应用骨髓基质干细胞体外构建组织工程化管状软骨的实验研究

目的以骨髓基质干细胞(bone m arrow strom a cells,BMSCs)为种子细胞,接种于管状聚羟基乙酸(PGA)支架上,在体外构建组织工程化管状软骨。方法取长枫杂交仔猪髂骨骨髓,在低糖DMEM完全培养液培养2周,传代后以浓度为5×107/m l细胞悬液均匀接种于管状PGA支架上,以高糖DMEM低血清特定培养液诱导(含胰岛素2 mg/L、转铁蛋白3 mg/L、丙酮酸100mg/L、地塞米松10-7mol/L、TGF-β10ng/L、葡萄糖4.5 mg/m l、2%胎牛血清),连续诱导培养10周,从大体、组织学和Ⅱ型胶原免疫组化对再生组织进行评价。结果6周时染色见BMSCs-PGA复合物表层为2～4层成纤维样细胞组成的软骨膜,下层为较成熟的软骨组织,软骨细胞包埋在软骨陷窝内,有很多散在PGA纤维,而在中间部分,组织量较少,结构较构散。10周时BMSCs-PGA复合物外观呈乳白色软骨样,管壁较厚,有一定的弹性,但中间部管腔塌陷较明显,苏木素-伊红染色见实验组管状BMSCs-PGA和6周时相似,但结构更致密和规则,细胞数量较正常软骨组织少,还可见少量的未降解的PGA纤维。免疫组化证实形成的组织有Ⅱ型胶原分布。结论管状BMSCs-PGA复合物在特定培养液诱导下,在体外能形成管状软骨,这为将来临床应用BMSCs作为种子细胞,修复软骨缺损或构建复合组织气管提供了实验基础和技术参数。