骨形態(tài)發(fā)生蛋白7復(fù)合國(guó)產(chǎn)多孔鉭對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向軟骨分化及功能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-04-11 18:00
背景:結(jié)合物理因素與支架材料建立共培養(yǎng)體系并采用細(xì)胞因子誘導(dǎo),成為骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成軟骨分化的熱點(diǎn)。目的:觀察骨形態(tài)發(fā)生蛋白7復(fù)合國(guó)產(chǎn)多孔鉭對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞軟骨向分化的影響。方法:分離培養(yǎng)SD大鼠(由北京華阜康生物提供)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞,分組干預(yù):①實(shí)驗(yàn)組加入多孔鉭片,對(duì)照組不加多孔鉭片,培養(yǎng)第5天,鬼筆環(huán)肽染色觀察多孔鉭片表面的細(xì)胞生長(zhǎng)情況;培養(yǎng)1,3,5,7 d,CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞增殖;②A組加入軟骨細(xì)胞誘導(dǎo)液,B組加入軟骨細(xì)胞誘導(dǎo)液與骨形態(tài)發(fā)生蛋白7,C組加入國(guó)產(chǎn)多孔鉭材料與軟骨細(xì)胞誘導(dǎo)液,D組加入國(guó)產(chǎn)多孔鉭材料與軟骨細(xì)胞誘導(dǎo)液和骨形態(tài)發(fā)生蛋白7,培養(yǎng)第7,14,21天,采用ELISA法檢測(cè)細(xì)胞分泌Ⅱ型膠原、SRY型高遷移率族蛋白、基質(zhì)金屬蛋白酶13的水平,Western-blot法檢測(cè)細(xì)胞中Ⅱ型膠原、SRY型高遷移率族蛋白、基質(zhì)金屬蛋白酶13的表達(dá)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)獲得華北理工大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。結(jié)果與結(jié)論:①鬼筆環(huán)肽染色顯示,骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞在多孔鉭表面及周?chē)L(zhǎng)及增殖良好;②實(shí)驗(yàn)組培養(yǎng)3,5 d的增殖慢于對(duì)照組(P <0.05),培養(yǎng)1,7 d的增殖與對(duì)照組無(wú)差異...
【文章來(lái)源】:中國(guó)組織工程研究. 2020,24(16)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
流式檢測(cè)第3代骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞細(xì)胞表面標(biāo)志
前期工作已證明國(guó)產(chǎn)多孔鉭支架材料具備良好的生物相容性,利于軟骨細(xì)胞的黏附生長(zhǎng)[20],但其促骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞軟骨向分化的作用尚不明確。實(shí)驗(yàn)選取的第3代骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞流式細(xì)胞儀鑒定成功[21-25]。CCK-8檢測(cè)發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)前3 d,兩組細(xì)胞增殖較緩,第3-7天兩細(xì)胞呈對(duì)數(shù)生長(zhǎng),對(duì)照組細(xì)胞生長(zhǎng)在初期(3,5 d)優(yōu)于實(shí)驗(yàn)組,后期(7 d)兩組細(xì)胞增殖無(wú)明顯差異,提示國(guó)產(chǎn)多孔鉭支架材料與髓間充質(zhì)干細(xì)胞的細(xì)胞相容性良好,與相關(guān)研究結(jié)果一致[26]。圖5 各組細(xì)胞中Ⅱ型膠原、SRY型高遷移率族蛋白及基質(zhì)金屬蛋白酶13蛋白的表達(dá)
