不同浓度透明质酸水凝胶的性能分析及其对MSCs 3D培养生长行为的影响

摘要

目的:透明质酸水凝胶作为细胞3D培养基质能够支持细胞的生长行为,例如表型、活性、增殖、迁移和分化等,而这些生长行为跟水凝胶的机械性能和内部结构关系密切.本研究初步探讨透明质酸水凝胶浓度的改变对其基本性能以及大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs) 3D培养生长行为的影响.rn 方法:制备3种浓度的透明质酸水凝胶:0.4％、0.8％、1.2％(w/v),并分析其机械性能,包括凝胶时间、溶胀率、降解速率以及粘弹性,用这3种浓度水凝胶分别包封MSCs进行3D培养,并与普通培养皿的2D培养作对照.通过激光扫描共焦显微镜观察MSCs在不同浓度水凝胶3D培养的形态,检测MSCs在水凝胶内的活性、增殖及凋亡情况,并分析MSCs在水凝胶内的"干性"及分化潜能.rn 结果:透明质酸水凝胶浓度越大，其凝胶时间越短，溶胀率越低，降解速率越慢，水凝胶强度越大(P<0.05)。MSCs在水凝胶内呈立体圆球形，与2D培养时呈现的梭形明显不同。MSCs在水凝胶内3D培养表现出的增殖率要高于2D培养，并且在浓度为0.8%水凝胶内的增殖率要高于0.4%和1.2%水凝胶组(P＜0.05)，MSCs在0.8%的水凝胶内可保持较高的活性和分化潜能。rn 结论:不同浓度的透明质酸水凝胶性能存在差异，对大鼠骨髓间充质干细胞的增殖、分布、生长状态也有不同影响，浓度为0.5%的水凝胶性能较为优越，可能更适合大鼠骨髓间充质干细胞的3D培养。MSCs在此水凝胶内可保持较高的增殖活性和分化潜能。