成人骨髓间充质干细胞体外低氧培养及生物学特征

作者：王庆德; 杨述华; 杨操; 叶哲伟; 胡勇

来源：中国修复重建外科杂志, 2007, 21(10): 1128-1132.

• 骨髓间充质干细胞
• 缺氧
• 成骨细胞
• 细胞培养

目的建立人骨髓间充质干细胞(human marrow mesenchymal stem cells,hMSCs)体外低氧培养及向成骨细胞分化的生物模型,研究其生物学特征,为骨组织工程提供实验依据。方法采用人淋巴细胞分离液分离健康成人hMSCs,DMEM-LG(含20%胎牛血清)中培养,10～14d后传代培养。取第2代细胞,根据培养氧浓度及培养基类型分为4组:正常氧组(20%O2加DMEM-LG,A组)、低氧组(1%O2加DMEM-LG,B组)、正常氧成骨诱导组(20%O2加条件培养基,C组)及低氧成骨诱导组(1%O2加条件培养基,D组),通过细胞计数、细胞增殖测定(MTT法)、集落形成检测、RT-PCR检测、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性检测及茜素红染色,研究低氧环境对hMSCs生物学行为的影响。结果与A组相比,B组及D组中的hMSCs有较高的增殖速度,并且不受条件培养基的影响,比较差异有统计学意义(P<0.01)。B组中的hMSCs生成的集落逐渐增多,A组9d后生成的集落数基本不发生变化。D组培养的hMSCs的ALP活性逐渐增高,但明显低于C组,两者差异有统计学意义(P<0.01)。定量RT-PCR检测,C组ALP、骨钙素、Ⅰ型胶原蛋白及骨粘连蛋白mRNA表达量明显增加(P<0.01)。培养4周后,与其他3组相比,C组可见到明显的钙盐沉积和染成红色的钙结节。结论低氧使hMSCs增殖率增加,集落形成能力增强,抑制向成骨细胞分化。

• 单位
  华中科技大学同济医学院附属协和医院