TGF-β1、IGF-Ⅰ和地塞米松诱导BMSCs体外构建组织工程化软骨

摘要

目的探讨体外联合应用TGF-β1、IGF-Ⅰ及地塞米松诱导骨髓基质干细胞(BMSCs)体外构建组织工程化软骨的可行性.方法抽取8周龄猪股骨骨髓,应用贴壁法分选单个核细胞,体外培养扩增后获得BMSCs,收集第2代细胞,以5 × 107/cm3的密度接种到聚羟基乙酸(PGA)制成的圆柱形三维支架材料上,7 d后联合应用TGF-β1、IGF-Ⅰ及地塞米松进行诱导和体外培养,未诱导组作为平行对照.4周和8周分别取材进行大体观察、组织学、组织化学及免疫组织化学检测.结果体外诱导培养4周后,形成的细胞材料复合物表面光滑,质地柔韧,保持原大小形状;组织学显示有较为明显软骨陷窝,并分布有Ⅱ型胶原及聚合蛋白多糖(GAG);8周时外观灰白色,较坚硬,软骨陷窝更为明显,并连接成片,Ⅱ型胶原染色呈强阳性,有更多甲苯胺蓝异染的软骨特异性基质成分.对照组细胞材料复合物逐渐收缩,8周时直径仅约2 mm大小,组织学检测无软骨陷窝结构,Ⅱ型胶原免疫组化结果阴性.结论 TGF-β1、IGF-Ⅰ及地塞米松可以体外诱导BMSCs在三维支架上形成组织工程化软骨.