骨髓基质干细胞与PDPB体外构建组织工程骨的适宜条件

背景:骨组织工程支架材料中PDPB是一种较为理想的骨移植材料,目前多采用体外培养的骨髓基质干细胞与支架材料构建组织工程骨后修复骨缺损.目的:实验拟验证骨髓基质干细胞与PDPB体外构建组织工程骨的最佳浓度及移植入体内的最佳时机.设计、时间及地点:随机分组设计,对照观察,于2007-10/12在中国科学院动物研究所完成.材科:2周龄日本大耳兔,体质量2.0 kg左右,用于培养骨髓基质干细胞.取新鲜的猪椎骨制备PDPB.方法:传代培养骨髓基质干细胞,矿化液对兔骨髓基质干细胞进行分化鉴定后,取不同浓度(1×1010L-1、5×109L-1、1×109L-1、5×108L-1)的兔骨髓基质干细胞与PDPB复合体外构建组织工程骨.主要观察指标:倒置显微镜下观察细胞的生长形态:扫描电镜观察骨髓基质干细胞在PDPB上的黏附情况:四甲基偶氮唑盐法检测各浓度骨髓基质干细胞在PDPB上的生长情况.结果:①原代培养24 h部分细胞开始贴壁,6 d后贴壁生长的细胞数量增多,10～12 d集落逐渐增大,并融合为单层.经矿化液诱导培养21 d后,行矿化沉积茜素红染色及碱性磷酸酶细胞化学染色,可见大量细胞呈碱性磷酸酶阳性及大量钙结节形成.②扫描电镜观察骨髓基质干细胞在PDPB上黏附良好,第8天时细胞和材料结合紧密,第10天细胞呈梭形生长,部分细胞突起翘起.③各浓度组骨髓基质干细胞在PDPB上的生长曲线形态基本相同,呈"S"形.2～6d细胞开始在支架材料上大量增殖,第6天后细胞活力逐渐降低,其中5×109 L-1浓度骨髓基质干细胞复合PDPB后细胞可以很好的黏附,细胞活性好.结论:骨髓基质干细胞和PDPB复合的最佳浓度是5×109 L-1,移植的最佳时机为6d.

Optimal condition of in vitro constructing tissue-engineered bone with bone marrow stromal cells and partially deproteinised bone