液晶/聚氨酯复合基底影响rBMSCs成骨分化的研究
发布时间：2021-06-10 07:07
目的:模拟体内组织弹性微环境,构建液晶（OPC/PU）复合基底,探究复合基底弹性模量及液晶相区尺寸对大鼠骨髓间充值干细胞（rBMSCs）成骨分化的影响。方法:通过调节复合膜中液晶含量,制备不同弹性模量的液晶复合基底。采用偏光显微镜观察复合基底表面液晶相区结构;万能测试仪测量复合基底弹性模量;激光共聚焦显微镜观察rBMSCs的铺展、极化和骨架排列;CCK-8法检测rBMSCs的增殖速率;real-time PCR检测复合膜上的成骨分化标记物Ⅰ型胶原和骨桥蛋白的mRNA表达。结果:（1）复合基底中液晶含量增加,液晶相区数量及尺寸增加,复合基底的弹性模量降低,但仍保持在MPa数量级。（2）rBMSCs在液晶含量较低的OPC10-PU和OPC30-PU表面呈现较好的初始黏附、铺展和增殖。（3）成骨诱导初期及中期,rBMSCs在OPC10-PU上展示较高的Ⅰ型胶原和骨桥蛋白基因表达;诱导培养后期,rBMSCs在OPC30-PU和OPC50-PU上呈现出Ⅰ型胶原和骨桥蛋白基因的高表达,成骨分化的基因表达重点也从早中期的Ⅰ型胶原主要表达转变为后期的骨桥蛋白主要表达。结论:复合基底中液晶含量较低时,r...
【文章来源】：中国病理生理杂志. 2015,31(08)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
PU和复合膜在37℃的偏光显微镜图
性模量依次为13．3、11．7、8．8和6．3MPa。虽然黏弹性软物质液晶的加入会降低基质材料PU的强度，但从测试数据看，OPC/PU复合膜仍然有较高的弹性模量，保持在MPa数量级。Figure2．ElasticmodulusofPUandcompositemembranes．Mean±SD．n=3．图2PU和复合膜的弹性模量图3细胞骨架观察图3是rBMSCs在PU及复合膜上培养24h的骨架染色的激光共聚焦照片。如图所示，在PU及所有复合膜上，细胞均排列良好，并呈现与细胞极化方向相同的应力纤维，且细胞外围均有较长稳定的边缘，表明rBMSCs在这些基底上均呈现较好的黏附性。从rBMSCs长径比和面积的定量分析上来看，OPC10-PU和OPC30-PU基底上rBMSCs的长径比略大于PU和OPC50-PU;此外，rBMSCs在OPC10-PU和OPC30-PU基底上具有较大的铺展面积。这些观察结果表明，液晶复合基底中液晶含量不同，rBMSCs与基底发生相互作用的程度亦不相同［6］。4rBMSCs在PU及复合膜上的增殖速率细胞培养1d后，PU和复合膜上的细胞增殖情况基本相同;培养3d后，rBMSCs在PU、OPC10-PU和OPC30-PU上的增殖率均有所增加，而在OPC50-PU上的增殖率略有减少，见图4。Figure3．CytoskeletonrearrangementofrBMSCsondifferentcompositemembranes．Mean±SD．n=10．*P＜0.05vsPU．图3rBMSCs在不同复合膜上的骨架重排·1486·
虮泶?所有检测基因的熔解曲线均呈现单峰，表明扩增的特异性片段相同，引物的特异性高。在培养基中加入地塞米松、维生素C和甘油磷酸钠诱导分化培养7d后，可观察到，种板于PU、OPC30-PU和OPC50-PU上rBMSCs的Ⅰ型胶原mＲNA表达未呈现显著差异，然而，在OPC10-PU上，Ⅰ型胶原表达量明显高于PU和其它2个复合基底上的;OPC10-PU上rBMSCs的骨桥蛋白mＲNA表达量相对而言仍保持最高水平，随着液晶含量的增加，复合基底上rBM-SCs的骨桥蛋白mＲNA表达量呈现明显的递减趋势，表明OPC10-PU基底较有利于rBMSCs的初期成骨分化，见图5。诱导培养14d后，在OPC10-PU基底上的rBM-SCs的Ⅰ型胶原和骨桥蛋白的表达量远远高于PU及其它2个复合膜上的，且随着液晶含量的增加，rBMSCs的Ⅰ型胶原和骨桥蛋白的mＲNA表达量明显下降。与诱导培养7d相比，rBMSCs在OPC10-PU基底上的Ⅰ型胶原和骨桥蛋白的表达量亦有大幅度提高。表明在初期及中期诱导培养过程中，rBMSC在OPC10-PU基底表现出很强的Ⅰ型胶原和骨桥蛋白表达。诱导培养21d后，不同液晶复合基底上rBMSCs的Ⅰ型胶原和骨桥蛋白的mＲNA表达发生了巨大的变化。相对于其它2个基底，OPC30-PU和OPC50-PU上的rBMSCs呈现出Ⅰ型胶原和骨桥蛋白mＲNA的高表达，其中OPC30-PU上2种mＲNA的表达量略高。表明OPC-30-PU和OPC-50-PU基底可促进rBMSCs后期的成骨分化，见图5。Figure5．ExpressionofcollagenⅠandOPNwasexaminedusingreal-timePCＲ．Mean±SD．n=3．*P＜0.05，＊＊P＜0.01vsPU．图5复合膜上Ⅰ型胶原及骨桥蛋白mＲNA表达结果·1487·
