低能量激光照射对人脂肪来源干细胞/海藻酸钠/明胶三维生物打印体成骨能力的影响

• 作者: 冯驭驰 吕培军 王勇 隋华欣
• 来源期刊: 北京大学学报医学版
• 关键词: 低能量激光照射 生物打印 细胞分化 骨生成 干细胞
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 868-875
• 页数: 8页
• 分类号: R329.471
• 语种: 中文
• DOI: 10.19723/j.issn.1671-167X.2018.05.018

摘要

目的:以人脂肪来源干细胞(human adipose-derived stem cells,hASCs)作为种子细胞,通过三维生物打印构建hASCs共混物打印体,以低能量激光为刺激手段,探索低能量激光照射(low level laser irradiation,LLLI)对三维结构成骨能力的影响.方法:制备hASCs/海藻酸钠/明胶三维生物打印体,并随机分为4组:增殖培养基(proliferative medium,PM)组、PM+ LLLI组、成骨培养基(osteogenic medium,OM)组、OM+ LLLI组,激光照射总能量密度为4J/cm2.通过肉眼及倒置相差显微镜对打印体进行观察并拍照;用Live/Dead染色评价打印体内细胞存活率;利用免疫荧光染色比较各组成骨向分化因子骨钙素(osteocalcin,OCN)及Runt相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,Runx2)的表达.结果:获得规格10mm×10mm×1.5 mm、半透明、网格状的三维结构体,微丝宽度约为1mm,孔隙呈圆形,直径在700 μm左右.打印体内细胞存活率较高,且各组间无明显差异.第7天时,OCN的表达量从高到低依次为OM+ LLLI组、PM+ LLLI组、OM组、PM组,除PM+ LLLI组与OM组间差异无统计学意义外,其他各组间差异均有统计学意义(P＜0.01).到了第14天时,各组OCN表达量较第7天均有不同程度增高,OM+LLLI与OM组间差异不再有统计学意义.Runx2表达量方面,OM+ LLLI组在第7天时即达到90％以上,显著高于OM组(P＜0.01),PM+ LLLI组也显著高于PM组(P＜0.05);而到第14天,PM+ LLLI组及OM+ LLLI组的Runx2表达量又明显降低至低于相应未照射组.故OCN及Runx2表达量上,成骨诱导培养组明显高于未成骨诱导组,经低能量激光照射组明显高于未照射组,随着培养时间的延长,这种差异逐渐减小.结论:LLLI不会对hASCs/海藻酸钠/明胶三维生物打印体内hASCs存活率造成影响,且可促进hASCs成骨向分化.