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目的:探讨在体外培养中富血小板血浆(PRP)对犬骨髓间充质干细胞(BMSCs)诱导成骨的影响,为骨组织工程提供依据。
方法:
(1)抽取比格犬骨髓,密度梯度离心法分离获取骨髓间充质干细胞;进行原代培养;按1:3传代培养。倒置显微镜观察细胞形态。MTT法测定3、5、10代细胞生长曲线。
(2)抽取比格犬后肢静脉血10ml,两步离心法制备富血小板血浆,人工计数血小板,将富血小板血浆按1:1的比例与含100u/ml牛凝血酶的10%氯化钙溶液激活剂混合反应形成富血小板血浆凝胶。
(3)将第3代比格犬骨髓间充质干细胞分为四组,分别加入含胎牛血清体积分数为10%的低糖DMEM为I组;含胎牛血清体积分数为10%、地塞米松10-8mol/L、β-甘油磷酸钠10mmol/L、维生素C 50mg/L的高糖DMEM为II组;含富血小板血浆凝胶6.25%的低糖DMEM为Ⅲ组;含富血小板血浆凝胶6.25%、地塞米松10-8mol/L、β-甘油磷酸钠10mmol/L、维生素C 50mg/L的高糖DMEM为Ⅳ组。
(4)倒置显微镜观察各组细胞形态变化;碱性磷酸酶检测试剂盒检测各组细胞内碱性磷酸酶含量;改进Von Kossa染色标记钙结节形成情况;免疫细胞化学染色检测各组I型胶原的表达;RT-PCR检测各组骨钙素mRNA的表达。
结果:
(1)原代培养后有初起克隆集落形成,并可见细胞分裂相;3d后可见梭形类成纤维细胞明显增多,8~10d单层细胞融合接近90%,呈漩涡样生长。1:3传代的细胞2d左右即可见细胞贴壁,一般10d左右完成贴壁,传3代以后细胞形态均一,呈长梭形,接近融合状态时可呈漩涡样生长。
(2)生长曲线显示传3、5代骨髓间充质干细胞均有较强的增殖能力,其中传3代细胞更为明显,而传10代细胞的增殖能力有所减弱。
(3)人工血小板计数结果为静脉血中血小板为143.5±33.1×109/L,富血小板血浆为1239±174.07×109/L。
(4)倒置显微镜观察Ⅱ、Ⅳ组细胞由梭型渐变为三角形、多角形、圆形,有自发聚集倾向,与Ⅰ、Ⅲ组有明显区别。Ⅲ组细胞增殖较Ⅰ组更快。
(5)各组碱性磷酸酶含量均随时间的延长而逐渐增高,各组比较而言,Ⅳ组活性最高。
(6)成骨诱导14d,改进Von Kossa染色可见Ⅱ、Ⅳ组可见钙结节产生。
(7)成骨诱导14d后,Ⅰ型胶原免疫细胞化学染色显示Ⅱ、Ⅳ组呈阳性。(8)诱导后7,14d后RT-PCR鉴定各组骨钙素mRNA的表达,各组均分别在185bp有单一的目的条带,诱导后7,14d时间点Ⅱ、Ⅳ组组骨钙素mRNA的表达水平均强于Ⅰ、Ⅲ组;Ⅰ与Ⅲ组之间无显著性差异,而Ⅳ组各表达水平均强于Ⅱ组。
结论:
(1)犬骨髓间充质干细胞有较强的生长增殖能力,能在体外诱导剂的作用下诱导成骨。
(2)富血小板血浆能在体外显著促进诱导骨髓间充质干细胞成骨效果,并能够稳定表达成骨特异性表型。