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目的:研究新型藻酸锶凝胶(Alg-Sr)的理化性质,观察并检测兔骨髓间充质干细胞(BMSCs)于藻酸锶凝胶(Alg-Sr)中的存活、增殖及成骨分化情况,为复合BMSCs的Alg-Sr应用于骨的再生及修复提供理论依据。方法:(1)制备0.2mol/L的氯化锶胶凝液(SrCl2),将其与2.0wt%的藻酸钠溶液交联形成Alg-Sr,肉眼观察其大体形态,扫描电镜(SEM)观察其微观结构并测量其压缩模量、降解率及溶胀率,并将其与同样方法及浓度制备的藻酸钙凝胶(Alg-Ca)对比。(2)全骨髓法获取兔BMSCs,体外扩增培养并行免疫细胞化学法鉴定(;3)将第5代兔BMSCs以细胞密度为5105/ml接种于Alg-Sr中行三维培养,每日观察凝胶中细胞的生长形态,行Live/Dead细胞染色测定细胞活力,DNA定量分析细胞的增殖情况,并设BMSCs接种于Alg-Ca中以同样方法培养作为对照组。(4)BMSCs分别接种于Alg-Sr和Alg-Ca中成骨诱导后,通过检测细胞分泌的ALP活性,荧光定量PCR检测成骨相关基因OSX、CollagenI、Runx2的mRNA表达情况,茜素红及冯库染色检测钙盐沉积情况。结果:(1)大体观察上来看,Alg-Sr和Alg-Ca均为直径约3mm的白色透明凝胶珠,将它们浸入培养基中数分钟后凝胶均呈橙黄色;SEM观察发现Alg-Sr与Alg-Ca均形成典型的“鸡蛋盒”样结构,孔隙大小均匀;测得Alg-Sr的压缩模量为(186.53±8.37)kPa,大于Alg-Ca的(152.14±7.45)kPa,差异有统计学意义(t=6.863,P<0.05);Alg-Sr与Alg-Ca的体外降解率于前20天无统计学差异(P>0.05),第20、25、30天,Alg-Sr的降解率显著低于Alg-Ca(P<0.05);Alg-Sr和Alg-Ca的溶胀率分别为14.32%±1.53%和15.25%±1.64%,两者间差异无统计学意义(t=0.927,P>0.05)。(2)通过全骨髓培养法及换液、传代,并通过细胞形态及免疫细胞荧光鉴定结果CD29(+)、CD34()、CD44(+)、CD45()表明成功获得兔BMSCs。(3)兔BMSCs于Alg-Sr和Alg-Ca中三维培养时细胞生长形态和增殖趋势均相似,接种初期(1~4天)细胞悬浮于凝胶内成圆球形散在分布,约4天后细胞逐渐黏附于凝胶内壁呈星形或多角形生长,并逐渐形成大量细胞集落;兔BMSCs于Alg-Sr中三维培养21天时DNA含量为(4.38±0.24) g,显著高于Alg-Ca中的(3.25±0.21) g,(t=7.923,P<0.05)。(4)BMSCs于Alg-Sr和Alg-Ca两种凝胶中成骨诱导12天后,Alg-Sr中ALP活性为(2.14±0.11)金氏单位/100mL,Alg-Ca中为(1.69±0.14)金氏单位/100mL(t=5.652,P<0.05),差异有统计学意义(t=5.652,P<0.05);Alg-Sr中的细胞表达的OSX、Collagen I、Runx2的mRNA相对表达量均显著高于Alg-Ca组(P<0.05);Alg-Sr来源的BMSCs成骨诱导21天后行茜素红染色及冯库染色后,其钙结节数量和磷酸盐沉积面积均高于Alg-Ca来源的细胞组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:Alg-Sr与Alg-Ca有相似的均匀孔隙结构,BMSCs适合在其内三维培养。但相对于Alg-Ca,Alg-Sr具有更强的机械强度和更低的降解率,此外,其对BMSCs的增殖及成骨分化能力具有更显著的促进作用。因此,与Alg-Ca相比,Alg-Sr是一种新型的优良的骨再生及修复的细胞支架材料。