• 解放軍總醫院骨科(北京,100853);
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目的探討第3代軟骨細胞在生物反應器中經載荷培養的軟骨生成效應,為自體軟骨移植臨床應用提供實驗依據。 方法取3~4月齡西門塔爾小牛新鮮膝關節軟骨,采用酶消化法分離培養軟骨細胞。將第3代軟骨細胞與多孔聚氨酯支架復合制備細胞-支架復合體。實驗分為5組,分別為空載培養2周組(A組)、直接載荷培養2周組(B組)、空載培養4周組(C組)、直接載荷培養4周組(D組)、空載培養2周后載荷培養2周組(E組)。空載培養時將細胞-支架復合體置于培養箱中孵育;載荷培養是在生物反應器中模擬體內關節微環境,對細胞-支架復合體進行垂直加壓和界面旋轉的復合載荷運動。各組于各時間點取材,行糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG)/DNA定量分析,實時定量PCR檢測Ⅰ型膠原、Ⅱ型膠原、蛋白聚糖、軟骨寡聚基質蛋白(cartilage oligomeric matrix protein,COMP)和表層蛋白(superficial zone protein,SZP)mRNA表達,并行甲苯胺藍組織學觀察和免疫組織化學染色觀察。 結果各組細胞-支架復合體分泌的DNA含量、GAG含量以及GAG/DNA比率比較差異均無統計學意義(P  gt; 0.05)。載荷培養后,大量GAG從支架釋放至培養液中,且隨載荷時間增加GAG釋放相應增加(P  lt; 0.05)。Ⅰ型膠原mRNA相對表達量各組間比較差異均無統計學意義(P  gt; 0.05)。經不同載荷培養后,B組Ⅱ型膠原mRNA相對表達量顯著高于A組(P  lt; 0.01),D、E組顯著高于C組(P  lt; 0.01);D、E組蛋白聚糖mRNA相對表達量顯著高于C組(P  lt; 0.01),E組顯著高于D組(P  lt; 0.01);B組COMP mRNA相對表達量顯著高于A組(P  lt; 0.01),E組顯著高于C組(P  lt; 0.01);E組SZP mRNA相對表達量顯著高于C、D組(P  lt; 0.05)。甲苯胺藍染色和免疫組織化學染色示,載荷培養能增強軟骨細胞合成分泌GAG;各組Ⅰ型膠原和Ⅱ型膠原免疫組織化學染色無變化,但D、E組表現較強的蛋白聚糖免疫染色增強作用。 結論不同載荷均能促進以傳代軟骨細胞為基礎的軟骨再生,空載培養后載荷培養可能是最佳的軟骨再生培養模式,但載荷誘導第3代軟骨細胞的軟骨生成效應弱化。

引用本文: 王寧,陳繼營,張國強,柴偉. 生物反應器中不同載荷培養促進傳代軟骨細胞的軟骨生成效應. 中國修復重建外科雜志, 2013, 27(7): 786-792. doi: 10.7507/1002-1892.20130174 復制

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