探讨改良体外分离、培养、扩增、纯化SD大鼠毛囊干细胞(rHFSCs)及其免疫、超微结构的鉴定方法,观察rHFSCs的生物学特性及成脂、成骨分化能力。
方法2015年1—6月选取清洁级1周龄SD大鼠6只,在无菌条件下切取SD大鼠触须部皮肤,用Dispase酶和Ⅳ型胶原酶混合液消化,显微镜下分离毛囊隆突部,用梯度加液组织块贴壁法培养rHFSCs,用两步酶消化法传代,用Ⅳ型胶原差速贴壁法纯化rHFSCs。收集第3代rHFSCs,采用流式细胞术、免疫荧光染色及透射电镜观察rHFSCs内部结构等方法鉴定rHFSCs。收集第1~10代rHFSCs检测细胞活力,第3、5、7、9代rHFSCs培养第1~8天时检测细胞增殖能力。收集第3代rHFSCs,按培养液的不同分为诱导组和对照组,对比两组目的基因PPAR-γ、C/EBPa、OPG、Runx2的相对表达量及染色后的光密度(OD)值变化情况,观察rHFSCs的成脂、成骨分化能力。
结果通过改良方法分离、培养、纯化的rHFSCs呈典型的铺路石状,生长曲线呈"S"形,生长增殖能力良好,克隆形成能力强。透射电镜显示细胞处于原始状态。流式细胞术检测显示Integrin β1、Integrin α6、P63呈高表达,CK15呈中等表达,符合rHFSCs标记鉴定特点。免疫荧光染色和透射电镜观察rHFSCs内部结构证明细胞的类型属于毛囊干细胞。rHFSCs成脂诱导培养7 d后RFqPCR定量结果显示,诱导组目的基因PPAR-γ、C/EBPa的相对表达量(5.598±0.168、4.757±0.416)均明显高于对照组(1.119±0.344、1.126±0.355),差异均有统计学意义(t=34.955、20.266,P值均<0.01);诱导14 d后细胞油红O染色阳性,诱导组OD值(2.472±0.091)明显高于对照组(0.817±0.003),差异有统计学意义(t=114.641, P<0.05)。rHFSCs成骨诱导培养14天后RFqPCR定量结果显示,诱导组目的基因OPG和Runx2的相对表达量(1.921±0.275,3.892±0.265)明显高于对照组(1.085±0.288,1.046±0.216),差异均有统计学意义(t=4.667、17.332, P值均<0.01);诱导21 d后细胞茜素红染色阳性,诱导组OD值(0.716±0.016)明显高于对照组(0.076±0.002),差异有统计学意义(t=14.078, P<0.01)。
结论采用改良体外分离、培养、扩增、纯化方法可成功建立rHFSCs体外培养体系,rHFSCs具有纯度大、增殖效率高、多向分化潜能强等特点,可为干细胞组织工程学相关发展提供良好的种子细胞。