不同胶原支架对髓核间充质干细胞分化的影响

摘要：

目的:比较不同胶原支架中髓核间充质干细胞(NPMSCs)的细胞存活、增殖能力和分化相关基因及蛋白表达等方面的差异.方法:在体外构建Ⅰ型、Ⅰ/Ⅱ型混合和Ⅱ型胶原支架,观察其显微结构、孔隙率及降解特性.从健康雄性大鼠尾椎提取NPMSCs,分别采用细胞微球、Ⅰ型胶原、Ⅰ/Ⅱ型混合胶原、Ⅱ型胶原支架培养,其中细胞微球作为对照.通过乳酸脱氢酶(LDH)检测材料生物毒性,CCK-8测定细胞增殖,实时定量PCR和Western Blot测定SOX9、聚集蛋白聚糖、Ⅰ型胶原和Ⅱ型胶原的基因和蛋白表达水平,阿尔新蓝组织学染色检测硫酸蛋白聚糖的表达.结果:Ⅰ型、Ⅰ/Ⅱ型混合和Ⅱ型胶原支架孔隙率均为90％以上,构建21d后的降解率分别为(10.30±0.66)％、(9.87±0.71)％和(10.40±0.53)％.培养后7d细胞LDH检测结果Ⅰ型、Ⅰ/Ⅱ型混合和Ⅱ型胶原支架组分别为12.24±0.65、12.13±1.03、12.67±1.15,与对照组12.50±1.32比较无显著性差异(P＞0.05).胶原支架中培养5d及7d的细胞CCK-8检测结果(Ⅰ型胶原组为0.67±0.04、1.20±0.05,Ⅰ/Ⅱ型混合胶原组为0.62±0.05、1.20±0.07,Ⅱ型胶原组为0.69±0.02、1.34±0.04)明显高于对照组(0.53±0.03,1.02±0.02)(P＜0.05).培养21d后,三种胶原支架组与对照组比较,SOX9、Ⅰ型胶原、Ⅱ型胶原及聚集蛋白聚糖的基因表达均显著上升(P＜0.05),其中Ⅱ型胶原支架组上述基因表达量最高,与Ⅰ型及Ⅰ/Ⅱ型混合胶原支架组有显著性差异(P＜0.05);与对照组比较,Ⅰ型胶原支架组中仅Ⅰ型胶原及聚集蛋白聚糖的蛋白表达上升(P＜0.05);Ⅰ/Ⅱ型混合及Ⅱ型胶原支架组中SOX9、Ⅰ型胶原、Ⅱ型胶原及聚集蛋白聚糖的蛋白表达有显著上升(P＜0.05),其中Ⅱ型胶原支架组上述蛋白表达量最高,且与Ⅰ型及Ⅰ/Ⅱ型混合胶原支架组有显著性差异(P＜0.05).阿尔新蓝组织学染色检测硫酸蛋白聚糖在Ⅱ型胶原支架组表达明显高于其余各组.结论:Ⅰ型胶原、Ⅰ/Ⅱ型混合胶原、Ⅱ型胶原支架均促进NPMSC的分化,而Ⅱ型胶原支架促进NPMSC成髓核细胞分化作用尤为显著.Ⅱ型胶原是髓核组织工程学的理想生物支架材料.

关键词：椎间盘、髓核组织工程学、Ⅱ型胶原、细胞分化

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分类号：R318.17(医用一般科学)

资助基金：国家自然科学基金项目81171756,81472114

在线出版日期：2015-08-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：541-548