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海藻酸钠-多聚赖氨酸 -海藻酸钠微囊对骨髓

录入:linle    文章来源:网络    点击数:    更新时间:2011-9-1

  大段骨缺损的治疗成为临床上的难点, 应用细胞工程、 基因治疗、 细胞因子等替代治疗已成为研究热点。骨形态发生蛋白 - 2( bonemorphogenetic prote i n 2 , BMP2)蛋白具有较强的成骨能力。将 BMP 2基因导入骨髓间充质干细胞 ( m arrowder ived mesenchy m al ste m cells , MSCs)既可调控分泌 BMP2蛋白, 且细胞本身又可向骨组织分化, 使其成为理想的载体。然而人体的 MSCs提取困难, 数量有限; 而异种异体间的 M SCs以及病毒载体在种子细胞内表达的自身蛋白在宿主体内都会产生免疫排斥反应, 抑制了其在临床中的应用。海藻酸钠 - 多聚赖氨酸 -海藻酸钠 ( Sodium a lginate poly Llys ineSod i um alg inate , APA )微囊具有半透性, 经过不断的完善和改进, 已可成功地克服组织细胞移植中的免疫排斥反应。但是, MSCs具有贴壁生长的特性, 其在微囊内能否正常生长? 此外, APA微囊会不会使 MSCs的干细胞特性发生变化? 以上均未见相关的报道。本文就 APA微囊对 MSCs生长分化性状的影响进行相应探讨。

  微囊是指利用天然或合成高分子材料, 将分散的固体、 液体, 气体等包裹起来, 形成具有半透性或密封囊的微小粒子。自 20世纪 80年代至今, 制作微囊的材料在性能、 制作方法的方面都不断完善和改进, 其实用性得到了很大的增强。最初 Li m 等在微囊化胰岛后移植治疗糖尿病的实验中, 运用微囊较好地解决了胰岛移植后的免疫排斥问题, 但是其囊材所引起的纤维化严重。而后 APA微囊运用于实验研究、 其生物相容性良好。李崇辉等运用 APA微囊技术包裹大鼠胰岛及胰岛素分泌细胞系, 植入糖尿病小鼠模型腹腔中, 结果改微囊化胰岛细胞移植具有很好的治疗效果、较好的生物相容性和免疫隔离作用。本试验包裹 M SCs于 APA微囊内, 试验过程中无细胞逃逸出微囊, 证明能有效防止免疫细胞的攻击。基于上述文献及试验中的认识, 所以, 本研究对 APA微囊技术在解决载体转入 MSCs后移植引起免疫排斥问题进行前期研究。

  研究证实采用塑料培养皿可贴壁培养纯化后的 M SCs在一定条件下可分化为成骨细胞、成软骨细胞。许多学者观察到 MSCs细胞都是形态均一, 细胞呈细短的梭形、 成簇状或旋涡状生长。以往运用 APA微囊包裹 MSCs的研究中是用来比较微囊材料性质。本研究运用 MSCs细胞形状、 生长形态和成骨分化等特性来判断微囊化对 MSCs细胞生长分化性状的影响。本实验中, APA微囊包裹 M SCs制成 MSCs APA微囊复合体后, 采用 FDA /EB双染色客观地证实髓间充质干细胞在微囊是存活状态良好, 存活率约为 70 % ~ 80%。破囊后 M SCs细胞培养有明显的潜伏期、 对数增长期、 停滞期, 对照组与试验组相似, 也跟相关 M SCs生长特性的报道相一致。对照组与试验组细胞计数显示统计结果表明 P > 0 05 , 表明两组细胞增殖能力间的差异无统计学意义。两组中 M SCs在生长形态和细胞性状上一致。成骨诱导后, 细胞成多角型改变, 茜素红染色出现钙结节, 诱导实验证实破膜后 M SCs具有成骨潜力。其生长机理, 可能是 APA微囊结构有相当多空隙, 细胞镶嵌在空隙中生长。

  总之, 实验表明 APA微囊包裹骨髓间充质干细胞后成活良好, 并且 MSCs在微囊内增值分化等干细胞特性没有发生改变。这为下一步试验提供了理论依据。





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