异种生物衍生骨与兔骨髓间充质干细胞的体外黏附实验研究(2)
 |
| 第1页 |
参见附件。
2.4 细胞在支架材料的增殖能力 从描绘出来的增殖曲线可以看出，细胞在异种骨支架上的增殖情况与细胞在培养瓶中培养时的生长情况相似。从曲线的变化可以看出，细胞与支架复合培养后，rBMSCs在接种的前2 d为细胞潜伏适应期，第3~6天生长曲线基本为线性曲线，表明这段时间是细胞的对数生长期。第6天后曲线逐渐变得平缓，细胞增殖减慢，表明细胞增殖进入平台期。见图8。
3 讨论
在组织工程中，细胞与材料的复合是一项较为复杂的技术，细胞与材料的相互作用也是极为重要的，在构建组织工程骨的过程中，细胞与材料的粘附是基础，只有种子细胞与材料发生适当地粘附，才能进一步发生增殖和分化。然而，细胞与材料的粘附作用受到材料的含水量、材料表面理化性质、材料表面的改性处理、材料表面几何性质、表面特化结构等因素的影响[2]。所以在实验过程中应该选择适当的细胞外基质作为组织工程骨支架材料。理想的支架材料必须要有具备如下特点[3]：(1)具有良好的三维立体多孔结构；(2)吸收动力学与新的骨组织形成速率匹配，使局部负荷逐渐过渡到新生骨组织；(3)材料降解产物应无毒且容易被机体排出，具有良好骨传导及骨诱导作用，生物相容性好；(4)与宿主骨有相似的机械性能，能与之间形成稳定的界面，局部不易诱发形成瘢痕组织；(5)可以耐受国际标准要求的对于用于临床的骨支架的灭菌方法；(6)能够制备与缺损组织形态相似的最佳的支架形态。
生物衍生骨支架材料主要指异体骨和异种骨材料，通过各种理化方法可以降低甚至基本消除其抗原性，因此，异种骨研发应用的前景更为广阔。处理过后天然生物衍生骨材料保留原有骨的骨小梁、小梁间隙及骨盐支架的三维结构，解决了其他骨支架材料的孔隙率、孔隙直径大小、孔隙连通等方面的问题，因此，天然衍生骨材料具有良好的细胞材料界面。同时由于骨组织结构的高度同源性，呈现良好的生物相容性。雷荣昌等[4]用兔骨髓基质干细胞成骨诱导后与猪松质骨支架体外复合培养，通过扫描电镜观察猪松骨材料对成骨细胞生长、粘附的影响，发现松质骨支架联合培养1 d后，可见细胞附着于材料表面，但数量不多，细胞呈圆球形，7 d后细胞生长密集，似葡萄状粘附于脱矿猪松质骨的孔壁上，细胞呈不规则圆球形，细胞相互融合，可见细胞遮盖微孔间隙。党洪胜等[5]利用胎兔成骨细胞与经肝细胞生长因子(HGF)修饰的异种脱蛋白松质骨(DPB)进行体外复合，电镜发现成骨细胞能够在DPB表面附着及生长，且HGF/DPB对成骨细胞的碱性磷酸酶活性有明显的促进作用，并能促进成骨细胞的增殖。马绍英等[6]将兔骨膜源性成骨细胞与冻干人松质骨支架复合培养，电镜观察发现体外复合培养3 d，细胞粘附伸展，个别部位有少量细胞增殖；培养1周，形成了由一层或几层细胞构成的细胞膜片，覆盖整个骨小梁网架表面；培养3周，所形成的细胞膜片已较厚，细胞表面有基质分泌。四川大学华西医院对异种骨的改进做了一系列的研究，制成部分脱钙骨(PDCB)、部分脱蛋白骨(PDPB)、复合型完全脱蛋白骨(CFDB)三种材料，三种材料都保持原骨组织的天然网状孔隙结构，都有良好的生物相容性，分别与人胚骨膜成骨细胞体外复合培养，结果显示三者都有良好的成骨性[7]。
本实验采用异种骨通过脱蛋白、脱脂、脱钙，深低温冷冻制成生物骨衍生材料，将其与培养、扩增后的兔BMSCs共同培养，实验结果：电镜下观察支架具有三维孔隙结，BMSCs不仅能与生物骨衍生材料黏附，而且能在支架上分裂、增殖，表明此种方法制备的异种生物衍生骨材料与骨髓间充质干细胞在体外有较好的生物相容性和细胞材料界面，且具有骨诱导特性，是一种有临床应用前景的、适用于构建组织工程骨的支架材料。
参考文献
[1] Urist M R，Mikulski A，Boyd S D.A chemosterilized antigen-extracted autodigested alloimplant for bone banks[J].Arch Surg，1975，110(4)：416-428.
[2] 裴国献，魏宽海，金丹.组织工程学实验技术[M].北京：人民军医出版社，2006：199-200.
[3] Porter J R，Ruckh T T，Popat K C.Bone tissue engineering： a review in bone biomimetics and drug delivery strategies[J].Biotechnology Progress，2009，25(6)：1539-1560.
[4] 雷荣昌，翦新春 ......
您现在查看是摘要介绍页，详见PDF附件(3697kb)。