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内源性间充质干细胞是成人软骨修复的主要驱动因素2022-11-28 09:48:34

关节软骨的理想化再生是再生医学的主要挑战之一,组织工程技术的出现为软骨缺损的修复带来了新的希望。其中,基于内源性干细胞的软骨修复策略显示出了良好的潜力。有研究表明,关节腔内的内源性间充质干细胞是成人软骨修复的主要驱动因素,但是因为缺损区域内源性间充质干细胞数量不足限制了其再生能力。一个理想的软骨组织工程支架,不仅需要能够招募相当数量的内源性干细胞到缺损区域,而且还能提供细胞增殖分化所需的良好微环境。理想的支架制造技术尤为重要,既要能精确构建理想结构的支架,还要能保护引入支架的生物因子活性。因此,此次实验基于内源性干细胞招募的策略,利用低温沉积3D打印技术制备出细胞外基质/基质细胞衍生因子1软骨支架,并对其物理化学特性及生物相容性进行了系统性表征;除此之外,对基质细胞衍生因子1在支架中的缓释特性以及支架对大鼠骨髓间充质干细胞的招募作用也进行了探究。

大量研究表明,关节软骨细胞外基质能够在很大程度上保留天然软骨的组成成分,这对于再生微环境的提供至关重要。首先根据之前的方法成功制备出来了软骨细胞外基质,并且组织学染色结果显示脱细胞后的软骨依然保留了大部分的糖胺多糖以及胶原成分,最后将细胞外基质溶于相应的溶剂后制备成了具有可打印性的生物墨水。与传统的熔融沉积打印技术相比,此次实验选择了更加优良的低温沉积打印构建出细胞外基质软骨仿生支架,在扫描电镜下观测其微观结构,可以看到细胞外基质现交叉网格状结构,并且表现出明显的分级多孔结构,这不仅有利于细胞的黏附生长,还有利于氧气和营养物质的交换。进一步的CCK-8实验以及死活染色实验显示,随着时间的推移,支架对于细胞没有明显的毒性,这充分证实了其良好的生物相容性。此外,细胞骨架染色结果还展现出了支架上的细胞具有良好的伸展性,说明支架利于细胞的黏附和基本形态的维持。
 
出自《低温沉积3D打印负载基质细胞衍生因子1的分级多孔软骨复合支架》作者吴江,殷瀚,严子能。