脐带间充质干细胞复合β-磷酸三钙生物陶瓷体内外成骨能力的初步研究

The study of bone formation of hUCMSCs compounded with β-TCP biological ceramic in vitro and in vivo

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摘要目的:观察人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,hUCMSCs)和支架材料β-磷酸三钙(β-TCP)生物陶瓷复合的体内外成骨情况.方法:在体外构建hUCMSCs和β-TCP的复合物,将细胞以3×10 5/mL的浓度接种到支架材料上进行复合体构建,并进行电镜观察、特异性免疫荧光染色、MTT、ALP检测.将复合物植入裸鼠体内,进行成骨能力研究.实验分为3组,即植入单纯β-TCP支架组、植入体外成骨诱导2周的hUCMSCs和β-TCP复合物组、单纯植入体外成骨诱导2周的hUCMSCs组.植入后2个月取出标本,进行大体观察、X线片观察和组织学观察.采用SPSS16.0软件包对实验数据进行重复测量随机区组设计的方差分析.结果:hUCMSCs植入支架4h后,即可见细胞在支架上附着,1周后可见细胞在支架中大量增殖,β-TCP具有一定的骨诱导性.复合物植入裸鼠内2个月,hUCMSCs和β-TCP复合组X线密度最高.HE染色显示,2个月后,hUCMSCs和β-TCP复合组见不规则新骨和血管形成,单纯β-TCP组未见明显新骨和血管形成.Masson染色显示,2个月后,hUCMSCs和β-TCP复合组见大量胶原形成,单纯β-TCP组未见明显胶原形成.VG染色显示,2个月后,hUCMSCs和β-TCP复合组孔隙中有大量类骨质及少量骨陷窝形成,单纯β-TCP组未见类骨质形成.结论:hUCMSCs和β-TCP具有良好的生物相容性,两者构建的复合物在植入裸鼠体内2个月时可见新骨及血管化形成.