关键词:
兔
骨髓间充质干细胞
诱导分化
移植
骨折
摘要:
[目的]:了解兔骨髓间充质干细胞(Bone mesenchymal stem cells,BMSCs)在成骨诱导剂的作用下定向分化为不同分化状态的细胞(包括多能干细胞、专能干细胞或前体骨细胞、成体骨细胞多个阶段),然后将各个阶段细胞移植到兔骨折模型后,观察不同分化阶段细胞对组织修复能力的差异及是否已归巢,以寻找出最适宜移植的细胞时间和状态。
[方法]:体外获得BMSCs,用GFP转基因标记后,向前体骨细胞定向诱导,分别在诱导第0、3、7、14、21、28d检测ALP活性。将实验兔随机分为5组:BMSCs移植组5只;成骨诱导3天移植组10只;成骨诱导7天移植组10只;成骨诱导21天移植组10只;模型对照组5只。建立兔尺骨骨折动物模型。造模成功24h后,将带GFP的各组细胞按照3×106cells/kg经尺骨骨折处局部注射,分别于第2、4和6周进行X射线检查,第6周全部处死后,取兔尺骨组织制作切片,观察不同诱导阶段的BMSCs移植后对骨折组织治疗的效果差异。
[结果]:①BMSCs能够正常贴壁成长并具有相应的分化能力,通过慢病毒转染GFP基因后不影响细胞正常生长及分化能力,抗原表达为CD34-/CD45-/CD73+/CD105+。②成骨诱导过程中进行碱性磷酸酶染色,成骨诱导0d组细胞染色为阴性;诱导3天组部分细胞染色,出现少量棕红色;诱导第7大组,大部分染色为强阳性,14、21、28天组和7天组对比阳性细胞数无明显变化。③移植后在动物的组织切片中发现骨组织中有绿色荧光存在,说明前体骨细胞已经发生归巢,并参与了机体重建。④分别于2、4、6周行X射线检查:5组参数总评分,BMSCs组和诱导7、21天组比较差异无显著性意义(P>0.05),3天组和模型对照组比较差异有非常显著性意义(P<0.01),3天组和BMSCs组.7、21天组比较差异有显著性意义(P<0.05)。组织形态学分析:3天组缺损区骨端连接紧密,连接区有大量小梁状新骨形成,排列较规则,骨髓腔再通:BMSCs组和7、21天组断端内、外骨痂已相连,骨髓腔未再通:模型对照组骨缺损区未建立连接,骨断端之间骨小梁较细且排列紊乱,骨髓腔未再通。BMSCs和诱导分化的前体骨细胞在骨损伤的治疗上都发挥了作用,但是BMSCs(?)骨诱导3天组疗效更具有显著差异。
[结论]:①建立了BMSCs的体外分离、培养、鉴定及GFP标记的技术平台。②成功建立了兔尺骨骨折模型。③开展了BMSCs诱导分化的不同阶段细胞移植.对组织损伤修复的疗效差异的研究。BMSCs成骨诱导3天移植组的各项检查指标:X射线.病理染色、扫描电镜较其它组有明显改善,结果提示诱导3天组是比较适宜移植的细胞状态。