小鼠间质干细胞在基质凝胶与细胞微球中的成软骨分化

作者：龚铭; 罗新乐; 张昊; 陈少初; 胡亚威; 周建华; 张望; 邹学农

来源：中华骨科杂志, 2018, 38(18): 1143-1149.

DOI：10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2018.18.007

• 间质干细胞
• 细胞微环境
• 软骨细胞

目的探讨细胞基质凝胶与细胞微球两种不同培养微环境对干细胞成软骨分化影响, 分析软骨分化特点以优化培养微环境。方法采用透明质酸钠、硫酸软骨素及交联剂按照质量比1∶1∶2均匀混合后制成的细胞外基质凝胶, 分别运用小鼠间质干细胞与基质凝胶共培养;离心沉淀形成细胞微球等方法进行成软骨诱导培养。在成软骨分化后1、2、3周行定量PCR检测分化相关基因表达;至终末分化后行组织切片及染色, 对比细胞外基质形成及分化相关基因表达趋势, 评价干细胞成软骨分化结果。结果干细胞与基质凝胶均匀混合后形成柱状胶体结构, 细胞均匀分散其中;而细胞微球则最终形成具有一定韧性的灰白球状组织。细胞排列紧密且组织表面由纤维组织包裹。定量PCR结果示:启动因子SOX-9在两种培养体系中有表达, 差异有统计学显著意义。在基质凝胶中, 标志基因Aggrecan表达仅在第2周时至最高, 而在细胞微球中持续表达, 差异有统计学意义。Col-Ⅱa1在基质凝胶中持续表达;在细胞微球早期分化表达显著,差异有统计学意义;Col-Ⅹa1表达在分化第2、3周时, 以基质凝胶中为显著;在分化第1、2周时, 以细胞微球分化为显著, 差异有统计学意义;基质凝胶有利于Col-Ⅱa1的表达且可持续维持软骨细胞肥大状态;细胞微球则有利于Aggrecan的表达;甲苯胺蓝染色凝胶中细胞外基质较细胞微球含量明显增多。结论基质凝胶培养有利于促进干细胞成软骨分化及维持分化表型;它具有模拟细胞外基质微环境、维持细胞空间结构并提高细胞生物活性等优势。

• 单位
  中山大学附属第一医院; 深圳市龙华区人民医院