跳到主页面内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

政府意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https系统

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2022年11月14日；12(1):19509.
doi:10.1038/s41598-022-24160-2。

人骨髓和脐带源间充质干细胞在三维羟基磷灰石支架上的成骨分化和增殖潜能

拉达·米苏克 1, Jintamai Suwanprateb公司 2, Faungchat Thammarakcharoen公司 2, Tantrawatpan主席 1 三, Pakpoom Kheolamai公司 1 三, 伊亚帕·帕朗 1, Duangrat Tantikanlayaporn公司 1 三, Sirikul庄园 4 5
附属公司

人骨髓和脐带源间充质干细胞在三维羟基磷灰石支架上的成骨分化和增殖潜能

拉达·米苏克等。 科学代表. .

摘要

间充质干细胞（MSCs）是一种很有前途的骨修复候选细胞。然而，注射到骨损伤部位的MSCs的维持仍然效率低下。一种潜在的方法是开发一种类骨平台，该平台将MSCs结合到生物相容性3D支架中，以促进骨移植到所需位置。骨组织工程是一个多步骤的过程，需要优化几个变量，包括细胞来源、成骨刺激因子和支架特性。本研究旨在评估MSCs在两种3D-涂层羟基磷灰石（包括3D-喷涂HA和仿生磷酸钙涂层3D-涂抹HA）上的增殖和成骨分化潜能。来自骨髓（BM-MSC）和脐带（UC-MSC）的MSC培养在3D-染色HA和涂层3D-着色HA上。用扫描电镜和免疫荧光染色检测MSCs的特性及其在支架上的附着情况。此外，监测细胞增殖，并使用碱性磷酸酶（ALP）活性和成骨基因表达评估细胞分化为成骨细胞的能力。BM-MSC和UC-MSC附着在具有纺锤形形态的塑料培养板上，显示出与MSCs特征一致的免疫表型。两种MSC均能在3D-printed HA和涂层3D-pritted HA支架上附着和存活。与对照组相比，在这些支架上培养的MSC显示出足够的成骨分化能力，这可以通过增加ALP活性以及成骨基因和蛋白的表达来证明。有趣的是，与在3D-染色HA上培养的骨髓间充质干细胞相比，在涂层3D-着色HA上生长的骨髓间质干细胞表现出更高的ALP活性和成骨基因表达。这一发现表明，在3D-染色HA和涂层3D-涂层HA支架上培养的BM-MSC和UC-MSC能够增殖并分化为成骨细胞。因此，HA支架可以为骨组织工程中MSCs的三维培养提供一个合适而有利的环境。此外，磷酸八钙仿生涂层可以提高骨再生支架的生物相容性。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有相互竞争的利益。

