论文部分内容阅读
目的：诱导性多潜能干细胞(Induced pluripotent stem cells (iPSCs))作为种子细胞在组织工程应用中具有非常大的潜能。先前的研究结果已经证实iPSCs可以诱导分化为成骨细胞。在组织工程应用过程中,种子细胞是重要因素,而在新生组织生长过程中支架材料微环境对种子细胞的增殖、分化的影响同样重要。因此在此实验中,我们利用镁黄长石,一种硅酸盐生物活性陶瓷材料,研究其体外诱导刺激iPSCs分化的拟胚体细胞成骨分化,为动物体内实验奠定基础。方法： (1)人iPSCs多能性鉴定,包括碱性磷酸酶染色、细胞核型检测、多能性基因(Oct3/4, Sox2, Nanog, SSEA-4, TRA-1-60, and RA-1-81)免疫荧光染色、畸胎瘤实验、三胚层组织细胞苏木精&曙红染色。 (2)体外生长培养基对比不同浓度镁黄长石浸提液(1/32、1/64、1/128、1/256)作用于人iPSCs细胞免疫荧光染色检测细胞多能性基因,另外生长培养基组、成骨诱导因子组、镁黄长石浸提液各浓度组作用于人iPSCs细胞分化来源拟胚体细胞,在第7天细胞碱性磷酸酶染色及碱性磷酸酶活性检测,第14、21天检测成骨相关基因,第21天同时进行茜素红染色。结果： (1)我们看到人iPSCs有ALP表达,核型正常,同时多能性基因的表达阳性,最后畸胎瘤形成以及三个胚层组织细胞苏木精&曙红染色,鉴定结果符合诱导性多潜能干细胞要求。 (2)在有成骨诱导因子(维生素C、地塞米松、b-甘油磷酸钠)的条件下,镁黄长石浸提液的成骨诱导作用优于单纯成骨诱导液作用。在一定浓度范围的镁黄长石浸提液刺激下,细胞碱性磷酸酶(ALP)活性及成骨相关基因检测结果显示骨钙(OCN)、Ⅰ型胶原蛋白(COL1)、RUNT相关因子2 (RUNX2)、骨形态发生蛋白(BMP2)的表达明显高于对照组。而当镁黄长石浸提液中不含成骨诱导因子时,相比于生长培养基组成骨分化在早期没有变化,在分化后期第21天成骨分化增强。结论：在不含成骨诱导因子的条件下镁黄长石生物活性陶瓷对人iPSCs分化来源拟胚体细胞成骨分化有促进作用,其作为支架材料联合人iPSCs在骨组织工程中具有广阔的应用前景。