圖5 各組細(xì)胞中Ⅱ型膠原、SRY型高遷移率族蛋白及基質(zhì)金屬蛋白酶13蛋白的表達(dá)Ⅱ型膠原是軟骨細(xì)胞的特征性蛋白,SRY型高遷移率族蛋白與軟骨的合成密切相關(guān),其基因轉(zhuǎn)錄可明顯促進(jìn)軟骨合成[27-28]。有學(xué)者以腺病毒介導(dǎo)的骨形態(tài)發(fā)生蛋白2基因轉(zhuǎn)染豬骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),軟骨細(xì)胞內(nèi)SRY型高遷移率族蛋白和Ⅱ型膠原基因表達(dá)逐漸增加,較不轉(zhuǎn)染組誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞基因表達(dá)更強(qiáng)[29]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),骨形態(tài)發(fā)生蛋白7誘導(dǎo)組SRY型高遷移率族蛋白和Ⅱ型膠原分泌量明顯多于無(wú)因子誘導(dǎo)組,國(guó)產(chǎn)多孔鉭支架組明顯多于無(wú)支架組,骨形態(tài)發(fā)生蛋白7復(fù)合國(guó)產(chǎn)多孔鉭組分泌量最多,提示骨形態(tài)發(fā)生蛋白7可協(xié)同國(guó)產(chǎn)多孔鉭利于SD大鼠髓間充質(zhì)干細(xì)胞向軟骨細(xì)胞誘導(dǎo)。國(guó)產(chǎn)多孔鉭的高孔隙率、低彈性模量、類(lèi)似骨松質(zhì)的微孔樣結(jié)構(gòu),為骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞軟骨向誘導(dǎo)及軟骨細(xì)胞的增殖提供力學(xué)支撐,其三維空間結(jié)構(gòu)利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的傳輸,利于細(xì)胞增殖生長(zhǎng)。骨形態(tài)發(fā)生蛋白7可在體外促進(jìn)間充質(zhì)細(xì)胞向軟骨細(xì)胞分化,促進(jìn)軟骨細(xì)胞增殖及細(xì)胞外基質(zhì)合成[30]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)單純誘導(dǎo)組髓間充質(zhì)干細(xì)胞可分化為軟骨細(xì)胞,誘導(dǎo)液加骨形態(tài)發(fā)生蛋白7因子組效果明顯好于單純誘導(dǎo)組,與其他研究結(jié)果一致[31]。在其他研究中采用的是細(xì)胞轉(zhuǎn)染技術(shù)[30],此次實(shí)驗(yàn)采用的是因子與材料復(fù)合培養(yǎng),在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中可嘗試基因轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn),探究基因轉(zhuǎn)染組是否比誘導(dǎo)液加因子組復(fù)合國(guó)產(chǎn)多孔鉭對(duì)軟骨誘導(dǎo)更有利。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]維持性血液透析30例血清骨形成蛋白7與腹主動(dòng)脈鈣化相關(guān)性研究[J]. 張琢,吳雪瑩,徐天華,杜銀科,王力寧,姚麗. 中國(guó)實(shí)用內(nèi)科雜志. 2018(12)
[2]基質(zhì)金屬蛋白酶13在軟骨重塑和關(guān)節(jié)炎中的研究進(jìn)展[J]. 范凱健,吳菁,李欽,王婷玉. 中國(guó)藥理學(xué)通報(bào). 2018(05)
[3]間充質(zhì)干細(xì)胞在軟骨損傷修復(fù)中的研究進(jìn)展[J]. 衛(wèi)旭東,黨源,胡德慶. 中華細(xì)胞與干細(xì)胞雜志(電子版). 2017(03)
[4]多孔鉭復(fù)合BMP-7修復(fù)兔軟骨及軟骨下骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張輝,王茜,甘洪全,史偉,劉永慶,張大鵬,李琪佳,王志強(qiáng). 中國(guó)修復(fù)重建外科雜志. 2016(07)
[5]體外持續(xù)傳代引起小鼠透明軟骨細(xì)胞表型和細(xì)胞外基質(zhì)平衡變化的研究[J]. 蔡林奕,孔祥麗,謝靜. 華西口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2016(03)
[6]國(guó)產(chǎn)多孔鉭復(fù)合骨形態(tài)發(fā)生蛋白7植入兔豎脊肌內(nèi)的生物相容性[J]. 張輝,王茜,陶建峰,王愛(ài)軍,史偉,卞育婕,李琪佳,王志強(qiáng). 中國(guó)組織工程研究. 2016(16)
[7]骨形成蛋白-7對(duì)多孔鉭/軟骨細(xì)胞復(fù)合物分泌功能以及Col-Ⅱ、AGG和Sox9基因表達(dá)的影響[J]. 張輝,李亮,王茜,甘洪全,王輝,畢成,李琪佳,王志強(qiáng). 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版). 2015(02)
