模拟脑组织生物力学环境下温敏脐带间充质干细胞的分化特性研究

The differentiation property of temperature-sensitive umbilical cord mesenchymal stem cells in the biomechanical environment mimicking brain tissue

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摘要目的模拟脑组织弹性模量制备相应二维培养基,比较亚低温联合温敏脐带间充质干细胞(tsUC)与常温下脐带间充质干细胞(UC)的分化特性.方法应用单、双丙烯酰胺的聚合作用,制备弹性模量为0.5 kPa的聚丙烯酰胺(PA)水凝胶,用于模拟脑组织的生物力学环境,并测其弹性模量.从新生儿脐带中分离培养脐带间充质干细胞,通过感染携温度敏感型猿猴病毒40大T抗原(ts-SV40LT)基因的逆转录病毒来制备tsUC.实验分为3组:UC+常温+玻片组(A组)、UC+常温+0.5 kPa组(B组)、tsUC+亚低温+0.5 kPa组(C组).动态观察各组细胞的生长情况和形态变化,并于7d后行细胞免疫荧光检测各组细胞的分化水平并计算分化神经元的轴突长度.结果 PA水凝胶弹性模量的检测结果为(0.50±0.03)kPa.B、C两组部分细胞出现细长的胞突,并存在β-tubulinⅢ阳性细胞,A组细胞镜下无明显神经元形态,也无β-tubulinⅢ阳性表达.B、C两组的神经元分化率以及荧光下轴突长度均明显高于A组,但组间差异无统计学意义(P＞0.05).结论在模拟脑组织弹性模量的环境中,tsUC具有向神经元分化的能力,可应用于亚低温治疗下脑损伤修复的细胞移植研究.