骨髓间充质干细胞出现软骨细胞表型后与壳聚糖/胶原三维多孔支架的复合培养

背景:体外单层诱导骨髓间充质干细胞转化为软骨细胞后,但仍存在难以长期扩增培养,容易出现去极化的现象。目的:观察体外诱导骨髓间充质干细胞出现软骨细胞表型后,在自制复合壳聚糖/胶原三维多孔支架上构建组织工程化软骨的特点。设计、时间及地点:以细胞为对象的单一样本观察,于2006-12/2007-09在首都医科大学细胞与遗传实验室完成。材料:1岁龄骨骼成熟的健康绵羊,雌雄不拘,体质量20～30kg。方法:采用密度梯度离心法分离羊骨髓间充质干细胞,体外培养至第3代时,实验组以特定诱导液培养2周,以未经诱导培养的细胞为对照,两组均接种于自制的壳聚糖/胶原三维多孔支架中。主要观察指标:在相差显微镜和扫描电镜下观察细胞形态、增殖和功能改变情况,II型胶原免疫组织化学染色鉴定形成软骨组织的特征。结果:壳聚糖/胶原接种细胞悬液后,细胞迅速扩散到支架孔隙内,分布均匀,不易脱落,有较好的亲水性和黏附性。实验组细胞在三维立体诱导培养环境中,一直成球状聚集生长,生长旺盛,2周时肉眼即可隐约看见支架孔隙内的细胞团块,4周时则更加明显,甚至向支架表面外向生长。组织学检查发现诱导分化后的细胞分泌大量的细胞外基质,II型胶原免疫组织化学染色阳性说明分泌的细胞外基质中含有软骨组织特有的II型胶原,形成类似于正常软骨组织的组织工程化软骨。结论:在壳聚糖/胶原三维立体诱导培养环境中,骨髓间充质干细胞能够很好的转化为软骨细胞,保持表型不变,继续增殖、代谢以及分泌细胞外基质,形成软骨组织。