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成骨诱导培养基中GMSCs定向分化为成骨细胞2022-11-01 09:01:43

藻酸盐作为一种天然高分子材料,是从褐色海藻中提取的,天然多糖,具有独特的性能,包括温和的凝胶能力、生物黏附能力和生物相容性。可注射、可降解的海藻酸钠微球递送载体直径较小,是分子运输的理想选择,它可以促进营养物质和氧气向内扩散,提高 GMSCs 的存活率,同时藻酸盐3D支架的包封不会影响干细胞的特性,在成骨诱导培养基中GMSCs可定向分化为成骨细胞。

AL-QADHI等利用兔胫骨缺损模型的研究表明,GMSCs或骨髓间充质干细胞与纳米骨支架材料联合使用与未加载支架相比,明显增强了新骨的形成,GMSCs和骨髓间充质干细胞表现出相似程度的骨再生潜能,提示GMSCs可能是一种可与骨髓间充质干细胞相媲美的骨再生细胞来源。另外,BioRipar(BioR)牛心包胶原膜作为一种新型三维胶原支架,同时,抗坏血酸是一种重要的抗氧化分子,可参与细胞外基质的分泌和成骨诱导,PIZZICANNELLA等将两者联合使用作为GMSCs的递送载体,证明Ⅰ型胶原α1链蛋白编码基因、成骨特异性转录因子抗体2、骨形态形成蛋白2/4和骨桥蛋白的表达均上调,以及二者联合应用能够增强GMSCs的成骨分化能力。细胞外囊泡含有大量miRNA、mRNA和蛋白质。最近发现,间充质干细胞衍生的细胞外囊泡可在再生医学中作为间充质干细胞的替代疗法。除与上述支架材料合用外,DIOMEDE等将3D打印的聚乳酸支架与GMSCs细胞外囊泡植入遭受颅盖皮质骨损伤的大鼠体内,通过计算机断层扫描评估,颅骨损伤处出现骨组织修复。
 
为了更好地指导和促进成骨分化,各种支架或载体的设计方案不断被改进,如改变支架的结构(孔隙大小、刚度和形状);改变材料的降解速度;改变和调整羟基磷灰石与磷酸三钙的比例;向聚乳酸支架中引入生物活性因子如地塞米松或维生素C、骨特异性生长因子,或在聚乳酸支架中添加磷酸二氢钙和水合硅酸钙等矿物质填充物来进行生化刺激,从而促使GMSCs更好地实现骨再生。乳酸银以剂量依赖性的方式对种植体表面的伴放线放线杆菌表现出抗菌活性,DINIZ等将GMSCs封装在含有0.50mg/mL乳酸银的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸三肽偶联海藻酸盐水凝胶微球上,实验表明其不仅能够抑制伴放线聚集杆菌的生长,显著降低悬浮液中的细菌负荷,还能增强GMSCs的成骨特性。
 
出自《牙龈间充质干细胞用于组织再生的作用与优势》作者程靖媛,刘玥,蒋少云。