微囊化共培养诱导骨髓间充质干细胞体外定向分化新体系的研究

发布时间：2018-12-10 22:47

【摘要】： 目的：为了更好地模拟体内成骨微环境,建立一种安全的体外诱导干细胞定向诱导分化的新体系,SD大鼠骨髓间充质干细胞与包埋在海藻酸钠-聚赖氨酸-海藻酸钠(alginate-poly-lysine-alginate,APA)微胶囊中的SD大鼠成骨细胞进行体外共培养。 方法：首先利用流式细胞仪分析了SD大鼠骨髓间充质干细胞的表型,然后进行了向成骨、脂肪多向诱导分化鉴定。第3代成骨细胞被包埋在直径400微米的APA微胶囊中,之后含有成骨细胞的微胶囊和外部的干细胞进行共培养,初始成骨细胞和干细胞的数量比约为10：1。共培养之后,通过碱性磷酸酶(ALP)以及von Kossa染色来评价骨髓间充质干细胞向成骨细胞定向分化的程度。 结果：实验结果表明骨髓间充质干细胞表达CD45-和CD29+,并具有向成骨和脂肪的多向分化能力。在体外微囊化共培养数周后,ALP定性和定量分析以及von Kossa染色证实微囊化成骨细胞能够体外促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞定向分化。 结论：在微囊化共培养新体系中成骨细胞通过分泌一些重要的生长因子和细胞外基质作用于干细胞,从而模拟了体内干细胞向成骨细胞转化的微环境；微胶囊膜可以将成骨细胞和干细胞进行免疫隔离,从而避免了两者的混合,利于彻底分离外部的目的细胞。由此,本论文证实微胶囊是一种新型的共培养隔离新手段,微囊化共培养新体系将为骨组织工程中控制干细胞的体外定向分化提供一种工程化新思路。
[Abstract]:Objective: in order to simulate the osteogenic microenvironment in vivo, a new system of induction and differentiation of stem cells in vitro was established. Bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) of SD rats were co-cultured with SD rat osteoblasts embedded in sodium alginate-polylysine-alginate (alginate-poly-lysine-alginate,APA) microcapsules in vitro. Methods: the phenotypes of SD rat bone marrow mesenchymal stem cells were analyzed by flow cytometry. The third generation of osteoblasts were embedded in the APA microcapsules with a diameter of 400 渭 m, then the microcapsules containing osteoblasts were co-cultured with external stem cells. The initial ratio of osteoblasts to stem cells was about 10: 1. After co-culture, the differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells into osteoblasts was evaluated by alkaline phosphatase (ALP) and von Kossa staining. Results: bone marrow mesenchymal stem cells expressed CD45- and CD29 and had the ability to differentiate into bone and fat. After in vitro microencapsulation co-culture, ALP qualitative and quantitative analysis and von Kossa staining confirmed that microencapsulated osteoblasts could promote the differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells into osteoblasts in vitro. Conclusion: in the new microencapsulated co-culture system, osteoblasts act on stem cells by secreting some important growth factors and extracellular matrix, thus mimicking the microenvironment of stem cells transforming into osteoblasts in vivo. The microencapsulated membrane can isolate osteoblasts and stem cells from each other, thus avoiding the mixing of the two and facilitating the complete separation of external target cells. Therefore, microencapsulation is a new method of co-culture and isolation, and the new microencapsulated co-culture system will provide a new engineering idea for controlling the directional differentiation of stem cells in bone tissue engineering in vitro.
【学位授予单位】：大连医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：R329

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