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DPSC软骨向分化的过程2022-06-21 08:57:35

关节软骨是一种具有一定厚度、高度组织化的结缔组织,位于活动关节的末端,在关节的运动和关节稳定中均起着重要作用。关节区域的急慢性损伤、软骨退化、骨关节炎等均可造成关节软骨的不可逆性损伤。关节软骨中无血管、神经的分布,软骨细胞是关节软骨中唯一的细胞,代谢活性较低,当关节软骨发生损伤时,进行自我修复的可能性非常小。

Wei等在2007年首次描述了DPSC软骨分化的过程,将DPSC培养在添加胎牛血清、转化生长因子-β1、地塞米松、胰岛素、抗坏血酸 2-磷酸酯和丙酮酸钠的α-MEM培养基中孵育3周,可以得到成功获得软骨向分化的DPSC。在人肋软骨细胞中加入DPSC可以有效修复关节缺损,软骨细胞能够提供软骨诱导性,促进DPSC向软骨分化,增强软骨的形成。使用紫外线辅助的光刻技术制造的聚乙二醇二甲基丙烯酸、甲基丙烯酸明胶和羟基磷灰石组成的复合聚乙二醇-甲基丙烯酸明胶-羟基磷灰石水凝胶可以作为DPSC纳米结构支架,该支架结构能够支撑DPSC形成三维球体,为体外诱导软骨分化形成提供了合适的环境。
 
体内实验也验证了DPSC在动物模型中的软骨形成能力。Tsutsui将来自乳牙的DPSC通过流式细胞仪进行表征筛选后培养扩增,与Ⅰ/Ⅲ型胶原生物材料支架复合的DPSC可以对巴西小型猪髁突直径6mm的全厚度软骨缺损模型进行修复,术后6周透射电子显微镜检查显示,在髁突表面形成了完整的软骨膜和散在的微绒毛状结构。DPSC与支架材料的复合在修复软骨形态缺损上具有显著优势,组织学上DPSC支架可以形成丰富的细胞层次,成纤维组织的形成数量也有所增加。
 
Mata等研究表明,在软骨形成培养基中培养DPSC和原代分离的兔软骨细胞,可以检测到胶原蛋白Ⅱ和聚集蛋白聚糖的表达。将两种细胞分别与3%藻酸盐水凝胶复合后,植入软骨损伤的兔模型中,术后3个月可以观察到两组均存在软骨再生,DPSC组软骨再生强于原代软骨细胞组。尽管这些结果是初步的,但它们表明DPSC可能成为潜在的新型关节软骨再生的组织工程原材料,有望作为组织再生中基于干细胞疗法来修复关节缺损的适用组织工程细胞。
 
出自《牙髓干细胞多项分化潜能的研究及应用进展》作者夏亮,江文欣,邹多宏。