丝素蛋白-羟基磷灰石三维大孔支架复合脂肪干细胞体外构建组织工程骨的可行性研究

• 作者: 丁晓明 张凯三 刘婷婷 朱明 王祥杰 潘月兴 刘玉田 郭振光 徐开民 杨彬
• 来源期刊: 中医正骨
• 关键词: 组织工程 丝心蛋白 羟基磷灰石类 脂肪干细胞 骨诱导
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 基础研究|Experimental research
• 页码范围: 1-6
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-6015.2021.12.001

摘要

目的:探讨丝素蛋白(silk fibroin,SF)-羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)三维大孔支架复合脂肪干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)体外构建组织工程骨的可行性.方法:以SF和HA为原料,采用石蜡微球沥滤技术制备三维大孔支架,以micro-CT扫描重建观察其结构,并测定支架的弹性模量.将兔ADSCs接种到支架上,给予成骨诱导液培养,分别取样本进行扫描电子显微镜观察、HE染色、细胞增殖情况测定(CCK8)、Von Kossa染色、Ⅰ型胶原免疫组化染色及Ⅰ型胶原含量测定(Elisa),评估SF-HA三维大孔支架的生物相容性和ADSCs在支架上的成骨分化情况.结果:①SF-HA三维大孔支架性能评估结果.支架内部可见均匀排列的大孔结构,连通性好.支架孔径(365.30±27.10)μm,孔隙率(85.30±1.80)％,弹性模量(54.93±5.44)kPa.②SF-HA三维大孔支架生物相容性评估结果.扫描电子显微镜图像显示细胞能够很好地在支架孔壁上黏附和伸展,细胞通过孔隙之间的连通结构长入孔隙内或在孔隙边缘呈拉网样覆盖,细胞周围可见基质分泌.SF-HA三维大孔支架ADSCs复合体HE染色结果显示,细胞核深染、胞浆红染,均匀黏附在支架孔隙内壁上,随成骨诱导培养时间延长,细胞和基质明显增多.CCK8检测结果显示,培养21 d时SF-HA三维大孔支架上的细胞数量较培养7 d时增加(1.14±0.08,1.98±0.11,t=13.810,P=0.000).③ADSCs在SF-HA三维大孔支架上的成骨分化情况评估结果.Von Kossa染色和Ⅰ型胶原免疫组化染色可观察到钙沉积和Ⅰ型胶原积累,而且随时间延长不断增多.成骨诱导培养1 d、7 d、21 d时,SF-HA三维大孔支架ADSCs复合体上Ⅰ型胶原含量比较,差异有统计学意义(0.90±0.24,1.26±0.27,3.89±0.82,F=49.780,P=0.000);成骨诱导培养21 d时的Ⅰ型胶原含量高于成骨诱导培养1 d、7 d时(P=0.000;P=0.000);成骨诱导培养1 d、7 d时的Ⅰ型胶原含量比较,差异无统计学意义(P=0.059).结论:SF-HA三维大孔支架复合成骨诱导培养的ADSCs具有在体外构建组织工程骨的可能.