低聚乙二醇富马酸酯水凝胶中骨髓来源间充质干细胞的生物学行为

摘要

背景：低聚乙二醇富马酸酯水凝胶是一种具有良好生物相容性及可注射性和可降解性的生物材料。不同相对分子质量水凝胶之间的特性有所差异,将骨髓间充质干细胞包裹其中并诱导细胞成骨分化,相对分子质量相当的水凝胶更有利于细胞增殖和分化,所以采用该材料为骨组织工程支架提供了新的选择。目的：探讨不同相对分子质量的低聚乙二醇富马酸酯水凝胶材料体外包裹大鼠骨髓间充质干细胞的增殖和分化的影响。方法：低聚乙二醇富马酸酯通过氧化还原基团引发系统产生交联,制备出相对分子质量为1 000,3 000,10 000,35 000的低聚乙二醇富马酸酯水凝胶,对水凝胶的溶胀和降解性能进行检测。将骨髓间充质干细胞包裹到4种相对分子质量的水凝胶中,在成骨培养液中诱导1-3周,通过组织学染色（苏木精-伊红染色和茜素红染色）和免疫荧光染色检测水凝胶材料对骨髓间充质干细胞形态的影响以及成骨分化的效果。结果与结论：①随着水凝胶相对分子质量的增加,成胶时间变短,凝胶的溶胀度明显增加,且随着时间的推移,水凝胶的降解速率与相对分子质量成正比;②细胞复合水凝胶支架材料的组织学与免疫荧光染色结果表明,细胞经过诱导后,在具有适当溶胀与降解特性的相对分子质量为3 000与10 000的水凝胶中所形成的矿化结节数量显著多于在其它两种相对分子质量中的,说明有利于细胞的增殖与分化;③结果表明,低聚乙二醇富马酸酯水凝胶具有良好的生物相容性,且相对分子质量为3 000与10 000的水凝胶对间充质干细胞的成骨分化有一定的良性调节作用。