生物医学工程论文_3D生物打印脂肪来源干细胞联 -中国组织工程研究杂志社投稿

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生物医学工程论文_3D生物打印脂肪来源干细胞联

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文章摘要:目的探索3D生物打印脂肪来源干细胞（adipose-derived stem cells,ADSCs）联合甲基丙烯酰化明胶（gelatin methacryloyl,GelMA）构建组织工程软骨的可行性。方法取脂肪抽吸手术患者自愿捐赠的脂肪组织分离培养人ADSCs（human ADSCs,hADSCs）,取第3代细胞与GelMA水凝胶和光引发剂混匀制成生物墨水。采用3D生物打印技术制备hADSCs-GelMA复合支架,行大体观察,于培养1 d及成软骨诱导培养14 d行扫描电镜观察;培养1、4、7 d取复合支架,行活/死细胞染色观察各时间点细胞存活率,并采用细胞计数试剂盒8（cell counting kit 8,CCK-8）法检测细胞增殖情况;取成软骨诱导培养14 d的复合支架样本为实验组,以用完全培养基培养14 d的复合支架为对照组,行实时荧光定量PCR（real-time fluorescent quantitative PCR,qRT-PCR）检测软骨基质基因蛋白聚糖（aggrecan,ACAN）、成软骨调节因子SOX9、软骨特异性基因Ⅱ型胶原蛋白（collagen typeⅡA1,COLⅡA1）、软骨肥大标志基因Ⅹ型胶原蛋白（collagen typeⅩA1,COLⅩA1）mRNA的相对表达量。将成软骨诱导培养14 d的3D生物打印hADSCs-GelMA复合支架（实验组）和不含细胞的空白GelMA水凝胶支架（对照组）分别植入裸鼠背部皮下两侧囊袋内,4周后取材,行大体观察、番红O染色、阿利新蓝染色和Ⅱ型胶原免疫组织化学染色观察复合支架体内成软骨情况。结果大体观察和扫描电镜观察示hADSCs-GelMA复合支架形态稳定,结构规则。培养1、4、7 d细胞存活率维持在80%～90%,各时间点间差异均有统计学意义（P<0.05）。CCK-8法检测示随培养时间延长,复合支架内细胞呈持续增殖状态。对复合支架行成软骨诱导培养14 d后qRTPCR检测示,ACAN、SOX9和COLⅡA1表达显著上调,COLⅩA1表达显著下调（P<0.05）。复合支架植入裸鼠体内4周后取材,网格状形态清晰完整,组织学及免疫组织化学染色示实验组软骨基质和Ⅱ型胶原沉积,可见软骨陷窝形成,提示有软骨组织形成。结论 3D生物打印的hADSCs-GelMA复合支架具备稳定的三维结构,细胞存活率高,可在体内、外诱导分化为软骨组织,可用于体内外构建组织工程软骨。

文章关键词:

论文分类号:R318.08

文章来源：《中国组织工程研究》网址: http://www.zgzzgcyj.cn/qikandaodu/2021/1009/1859.html