数字

图1
图1
三维喷涂支架的特点。(A类)显示两个样品宽峰的XRD模式表明HA样品中羟基磷灰石的低结晶性和单相相，涂层HA样品中的羟基磷磷灰石/磷酸八钙相。(B类)表中显示了样品的孔隙度、孔径和HA:OCP的相比。(C类)3D打印HA（HA）的微观结构显示多孔性（左，×500），这是由HA针状晶体（右，×2500）的缠结形成的。(D类)涂层3D-涂层HA（涂层HA）的微观结构显示多孔结构（左，×500），包括HA针状晶体和OCP晶体的混合物，如红色箭头所示（中，×2500），这些晶体为叶状晶体（右，×20000）。
图2
图2
来源于人类骨髓（BM-MSC）和脐带（UC-MSC）的MSCs的特征。(A类)DMEM培养细胞的纺锤体形态 + 10%FBS，持续10天。(B类)流式细胞仪分析显示MSC标记物（CD73、CD90、CD105）阳性表达，造血标记物（CD34、CD45）阴性表达。(C类)MSC标记物在BM-MSC和UC-MSC中的表达无统计学差异。数据以平均值表示 ± 标准偏差（SD）。(D类)BM-MSC和UC-MSC的成脂分化潜能，分化后的MSCs经油红O染色后呈橙红色。(E类)骨髓基质干细胞和脐血基质干细胞的成骨分化潜能，分化后的MSCs经茜素红S染色后呈橙红色(F类)BM-MSCs和UC-MSCs的软骨分化潜能，分化的MSCs经阿尔西安蓝染色后呈蓝色。N个 = 5.微米棒 = 100微米。
图3
图3
UC-MSC与BM-MSC的生长特性比较。连续14天，每2天收获三次培养物，并对粘附细胞进行计数。(A类)MSC在第3代的生长曲线(B类)第4代MSCs的生长曲线(C类)第5代MSCs的生长曲线。(D类)与BM-MSC相比，UC-MSC的种群倍增时间。结果（N = 3） 表示为平均值 ± 标准偏差*P（P） < 0.05：与BM-MSC相比存在显著差异。
图4
图4
代表性荧光显微照片显示了BM-MSC和UC-MSC中的肌动蛋白丝染色（绿色），它们在第28天附着在3D-染色HA（HA）和涂层3D-着色HA（涂层HA）上。细胞核用DAPI（蓝色）染色。
图5
图5
扫描电镜图像显示，与完全DMEM培养基培养28天的细胞相比，在3D-前体HA（HA）和涂层3D-后体HA（涂层HA）上培养的BM-MSC和UC-MSC的特征。细胞附着在支架上，成为具有延伸和相互连接的细胞质突起的大扁平细胞（红色箭头）。
图6
图6
BM-MSC的生存能力(A类)和UC MSC(B类)用完整的DMEM培养基在3D-涂层HA（HA）、涂层3D-涂HA（涂层HA）和塑料培养板上培养。MSCs在每种支架中的存活率表示为对照组的%，即MSCs在培养第1天在同一种支架上培养。N个 = 3, *P（P） < 与在塑料培养板上培养的MSC相比，0.05。#P（P） < 与在3D-染色HA上培养的MSC相比，0.05。
图7
图7
骨髓基质干细胞碱性磷酸酶活性(A类)和UC MSC(B类)在第3天、第7天、第14天、第21天和第28天，在3D涂层HA（HA）和涂层3D涂层HA上培养，并与在塑料培养板上培养的细胞进行比较。N个 = 3, *P（P） < 0.05，与用DMEM培养的MSCs相比 + 10%FBS。#P（P） < 0.05，与在3D-染色HA上用成骨分化培养基培养的MSCs相比。$P（P） < 0.05，与在塑料培养板上用成骨分化培养基培养的MSCs相比。
图8
图8
实时RT-PCR显示成骨标志物的表达，RUNX-2（运行2），奥斯特里克斯(操作系统)和骨钙素(OCN公司)BM-MSC中(A类,B类,C类)和UC-MSC(D类,E类,F类)在塑料培养板上培养期间，3D-染色HA（HA）和涂层3D-着色HA（涂层HA）。第0天在完全DMEM培养基中培养的MSCs作为对照*具有统计意义的数据P（P） < 与对照组相比，0.05。N个 = 三，#P（P） < 与同一时间点在3D-染色HA上培养的MSCs相比，0.05。$P（P） < 与同一时间点在塑料培养板上培养的MSCs相比，0.05。
图9
图9
免疫荧光显微照片显示了在3D-染色HA（HA）和涂层3D-着色HA（涂层HA）上培养21天的BM-MSC和UC-MSC中骨钙素和I型胶原的表达。
请参阅PMC中的此图片和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Polo-Corrales L、Latorre-Esteves M、Ramirez-Vick JE。骨再生支架设计。《纳米科学杂志》。纳米技术。2014年；14:15–56. doi:10.1166/jnn.2014.9127。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Porter JR、Ruckh TT、Popat KC。骨组织工程：骨仿生学和药物传递策略综述。生物技术。掠夺。2009;25:1539–1560. doi:10.1002/btpr.246。-内政部-公共医学
    1. 李杰，等。用nHAC/PLLA和BMP-2相关肽或rhBMP-2修复大鼠颅骨缺损。《矫形外科杂志》。Res.Off.出版。奥托普。Res.Soc.2011；29:1745–1752. doi:10.1002/jor.21439。-内政部-公共医学
    1. Lane JM、Tomin E、Bostrom MP。生物合成骨移植。临床。奥托普。相关。1999年研究doi:10.1097/00003086-199910001-00011。-内政部-公共医学
    1. Oryan A、Alidadi S、Moshiri A、Maffulli N。骨再生医学：经典选择、新策略和未来方向。《矫形外科杂志》。外科研究2014；9:18. doi:10.1186/1749-799X-9-18。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

出版物类型