梯度降解软骨支架材料应力刺激下与骨髓基质干细胞复合三维培养的实验研究

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1、梯度降解软骨支架材料应力刺激下与骨髓基质干细胞复合三维培养的实验研究作者：曲彦隆，杨卫良，孟祥文，王毅【关键词】基质干细胞摘要：［目的］探讨梯度降解软骨支架材料(GDABM)的细胞生物相容性及诱导后的骨髓基质干细胞(MSCs)在三维支架上培养的生物学行为。［方法］将MSCs与复合转化生长因子-β(TGFβ)的胶原共同混合后培养于三维软骨支架材料上，离心管内培养，10次／d，以600r／min离心10min。h、2h、7h、d、d进行倒置显微镜形态学观察、扫描电镜观察。1～d采用MTT法检测细胞增殖活性，描绘生长曲线。通过3HProline掺入实验了解材料对MSCs胶原合成的影响。

2、［结果］h后MSCs在支架材料上呈球型黏附生长，d后MSCs在支架材料上呈菱形或多角型复层生长，包裹于大量细胞外基质内。GDABM组细胞第d进入对数增长期，倍增时间为47d，而单纯软骨细胞培养对照组倍增时间为52d。GDABM组与单纯软骨细胞培养对照组比较胶原合成略低，３HProline掺入值有显著性差异(P关键词：基质干细胞；生物材料；生物相容性；组织工程Abstract：［Objective］Tostudythebiocompatibilityofgradientdegradationcartilagebiomaterials(GDABM)andbiologicalbehav

3、iorofculturedmarrowstromacell(MSCs)combinedwiththisthreedimensionscaffoldintissueengineering.［Method］MSCs(5×106)wereculturedcombiningwithGDABMinvitroincentrifugetube,TGFβwasaddedtocollagenandattachedtoGDABM.Culturetubewascentrifugedin00r/min,10times/d,10minpertime.Themorphologicalcharacters,c

4、ellproliferationweredetected.CollagensynthesisweretrackedbyincorporatedradioactiveHlabeledprolineintoculture.［Result］TheMSCsattachedtoGDABMandgrewalongfibersinlozengelikeormultiangularlikemannerCellsinGDABMgroupreachedlogarithmincreasingperiodatthethirdday.Its'doublingtime,Whilecellsincontrol

5、groupTherewasdifferenceofHProlinevaluebetweenthe'twogroups(P>),whichhintthattheMSCsfunctionwasinducedtocartilageincollagensynthesis,butMSCscollagenfunctionlevelwaslowerthanthatofcartilage.［Conclusion］MSCscanbeinducedtocartilagecollagenfunctioncellinlowcentrifugestresscombinedwithTGFβ.GDABMsho

6、wgoodbiocompatibilitycombinedwithMSCsandcanprovideapromisingextracellularmatrixscaffoldforcelltransplantationincartilagetissueengineering.Keywords:Marrowstromacell;Biomaterials;Biocompatibility;Tissueengineering软骨损伤退变造成的缺损修复仍是临床难题。国内外学者曾尝试同种异体或自体软骨移植等方法修复缺损，但存在排斥反应和供区功能缺失的问题。组织工程的兴起为软骨损伤的修复提供

7、了全新的思路和方法［1］。作者选择梯度降解软骨支架材料(gradientdegradationcartilagebiomaterials，GDABM)与骨髓基质干细胞体外培养，研究软骨支架材料的生物相容性、MSCs在三维支架材料上的生物学行为。　　1材料与方法11材料梯度降解软骨支架材料采用医用可吸收高分子聚合物：聚酯聚二氧杂环已烷(polydioxanone，PDS)、聚已酸内酯(polycarpolaction，PCL)、聚乳酸与聚羟基乙酸共聚物(polyDLlactidec