目的 研究地塞米松、重組人成纖維細胞生長因子(recombinant human fibroblast growth factor, rhFGF)及重組人骨形成蛋白2(recombinant humanbone morphogenetic protein 2, rhBMP-2)對兔骨髓基質干細胞(marrow stromal stemcells,MSCs)生長及分化的量效作用,為其在骨組織工程中的應用提供實驗基礎。方法 體外分離培養兔MSCs,分為1個空白對照組及9個實驗組。實驗組分別與終濃度為10-8、10-7、10-6 mol/L地塞米松;終濃度為50、200、500 ng/ml rhFGF;終濃度為50、50、1 000 ng/ml rhBMP-2培養。于4、7 d終止培養并測定細胞總蛋白及堿性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)活性。結果 與空白對照組比較,10-6mol/L地塞米松顯著抑制細胞蛋白合成(P<0.05),而10-8、10-7 mol/L地塞米松對細胞蛋白合成無明顯影響;10-6、10-7 mol/L地塞米松刺激MSCs高度表達ALP(P<0.05)。rhFGF各濃度組顯著促進細胞蛋白合成量差異有統計學意義(P<0.05),表現ALP活性抑制。rhBMP-2各濃度組對細胞蛋白合成無明顯影響;50 ng/ml rhBMP-2不影響MSCs的ALP活性;當濃度增至500 ng/ml與1000 ng/ml時, ALP活性顯著增加(Plt;0.05)。結論 10-7mol/L地塞米松及500、1000 ng/ml rhBMP-2在不影響MSCs增殖的前提下,適當濃度能顯著促進MSCs向成骨細胞轉化,在骨組織工程的研究中有重要的應用價值。
目的 為解決組織工程中種子細胞數量不足及為組織工程種子細胞研究提供標準細胞,建立永生化hBMSCs(MSCxj)系,進一步探討MSCxj 的異位成骨能力。 方法 取凍存復蘇后生長良好的第35 代和第128 代MSCxj,擴增培養至2 109 個,分別與牛松質骨復合培養,作為A、B 組(n=12),C 組為單純牛松質骨(n=12)。成骨誘導培養48 h 和18 d 時行掃描電鏡觀察細胞在材料上的生長情況。于18 只4 ~ 6 周齡裸鼠背部兩側皮下各作一3 mm小切口,將3 組共36 個標本采用組內隨機、組間兩兩配對分別植入切口內。處死動物前分別行四環素熒光標記。于術后4、8、12周各組分別取4 個標本行HE、麗春紅三色、四環素熒光染色、鼠抗人骨鈣素單克隆抗體免疫組織化學染色觀察,并行形態學定量分析。 結果 細胞- 異種骨復合培養48 h,掃描電鏡觀察見A、B 組細胞貼附生長良好;18 d 可見大量合成的絲狀細胞外基質及細小顆粒樣分泌物,并覆蓋細胞。裸鼠皮下埋植實驗:HE、麗春紅三色、四環素熒光染色觀察示,術后4 周A、B 組標本成骨不明顯,8 周A、B 組標本周邊及異種骨內部孔隙有類骨基質沉積,12 周A、B 組標本成骨增加,A、B 組間成骨情況比較無明顯差異;C 組各時間點均未見骨質形成。鼠抗人骨鈣素單克隆抗體免疫組織化學染色顯示,A、B 組8 周及12 周骨陷窩內骨鈣素染色呈陽性。形態學定量分析顯示,術后8 周A、B組骨長入率分別為5.64% ± 2.68%和4.92% ± 2.95%,術后12 周分別為13.94% ± 2.21% 和14.34% ± 3.46%,兩組間比較差異均無統計學意義(P gt; 0.05);組內術后12周骨長入率均高于術后8 周,差異有統計學意義(P lt; 0.05)。 結論 MSCxj 與原代培養hBMSCs 一樣具有良好的異位成骨能力,可作為骨組織工程的種子細胞進行相關實驗及臨床研究。