力學(xué)作用對骨髓間充質(zhì)干細胞向軟骨細胞分化影響的研究.pdf

1、研究目的：探討拉伸應(yīng)變對骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSCs)向軟骨細胞分化的影響，探索最佳的拉伸應(yīng)變加載條件；研究壓應(yīng)變對體外構(gòu)建組織工程化軟骨的影響。 研究方法：采用Percoll密度梯度離心法分離大鼠BMSCs，對所獲得的細胞進行體外培養(yǎng)及鑒定。單向拉伸實驗中，采用四點彎曲基底應(yīng)變加載裝置對細胞施加基底拉伸應(yīng)變，同時用含地塞米松、維生素C、TGF-pl的誘導(dǎo)培養(yǎng)基培養(yǎng)細胞。對誘導(dǎo)后的細胞進行甲苯胺藍染色和II型膠原免疫組化染色，鑒

2、定誘導(dǎo)后細胞的軟骨細胞表型，利用阿利新藍法測定細胞外基質(zhì)中酸性糖胺多糖的含量變化；雙向拉伸實驗中，使用膜拉伸裝置對細胞施加應(yīng)變大小分別為O．1％、0．3％、0．5％、1％、3％，頻率分別為O．1Hz、0．3Hz、0．5Hz、1Hz的拉伸應(yīng)變，通過檢測細胞外基質(zhì)中糖胺多糖的含量探索最佳的拉伸應(yīng)變加載條件，檢測誘導(dǎo)2d后相關(guān)基因的表達；利用壓應(yīng)變加載裝置對細胞一殼聚糖海綿支架材料的復(fù)合物進行體外加載，7d后植入大鼠體內(nèi)并進行相關(guān)的生物學(xué)及生

3、物力學(xué)評價。 研究結(jié)果：采用密度梯度離心法可以成功分離大鼠BMSCs，獲得的細胞均一表達干細胞特異表面標(biāo)志物CD44及CD54。細胞經(jīng)過誘導(dǎo)后，甲苯胺藍染色及II型膠原免疫組化染色為陽性，細胞外基質(zhì)中有GAG的分泌，表明BMSCs經(jīng)誘導(dǎo)初步呈現(xiàn)出軟骨細胞表型，而拉伸應(yīng)變對該誘導(dǎo)過程有協(xié)同促進作用，其中大小為1％、頻率為1Hz的拉伸應(yīng)變作用效果最佳。壓應(yīng)變條件下構(gòu)建的組織工程化軟骨經(jīng)體內(nèi)移植后分泌軟骨基質(zhì)，其彈性模量較植入前顯著增