体内成骨过程中人脂肪基质细胞对新骨形成的促进作用

摘要

目的:探索以人脂肪基质细胞(human adipose-derived stromal cells,hASCs)为基础的组织工程骨在体内成骨过程中hASCs发挥的作用,为深入研究其体内成骨机制奠定基础。方法:酶消化法分离原代hASCs,进行传代培养。体内实验使用16只裸鼠,于其背部正中做皮肤切口,向两侧分离出4个皮下植入腔,分别植入:(1)空白;(2)单纯β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)支架(支架对照组);(3)β-TCP支架+人成纤维细胞(阴性细胞对照组);(4)β-TCP支架+hASCs(实验组)。植入后1周、2周、4周、6周进行取材,每时间点取4只裸鼠,其中2只裸鼠的标本经处理后进行扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观察,另外2只裸鼠的标本制成组织学切片,进行HE染色分析。结果:SEM观察可见实验组植入2周后,hASCs周围即出现大量细胞外基质,至4周时细胞外基质开始出现明显的矿化,6周时可见矿化基质进一步增多。HE染色分析可见实验组植入2周后hASCs即开始分泌嗜酸性较强的均质细胞外基质,至4周时细胞外基质中出现了强嗜酸性的类骨组织,6周时新生类骨组织面积明显增大,结构更加典型。在其他组均未见矿化基质和类骨组织生成。结论:人脂肪基质细胞在体内成骨过程中发挥了关键的作用,包括分泌大量细胞外基质,促进细胞外基质矿化和引导新生类骨组织形成。