毛乳头细胞的分离培养与体外诱导研究

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目的:毛乳头细胞在皮肤创伤修复中具有重要作用,可以作为种子细胞来源参与皮肤创伤后修复,目前利用毛乳头细胞构建皮肤的研究在国内外是新领域。本研究分离培养毛乳头细胞(dermal papilla cells,DPCs),对DPCs进行体外诱导,以证明其干细胞特性,为其作为毛囊化皮肤种子细胞提供依据。   在毛乳头细胞的分离培养实验中,采用机械分离与酶消化相结合的方法获取毛乳头组织,利用组织培养法培养DPCs,为下一步的体外诱导打下基础。   通过对体外培养的大鼠的DPCs体外诱导分化的潜能进行研究,可以进一步了解毛乳头细胞的干细胞生物学特性,为今后皮肤组织细胞的体外诱导提供方向和方法的选择。   方法:应用机械法拔取新生SD大鼠完整生长初期毛囊,组织块法分离和培养毛乳头细胞。   1.将7日龄SD仔鼠须消毒处理,在体式显微镜下分离毛囊,经过离心,加入2m10.25%胶原酶孵化60分钟,再将DPCs组织转移至培养瓶中,在DMEM培养液中培养,用于毛乳头细胞传代培养。   将第二代细胞分组并加入MTT液孵育4h,吸弃培养液后以490mm波长读取OD值,与只加培养液的空白组对照,绘制细胞生长曲线。   2.利用常规的成骨诱导方法对DPCs进行体外诱导。将生长状态良好的第2代毛乳头细胞分别以1×105/ml的密度接种于24孔培养板中,加入正常培养基37℃5%CO2孵箱中培养;待细胞分别铺满瓶底的80%时,换成成骨诱导培养液继续培养7天,以加入正常培养基的孔作为对照;   结果:DPCs的分离培养与传代培养:以胶原酶分离游离培养出来的毛乳头细胞呈圆形或椭圆形。贴壁后细胞从组织中迁出,呈放射状向四周生长,细胞多呈三角形或多角形,细胞体积较大。传代后细胞呈多角形或梭形,融合后的细胞呈明显的多层化凝集现象。经多次传代的DPCs逐渐失去凝集能力,细胞形态逐渐向梭形演变,当传至第6代时,细胞生长状态逐渐变差,继续培养的细胞开始出现死亡漂浮现象。毛乳头细胞生长曲线显示细胞生长总体呈“滞缓-对数生长-平台”生长模式。   DPCs经成骨诱导液培养3D后可见细胞表面的黑色粒状物,ALP测定活性升高,7天后镜下可见多个黑色结节形成,结节大小不一,茜素红染色结节着红色。对照组则未见结节形成。   结论:我们将机械分离与酶消化相结合的方法,先用显微解剖分离出毛乳头组织,再根据毛囊结构特点,以胶原酶消化完整毛囊,一定时间后毛囊下端毛乳头先松散而真皮鞘未分解,此时即可将毛乳头组织拣出。此方法培养出的毛乳头细胞,无污染,贴壁迅速,优于单纯的机械分离方法。毛乳头细胞为多角形或梭形,呈明显的多层化凝集现象;细胞生长曲线显示细胞生长总体呈“滞缓-对数生长-平台”生长模式。   对大鼠触须部的毛乳头细胞进行体外诱导,其分化具有成骨细胞特性的细胞,证实了毛乳头细胞的横向分化能力。毛囊周期性生长的特性提示有干细胞生长的特性,本实验证实毛乳头细胞具有成骨干细胞特性。   总之,毛囊细胞可作为种子细胞,不但增加了皮肤种子细胞的来源范围,也为构建含毛囊结构的皮肤提供新的思路与方法。也为皮肤缺损的修复提供了新的治疗方法。
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