脂肪间充质干细胞无支架三维凝胶:脂肪间充质干细胞大密度接种于培养皿中,添加含有抗坏血酸-2-磷酸酯的MSCBM培养基,干细胞会分泌大量胶原使细胞胶联成一体,形成细胞膜片状结构,只需要轻微剪切力可将细胞膜片从培养皿底部吹起。在不需要外源支架的条件下形成含有干细胞成分的凝胶状结构。
干细胞凝胶移植治疗猪软骨损伤:猪的膝关节在解剖学上与人有很多相似之处,猪的膝软骨厚度足够允许进行关节软骨损伤造模,而不伤及软骨下骨组织。造模之后立即进行干细胞凝胶植入,凝胶自动黏附在关节软骨上,从而实现了无缝合移植。
目的:探究人脂肪间充质干细胞无支架三维凝胶治疗猪软骨损伤的可行性。
方法:取第3-5代人脂肪间充质干细胞,以4×105/cm2的密度接种于培养皿中,添加含5%血清替代物UltroGRO、0.2mmol/L抗坏血酸-2-磷酸酯的MSCBM培养基静置培养14d,轻轻吹起细胞及细胞基质即为脂肪间充质干细胞三维凝胶,然后分别进行成骨、成脂、成软骨诱导鉴定凝胶中脂肪间充质干细胞的干性。取10只4月龄雌性巴马小型猪,在猪双膝股骨内侧髁的软骨上各制造一处直径5mm,深2mm的软骨损伤,右侧膝关节软骨损伤处移植脂肪干细胞凝胶,使凝胶完全填充满缺损处,作为治疗组;左侧不治疗,作为自身对照组。治疗后4,6,8个月取出软骨及骨组织,进行苏木精-伊红染色、番红固绿染色。
结果与结论:人脂肪间充干细胞无支架三维凝胶仍具备间充质干细胞的干性,具有分化成脂、成骨、成软骨的能力。软骨组织切片染色可见对照组损伤明显,细胞凝胶治疗组损伤底层可见成群分布的成熟软骨细胞,向上逐渐过渡为幼稚的软骨细胞,表浅部位仍可见残存的肉芽组织,经过6-8个月治疗,有效率为62.5%(5/8)。结果显示脂肪间充质干细胞三维凝胶能促进猪膝关节软骨损伤修复。
(王芝辉)
中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程
关键词:干细胞,脂肪间充质干细胞,干细胞凝胶,移植,膝,软骨损伤,巴马小型猪
引用本文:张剑慧,马贺然,谭毅,王芝辉.人脂肪间充质干细胞无支架三维凝胶修复猪膝关节损伤[J].中国组织工程研究,2021,25(19):2969-2975.
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