离心管内培养第1代骺板软骨细胞作为软骨移植材料的可行性

目的:作者前期研究已证明,第1代骺软骨细胞可在离心管内形成富含软骨特异性蛋白基质的软骨组织。本实验进一步观察第1代骺板软骨细胞在离心管内培养形成的软骨组织特征,并与半月板、骺板及关节软骨组织进行比较。方法:实验于2006-07/2007-04在四川大学华西医院科研楼组织工程实验室完成。取4周龄新西兰大白兔四肢骺板分离软骨细胞,行单层传代培养,取第1代细胞行无支架离心管培养,观察其形成的软骨组织特征,另取6周龄新西兰大白兔股骨髁关节软骨、胫骨近端骺板及半月板,与离心管培养软骨一并行透射电镜观察,比较其软骨细胞及细胞外基质结构。结果:第1代骺板软骨细胞经无支架离心管培养能形成软骨。离心管内培养形成的软骨具有独特的超微结构,与骺板及关节软骨有一定的相似性,而与半月板有明显区别。4种细胞都有各自不同的细胞及细胞外基质特征。结论:第1代骺板软骨细胞在离心管内培养形成的软骨组织具有与骺板及关节软骨相似的微观结构。

第1代骺板软骨细胞离心管内培养生成软骨组织的观察

目的:骺板软骨细胞聚集体离心管内培养能生成具有良好组织结构和较高含量的软骨基质特异性成分,然而应用这一技术一般均以原代软骨细胞为种子细胞。观察第1代骺板软骨细胞高数量聚集离心管培养生成软骨组织的可行性及其生物学特点,并对此技术进行初步评价。方法:实验于2006-07/2007-04在四川大学华西医院科研楼组织工程实验室完成。自4周龄新西兰大白兔骺板按三步酶消化法分离软骨细胞,行单层传代培养,取第1代细胞,以5×105个细胞/管接种于15mL离心管内,离心沉降聚集,连续培养2周。大体、倒置相差显微镜观察软骨细胞形态;光学显微镜观察软骨的组织学结构;透射电镜观察了解细胞及细胞外基质的超微结构。结果:①第1代骺板软骨细胞经离心管培养能形成软骨,随时间的延长,生成的软骨组织体积逐渐增大,到第2周时直径为1.5～2.0mm,高为0.8～1.4mm。②外周组织结构类似于骺软骨的生发层或软骨膜,由多层细胞构成,随时间的延长而减少。其中心为肥大软骨细胞,且随培养时间的延长而增多。2周时,软骨组织甲苯胺蓝染色呈强的红色异染反应,Ⅱ型胶原免疫组织化学染色呈强阳性,番红"O"染色呈强阳性。③细胞核内以常染色质为主,且分布均匀,细胞周围及细胞间质结构稀疏、排列紊乱,缺乏紧密的胶原网络结构。结论:高数量第1代骺板软骨细胞聚集离心管培养能形成软骨组织,有独特的超微结构,富含软骨特异性蛋白基质。