共培养成纤维细胞及血管内皮细胞对脂肪干细胞增殖和成骨作用的影响

摘要

背景:组织工程的发展为临床骨缺损治疗提供了新方法,但组织工程骨形成缓慢、血管化缓慢等问题一直存在.已有研究表明血管内皮细胞和脂肪干细胞联合培养体系修复骨缺损能力优于单种细胞.成纤维细胞具有优良增殖能力、分泌合成胶原能力,包含多种调控因子,可向成骨分化,具有成为优良种子细胞参与构建组织工程骨的潜力.目的:探讨成纤维细胞、血管内皮细胞和脂肪干细胞联合培养对脂肪干细胞增殖和成骨分化的影响.方法:①将细胞分为4组:脂肪干细胞组、脂肪干细胞+血管内皮细胞共培养组、脂肪干细胞+成纤维细胞共培养组、脂肪干细胞+血管内皮细胞+成纤维细胞共培养组,倒置显微镜下观察细胞的形态变化;②共培养第1,3,5,7,9天,采用CCK-8法检测各组脂肪干细胞增殖情况并绘制生长曲线;③共培养第7,14,21,28天,各组脂肪干细胞进行茜素红染色、碱性磷酸酶染色;④共培养第3周,采用Western blot检测各组脂肪干细胞中骨形态发生蛋白2的表达水平.结果 与结论:①培养14 d时,脂肪干细胞+血管内皮细胞+成纤维细胞共培养组部分细胞融合成团块状,呈巢状分布,而脂肪干细胞组细胞形态单一,未见细胞团出现;②各组细胞生长曲线形态基本相同,细胞吸光度值逐渐升高,脂肪干细胞+血管内皮细胞+成纤维细胞共培养组吸光度值最高,脂肪干细胞+血管内皮细胞共培养组次之,其次是脂肪干细胞+成纤维细胞共培养组;③共培养第28天时茜素红染色,各组细胞均有红色阳性细胞,以脂肪干细胞+血管内皮细胞+成纤维细胞共培养组最多,脂肪干细胞组最少.共培养第28天时碱性磷酸酶染色,各组细胞均有红色阳性颗粒,以脂肪干细胞+血管内皮细胞+成纤维细胞共培养组和脂肪干细胞+成纤维细胞共培养组最多,脂肪干细胞组最少;④各组细胞均有骨形态发生蛋白2表达,以脂肪干细胞+成纤维细胞共培养组和脂肪干细胞+血管内皮细胞+成纤维细胞共培养组较明显;⑤结果表明,体外共培养条件下成纤维细胞促进脂肪干细胞成骨分化的能力比血管内皮细胞强,但促增殖效果不如血管内皮细胞;成纤维细胞联合血管内皮细胞与脂肪干细胞共培养体系促进脂肪干细胞大量增殖、快速高效向成骨细胞分化的能力最强.