半固体脱钙对骨性材料内部绿色荧光蛋白标记骨髓间充质干细胞的研究

目的:通过试制半固体脱钙体系,建立在坚硬、透光性差的骨性材料内部观察、研究荧光基因标记细胞的方法。方法:靶细胞以携带绿色荧光蛋白的重组慢病毒载体标记后,接种于骨性生物支架材料内部;负载荧光细胞的生物材料经多聚甲醛固定后,研究不同脱钙剂对细胞荧光的影响;负载荧光细胞的生物材料经自创的半固体脱钙体系脱钙后,制备冰冻切片,并与塑料包埋切片、常规石蜡切片比较。结果:荧光倒置显微镜可以观察到在生物材料内部生长的绿色荧光细胞。骨性材料在半固体脱钙过程中,荧光倒置显微镜可以观察到,材料中不透光的坚硬钙质成分逐渐消失,而细胞在原位保持形态和荧光;以不脱钙塑料包埋切片为对照,半固体脱钙和随后的冰冻切片可原位精细保持细胞的荧光和形态,且可适用于大块骨性组织。结论:本研究采用自行试制的半固体脱钙体系,可原位保留骨性材料内部生长细胞的位置、形态和荧光,为进行骨性材料内部结构及功能的相关研究提供依据。

骨性材料复合绿色荧光蛋白标记骨髓间充质干细胞研究体系的建立与应用

背景:由于骨性生物材料和骨组织本身坚硬致密的物理特性,限制了对生长在其中的靶细胞的示踪研究。目的:针对骨性材料含钙、透光性差的特性,拟建立骨性材料复合绿色荧光蛋白基因标记的骨髓间充质干细胞的研究体系。设计、时间及地点:体外观察实验,于2008-06/2009-01在南方医科大学南方医院骨与软骨再生医学重点实验室完成。材料:β-磷酸三钙多孔骨性生物支架材料(1cm×1cm×0.8cm)购自上海贝奥路生物材料有限公司。3月龄新西兰大白兔用于获取并培养骨髓间充质干细胞。方法:①骨髓间充质干细胞以携带绿色荧光蛋白的慢病毒载体标记后,接种于β-磷酸三钙骨性生物支架材料内部。②以荧光倒置显微镜观测材料中细胞的生长情况,并通过荧光定量聚合酶链反应等检测材料内部细胞的增殖情况。③以自创的半固体脱钙体系对复合细胞的材料脱钙后,制备连续冰冻切片观察;同时,采用不脱钙塑料包埋、扫描电镜等方法观察。主要观察指标:骨性材料中绿色荧光蛋白标记骨髓间充质干细胞的分布、形态及增殖情况。结果:①荧光显微镜下观察到绿色荧光细胞在材料内部生长、增殖。②普通聚合酶链反应可对材料内的绿色荧光细胞进行定性分析,荧光定量聚合酶链反应检测的Ct值和接种的绿色荧光细胞数量呈指数相关,故可以对材料中的绿色荧光细胞进行定量分析。③半固体脱钙可使骨性材料内部坚硬的钙质成分消失,而细胞所在的位置、形态和荧光不变;不脱钙塑料包埋可以原位保留细胞形态和荧光,但仅适用于小块组织;而扫描电镜观察范围有限,细胞无法保留荧光。结论:建立了可在骨性材料内部方便、直观地追踪绿色荧光蛋白标记骨髓间充质干细胞的体系,具有广泛的应用前景。关键词:骨组织工程;绿色荧光蛋白;半固体脱钙;荧光定量聚合酶链反应;

双荧光小鼠异基因骨髓移植模型的建立和应用

目的:建立红荧光蛋白(mRFP)→绿荧光蛋白(eGFP)转基因小鼠异基因骨髓移植模型,结合半固体脱钙法观察移植后骨髓中供者细胞的分布及供受者细胞间的相互关系。方法:C57BL/6雌性eGFP转基因小鼠清髓性放疗后,经尾静脉输注(5×106)个供者FVB雄性mRFP转基因小鼠的骨髓细胞。给放疗对照组输注等量的PBS。观察移植后受鼠的一般情况、植入水平、造血恢复、移植物抗宿主病(GVHD)的发生率和生存期。在受鼠造血恢复的过程中,取股骨半固体脱钙,用共聚焦显微镜等观察骨髓中红绿细胞的分布、形态和相互作用关系。结果:eGFP受鼠的造血恢复时间为(20±3.07)d,外周血中RFP+细胞比例为(93.94±1.59)%;1个月内4/10只受鼠有aGVHD表现;半固体脱钙后股骨的质密结构被逐步替代,在共聚焦显微镜下可见骨髓腔中mRFP+细胞主要位于骨小梁周围且被大量的GFP+细胞所包绕;三维构建后可清楚地观察到骨髓微环境中红绿荧光细胞的相互作用。结论:成功建立了双荧光小鼠异基因骨髓移植模型,结合半固体脱钙法可清晰地观察到移植后骨髓中供者细胞的分布及供受者细胞间的相互关系,为临床观察移植后供者细胞的分布、归巢等相关研究提供了基础。