明胶-胶原复合凝胶联合诱导因子调控大鼠骨髓间充质干细胞的肝向分化

Gelatin collagen composite hydrogel and inducible factor regulate differentiation of rat bone marrow mesenchymal stem cells into hepatocyte-like cells

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摘要背景:体外人工肝系统已成为临床上非常有效且实用的肝衰竭治疗手段,但仍存在细胞来源有限和获得细胞的功能有限等问题.目的:优化和筛选符合细胞生长需要的明胶-胶原复合凝胶,以复合凝胶为细胞生长的基底材料,探究诱导骨髓间充质干细胞肝向分化的方案.方法:将明胶溶液与胶原溶液按照不同的体积比(1:1、2:1、4:1)混合,分别制备明胶质量浓度为50,100,150,200 g/L的明胶-胶原复合凝胶,通过熔点、微观形貌、吸水率和孔隙率筛选溶液的体积比与明胶的质量浓度,进行后续实验.将大鼠骨髓间充质干细胞接种于复合水凝胶中(实验组),以单独培养的细胞为对照,采用CCK-8法检测细胞增殖;采用两阶段分步诱导方案来诱导两组大鼠骨髓间充质干细胞的肝向分化,于诱导培养的3,7,14,21 d检测上清中白蛋白与尿素的水平.结果与结论:①对比熔点、微观形貌、吸水率和孔隙率检测结果,当明胶溶液与胶原溶液按照4:1体积比混合、明胶质量浓度为150 g/L时制备的复合凝胶最适宜用于细胞培养.②CCK-8检测显示,实验组培养1,3,5 d的细胞增殖活性低于对照组,此后两组间的差距逐渐减小,至10 d时已无差异.③肝向诱导分化实验显示,随着诱导时间的延长,两组白蛋白合成量逐渐增加,其中实验组14,21 d的白蛋白合成量高于对照组(P<0.05);两组诱导3-7 d内的尿素分泌量增幅较大,7 d后生成量趋于稳定,实验组14,21 d的尿素分泌量稍高于对照组,但差异无显著性意义(P>0.05).④结果表明,以明胶-胶原复合凝胶为细胞生长的基底材料联合诱导因子可诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为肝样细胞.