自组装纳米多肽水凝胶负载干细胞对软骨损伤修复的研究

摘要

目的 探讨自组装纳米多肽水凝胶负载干细胞对新西兰兔软骨缺损的修复作用.方法 构建自组装纳米多肽水凝胶,利用扫描电镜技术检测丝素蛋白支架的结构,培养兔源性骨髓间充质干细胞(BMSC),流式细胞仪检测第2代BMSC表面蛋白CD34、CD45、CD90和CD105表达,活细胞/死细胞双重染色检测水凝胶与BMSC的生物相容性,CCK-8法检测BMSC增殖情况检测,实时定量PCR检测水凝胶对BMSC的蛋白聚糖(AGN)、Ⅱ型胶原a1(COL2a1)、成软骨分化调控基因Sox-9 mRNA的表达,分析水凝胶对BMSC成软骨分化的影响,并利用甲苯胺蓝染色评估水凝胶对兔软骨缺损的修复效果.结果 原子力显微镜观察功能化自组装多肽可以形成纳米纤维网状结构;第2代BMSC表面蛋白结果显示CD105阳性和CD45阴性的比例为91.22％,而CD90阳性和CD34阴性的比例为95.10％.生物相容性检测示兔BMSC在自组装水凝胶中生长状态稳定,以绿染的活细胞为主.CCK-8法检测示BMSC复合水凝胶组在培养3 d时增殖能力高于BMSC组(P<0.001).PCR检测示空白组、水凝胶、诱导液组和水凝胶与诱导液混合组的AGN、COL2a1、Sox-9 mRNA表达在第2～4周比较差异均有统计学意义(P均<0.001),有水凝胶的环境更有利于BMSC成软骨分化.甲苯胺蓝染色结果显示水凝胶负载干细胞对软骨缺损的修复作用优于BMSC组和缺损对照组(P均<0.05).结论 自组装纳米多肽水凝胶负载BMSC对软骨缺损的修复具有明显的促进作用.