软骨脱细胞基质多孔支架与骨髓基质干细胞体外构建组织工程软骨的研究

摘要

目的探讨关节软骨脱细胞基质多孔支架（CEDPS）与骨髓基质干细胞（BMSCs）体外培养组织工程软骨的可行性。方法粉碎人关节软骨,脱细胞处理后差速离心法收集细胞外基质悬液,采用冷冻干燥技术制备三维多孔支架。扫描电镜观察其微观结构,并进行组织学观察,生化成分定量检测其胶原、氨基葡聚糖（GAG）、DNA含量,生物力学方法测量其干性及覆水状态下压缩弹性模量;分离培养犬骨髓基质干细胞,TGF-β1成软骨诱导,PKH26标记,接种到支架上体外继续诱导培养,荧光显微镜及扫描电镜观察培养3 d后细胞在支架内的黏附、分布情况。结果制备的CEDPS支架无细胞碎片残留,软骨细胞外基质特异性染色阳性,具有相互贯通的三维孔隙结构;支架生化成分定量检测:总胶原含量为（708.2±44.7）μg/mg,GAG含量为（254.7±25.9）μg/mg,DNA含量为（0.021±0.007）μg/mg;支架纵向压缩弹性模量E=（1.226±0.288）MPa,覆水后压缩弹性模量E=（0.052±0.007）MPa。荧光显微镜、电镜检查结果表明细胞广泛均匀的分布在支架内部,呈圆形或椭圆形,在支架上增殖显著,细胞基质分泌明显。结论 CEDPS支架在生化组成和结构上与软骨细胞外基质成分类似,去细胞彻底,具有良好生物力学特性,是一种较为理想的软骨组织工程支架载体;成软骨诱导的BMSCs与CEDPS支架在体外可初步构建类软骨样组织。