组织工程中应变对骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的影响

【摘要】：骨髓间充质干细胞具有自我复制、未分化的特点,并可在不同条件下分化为中胚层起源的多种细胞,这些特点决定了其在组织工程中的重要地位。此外,机体内几乎所有的细胞都会受到力学因素的影响,所以有必要研究力学因素对骨髓间充质干细胞的作用,为其体外扩增、诱导分化提供一种新途径。 本实验首先探索了分离、培养骨髓间充质干细胞的方法,并了解其一般生物学特性。其次,选取传至第3代(P_3)的骨髓间充质干细胞进行实验。加载大小为1000微应变、频率为0.5Hz(1秒拉伸,1秒缓解)的单向循环拉伸应变,每12小时拉伸30分钟,连续72小时。测定了未加载及应变加载后不同时间点碱性磷酸酶的活性;应变和(或)成骨条件培养基对骨髓间充质干细胞增殖及碱性磷酸酶活性的影响;加载组与未加载组细胞基质钙盐沉积情况;骨钙素的基因表达情况。最后,筛选适宜骨组织工程的支架材料。 结果显示:应变加载组较非加载组碱性磷酸酶活性明显增强;应变加载后6h的碱性磷酸酶活性最强;应变能有效地促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,且诱导效能强于普遍采用的诱导条件培养基,但抑制了细胞的增殖速度。在几种材料中,生物陶瓷更适宜用作骨组织工程的支架。