体外培养人胎儿软骨细胞的生物学特性

目的 建立人胎儿软骨细胞分离培养、扩增技术体系,研究其体外单层培养条件下的生长特性,探讨胎儿软骨细胞作为软骨组织工程种子细胞的可行性。方法酶消化法获取胎儿软骨细胞,体外培养扩增,经测定细胞生长曲线、群体倍增时间及累计倍增数目,观察细胞生长动力学并确定体外生长规律。通过免疫组织化学检测Ⅱ型胶原分泌,阿利辛蓝比色法测定基质糖胺多糖(GAG)含量。P1细胞接种于聚羟乙酸(PGA)纤维支架,观察两者生物相容性及细胞体外成软骨能力。结果 关节软骨细胞形态呈典型的多角形,随着传代的次数增加,逐渐变成“成纤维细胞样”的条梭形。平均倍增时间为74 h。细胞连续培养5代,累计倍增数目为7.83±0.42。P1-P5间接免疫组化Ⅱ型胶原表达阳性,P6不表达。GAG含量P1细胞低于P0细胞,随体外培养时间延长逐渐增加。P1细胞接种于PGA纤维支架,体外培养14 d,组织学观察显示有软骨组织形成。结论 胎儿软骨细胞经常规体外培养,至第6代失去分泌软骨特异性基质的功能。P1细胞接种PGA纤维展现良好的生物相容性,初步证实胎儿软骨细胞作为软骨组织工程种子细胞的可行性。

组织工程软骨体外构建的相关实验研究

目的探索组织工程软骨体外构建技术体系可行性。方法种子细胞选用胎儿软骨细胞(口服药物流产胎儿,胎龄3-6个月)。酶消化法获得第1代细胞,以50×106/ml浓度均匀接种于经聚乳酸(PLA)包埋聚乙醇酸(PGA)高分子聚合物支架,形成细胞-支架复合体,在体外静态培养。分别于2周、4周、8周进行大体观察、扫描电镜及组织学检测。结果体外构建的组织工程软骨,随培养时间延长,色泽由2周时的乳白色逐渐呈现半透明,8周时接近正常软骨外观。扫描电镜显示软骨细胞与材料具有良好相容性,培养7天PGA纤维之间有基质沉积。HE染色示2周有大量软骨陷窝形成和均匀嗜碱性基质分泌,Safranin’O染色示基质有酸性蛋白多糖分布,Massons’s trichome染色示基质有胶原成分,但含量较少,经免疫组织化学检测为特异Ⅱ型胶原。培养4周胶原成分开始明显增多,软骨陷窝形态接近成熟,8周细胞外基质蛋白多糖和Ⅱ型胶原含量丰富且分布均匀。结论以成熟软骨细胞为种子细胞,运用组织工程技术在体外能构建出具有正常软骨组织结构特征的人组织工程软骨。