本文编号：3221927
【文章来源】：中国病理生理杂志. 2015,31(08)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
PU和复合膜在37℃的偏光显微镜图
性模量依次为13．3、11．7、8．8和6．3MPa。虽然黏弹性软物质液晶的加入会降低基质材料PU的强度，但从测试数据看，OPC/PU复合膜仍然有较高的弹性模量，保持在MPa数量级。Figure2．ElasticmodulusofPUandcompositemembranes．Mean±SD．n=3．图2PU和复合膜的弹性模量图3细胞骨架观察图3是rBMSCs在PU及复合膜上培养24h的骨架染色的激光共聚焦照片。如图所示，在PU及所有复合膜上，细胞均排列良好，并呈现与细胞极化方向相同的应力纤维，且细胞外围均有较长稳定的边缘，表明rBMSCs在这些基底上均呈现较好的黏附性。从rBMSCs长径比和面积的定量分析上来看，OPC10-PU和OPC30-PU基底上rBMSCs的长径比略大于PU和OPC50-PU;此外，rBMSCs在OPC10-PU和OPC30-PU基底上具有较大的铺展面积。这些观察结果表明，液晶复合基底中液晶含量不同，rBMSCs与基底发生相互作用的程度亦不相同［6］。4rBMSCs在PU及复合膜上的增殖速率细胞培养1d后，PU和复合膜上的细胞增殖情况基本相同;培养3d后，rBMSCs在PU、OPC10-PU和OPC30-PU上的增殖率均有所增加，而在OPC50-PU上的增殖率略有减少，见图4。Figure3．CytoskeletonrearrangementofrBMSCsondifferentcompositemembranes．Mean±SD．n=10．*P＜0.05vsPU．图3rBMSCs在不同复合膜上的骨架重排·1486·
虮泶?所有检测基因的熔解曲线均呈现单峰，表明扩增的特异性片段相同，引物的特异性高。在培养基中加入地塞米松、维生素C和甘油磷酸钠诱导分化培养7d后，可观察到，种板于PU、OPC30-PU和OPC50-PU上rBMSCs的Ⅰ型胶原mＲNA表达未呈现显著差异，然而，在OPC10-PU上，Ⅰ型胶原表达量明显高于PU和其它2个复合基底上的;OPC10-PU上rBMSCs的骨桥蛋白mＲNA表达量相对而言仍保持最高水平，随着液晶含量的增加，复合基底上rBM-SCs的骨桥蛋白mＲNA表达量呈现明显的递减趋势，表明OPC10-PU基底较有利于rBMSCs的初期成骨分化，见图5。诱导培养14d后，在OPC10-PU基底上的rBM-SCs的Ⅰ型胶原和骨桥蛋白的表达量远远高于PU及其它2个复合膜上的，且随着液晶含量的增加，rBMSCs的Ⅰ型胶原和骨桥蛋白的mＲNA表达量明显下降。与诱导培养7d相比，rBMSCs在OPC10-PU基底上的Ⅰ型胶原和骨桥蛋白的表达量亦有大幅度提高。表明在初期及中期诱导培养过程中，rBMSC在OPC10-PU基底表现出很强的Ⅰ型胶原和骨桥蛋白表达。诱导培养21d后，不同液晶复合基底上rBMSCs的Ⅰ型胶原和骨桥蛋白的mＲNA表达发生了巨大的变化。相对于其它2个基底，OPC30-PU和OPC50-PU上的rBMSCs呈现出Ⅰ型胶原和骨桥蛋白mＲNA的高表达，其中OPC30-PU上2种mＲNA的表达量略高。表明OPC-30-PU和OPC-50-PU基底可促进rBMSCs后期的成骨分化，见图5。Figure5．ExpressionofcollagenⅠandOPNwasexaminedusingreal-timePCＲ．Mean±SD．n=3．*P＜0.05，＊＊P＜0.01vsPU．图5复合膜上Ⅰ型胶原及骨桥蛋白mＲNA表达结果·1487·
本文编号：3221927
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