质干细胞增殖和成骨分化的影响

作者：李广军; 赵亮; 邱耿韬; 李伦超; 王吉兴

来源：中华创伤骨科杂志, 2014, 16(06): 527-532.

DOI：10.3760/cma.j.issn.1671-7600.2014.04.015

• 间质干细胞
• 磷酸钙类
• 接种
• 细胞增殖
• 成骨分化

目的探讨不同初始接种密度的骨髓基质下细胞(BMSCs)接种至磷酸钙骨水泥(CPC)支架上对细胞增殖和成骨分化效果的影响,并验证BMSCs生长在CPC上的生物黏附性能。方法培养小型猪的BMSCs至第4代,按1、5、25 mol/n正3种细胞接种密度接种至CPC支架上,成骨诱导培养1、4、8 d时采用扫描电镜观察细胞黏附形态及性能,EdU法检测细胞增殖率,活/死细胞染色试剂盒检测活细胞百分比及黏附性能、单位面积活细胞数,茜素红染色法检测矿物质合成,实时聚合酶链式反应(RT-PCR)检测成骨基因碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OC)、Ⅰ型胶原(Col-Ⅰ)、RUNT相关转录因子-2(Runx-2)的mRNA的表达。结果 BMSCs在CPC支架表面黏附扩展良好,细胞接种密度从1 mol/mL上升至25 mol/mL,活细胞百分比、单位面积活细胞数、矿物质合成、成骨分化基因也相应升高。ALP表达量在4 d时达峰值,5 mol/mL组和25 mol/mL组的ALP表达量均高于1 mol/mL组,差异有统计学意义(P<0.05),5 mol/mL组与25 mol/mL组之间差异无统计学意义(P>0.05)。OC、Col-Ⅰ、Runx-2的mRNA表达量在培养8 d时明显增高,此时5 mol/mL组与25 mol/mL组差异均无统计学意义(P>0.05)。培养4、8 d时5 mol/mL组与25 mol/mL组的活细胞百分比、单位面积活细胞数比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 BMSCs的初始接种密度并非越高越好,在5 mol/mL至25mol/mL之间时,细胞接种至复合生物功能化CPC支架上,更利于细胞的增殖、分化和细胞外基质的合成,且具有良好的生物黏附性能。

• 单位
  南方医科大学南方医院