[8]多孔鉭材料細(xì)胞毒性、生物相容性及體內(nèi)成骨性研究[J]. 李琪佳,王茜,甘洪全,劉英杰,王志強(qiáng). 中華骨科雜志. 2014 (09)
[9]微小RNA-23a調(diào)控大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成軟骨分化的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王浩,陳森,馬雨洪,姚惟琦. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版). 2014(04)
[10]醫(yī)用多孔鉭材料復(fù)合大鼠軟骨細(xì)胞的生長(zhǎng)特性及功能變化[J]. 張嶺,李琪佳,趙季華,薛榮,甘洪全,劉英杰,王志強(qiáng). 解放軍醫(yī)學(xué)雜志. 2014(06)
博士論文
[1]調(diào)控VEGF與Notch信號(hào)通路對(duì)胎盤(pán)間充質(zhì)干細(xì)胞修復(fù)骨關(guān)節(jié)炎軟骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫俊魁.鄭州大學(xué) 2016
本文編號(hào):3131703
【文章來(lái)源】:中國(guó)組織工程研究. 2020,24(16)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
流式檢測(cè)第3代骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞細(xì)胞表面標(biāo)志
前期工作已證明國(guó)產(chǎn)多孔鉭支架材料具備良好的生物相容性,利于軟骨細(xì)胞的黏附生長(zhǎng)[20],但其促骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞軟骨向分化的作用尚不明確。實(shí)驗(yàn)選取的第3代骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞流式細(xì)胞儀鑒定成功[21-25]。CCK-8檢測(cè)發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)前3 d,兩組細(xì)胞增殖較緩,第3-7天兩細(xì)胞呈對(duì)數(shù)生長(zhǎng),對(duì)照組細(xì)胞生長(zhǎng)在初期(3,5 d)優(yōu)于實(shí)驗(yàn)組,后期(7 d)兩組細(xì)胞增殖無(wú)明顯差異,提示國(guó)產(chǎn)多孔鉭支架材料與髓間充質(zhì)干細(xì)胞的細(xì)胞相容性良好,與相關(guān)研究結(jié)果一致[26]。圖5 各組細(xì)胞中Ⅱ型膠原、SRY型高遷移率族蛋白及基質(zhì)金屬蛋白酶13蛋白的表達(dá)
圖5 各組細(xì)胞中Ⅱ型膠原、SRY型高遷移率族蛋白及基質(zhì)金屬蛋白酶13蛋白的表達(dá)Ⅱ型膠原是軟骨細(xì)胞的特征性蛋白,SRY型高遷移率族蛋白與軟骨的合成密切相關(guān),其基因轉(zhuǎn)錄可明顯促進(jìn)軟骨合成[27-28]。有學(xué)者以腺病毒介導(dǎo)的骨形態(tài)發(fā)生蛋白2基因轉(zhuǎn)染豬骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),軟骨細(xì)胞內(nèi)SRY型高遷移率族蛋白和Ⅱ型膠原基因表達(dá)逐漸增加,較不轉(zhuǎn)染組誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞基因表達(dá)更強(qiáng)[29]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),骨形態(tài)發(fā)生蛋白7誘導(dǎo)組SRY型高遷移率族蛋白和Ⅱ型膠原分泌量明顯多于無(wú)因子誘導(dǎo)組,國(guó)產(chǎn)多孔鉭支架組明顯多于無(wú)支架組,骨形態(tài)發(fā)生蛋白7復(fù)合國(guó)產(chǎn)多孔鉭組分泌量最多,提示骨形態(tài)發(fā)生蛋白7可協(xié)同國(guó)產(chǎn)多孔鉭利于SD大鼠髓間充質(zhì)干細(xì)胞向軟骨細(xì)胞誘導(dǎo)。國(guó)產(chǎn)多孔鉭的高孔隙率、低彈性模量、類(lèi)似骨松質(zhì)的微孔樣結(jié)構(gòu),為骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞軟骨向誘導(dǎo)及軟骨細(xì)胞的增殖提供力學(xué)支撐,其三維空間結(jié)構(gòu)利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的傳輸,利于細(xì)胞增殖生長(zhǎng)。骨形態(tài)發(fā)生蛋白7可在體外促進(jìn)間充質(zhì)細(xì)胞向軟骨細(xì)胞分化,促進(jìn)軟骨細(xì)胞增殖及細(xì)胞外基質(zhì)合成[30]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)單純誘導(dǎo)組髓間充質(zhì)干細(xì)胞可分化為軟骨細(xì)胞,誘導(dǎo)液加骨形態(tài)發(fā)生蛋白7因子組效果明顯好于單純誘導(dǎo)組,與其他研究結(jié)果一致[31]。在其他研究中采用的是細(xì)胞轉(zhuǎn)染技術(shù)[30],此次實(shí)驗(yàn)采用的是因子與材料復(fù)合培養(yǎng),在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中可嘗試基因轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn),探究基因轉(zhuǎn)染組是否比誘導(dǎo)液加因子組復(fù)合國(guó)產(chǎn)多孔鉭對(duì)軟骨誘導(dǎo)更有利。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]維持性血液透析30例血清骨形成蛋白7與腹主動(dòng)脈鈣化相關(guān)性研究[J]. 張琢,吳雪瑩,徐天華,杜銀科,王力寧,姚麗. 中國(guó)實(shí)用內(nèi)科雜志. 2018(12)
[2]基質(zhì)金屬蛋白酶13在軟骨重塑和關(guān)節(jié)炎中的研究進(jìn)展[J]. 范凱健,吳菁,李欽,王婷玉. 中國(guó)藥理學(xué)通報(bào). 2018(05)
[3]間充質(zhì)干細(xì)胞在軟骨損傷修復(fù)中的研究進(jìn)展[J]. 衛(wèi)旭東,黨源,胡德慶. 中華細(xì)胞與干細(xì)胞雜志(電子版). 2017(03)
[4]多孔鉭復(fù)合BMP-7修復(fù)兔軟骨及軟骨下骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張輝,王茜,甘洪全,史偉,劉永慶,張大鵬,李琪佳,王志強(qiáng). 中國(guó)修復(fù)重建外科雜志. 2016(07)
[5]體外持續(xù)傳代引起小鼠透明軟骨細(xì)胞表型和細(xì)胞外基質(zhì)平衡變化的研究[J]. 蔡林奕,孔祥麗,謝靜. 華西口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2016(03)
[6]國(guó)產(chǎn)多孔鉭復(fù)合骨形態(tài)發(fā)生蛋白7植入兔豎脊肌內(nèi)的生物相容性[J]. 張輝,王茜,陶建峰,王愛(ài)軍,史偉,卞育婕,李琪佳,王志強(qiáng). 中國(guó)組織工程研究. 2016(16)
[7]骨形成蛋白-7對(duì)多孔鉭/軟骨細(xì)胞復(fù)合物分泌功能以及Col-Ⅱ、AGG和Sox9基因表達(dá)的影響[J]. 張輝,李亮,王茜,甘洪全,王輝,畢成,李琪佳,王志強(qiáng). 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版). 2015(02)
[8]多孔鉭材料細(xì)胞毒性、生物相容性及體內(nèi)成骨性研究[J]. 李琪佳,王茜,甘洪全,劉英杰,王志強(qiáng). 中華骨科雜志. 2014 (09)
[9]微小RNA-23a調(diào)控大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成軟骨分化的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王浩,陳森,馬雨洪,姚惟琦. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版). 2014(04)
[10]醫(yī)用多孔鉭材料復(fù)合大鼠軟骨細(xì)胞的生長(zhǎng)特性及功能變化[J]. 張嶺,李琪佳,趙季華,薛榮,甘洪全,劉英杰,王志強(qiáng). 解放軍醫(yī)學(xué)雜志. 2014(06)
博士論文
[1]調(diào)控VEGF與Notch信號(hào)通路對(duì)胎盤(pán)間充質(zhì)干細(xì)胞修復(fù)骨關(guān)節(jié)炎軟骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫俊魁.鄭州大學(xué) 2016
本文編號(hào):3131703
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