支架材料对棕色脂肪源性干细胞向起搏细胞诱导分化的影响

目的观察不同三维支架材料对棕色脂肪来源干细胞(BADSCs)诱导分化成起搏细胞的效果,为构建生物起搏器提供实验依据。方法将培养7 d的原代BADSCs分别种植到胶原海绵、明胶海绵和透明质酸水凝胶3种不同的材料中,在不同时间用光镜和扫描电镜观察细胞-支架复合体中细胞形态学的变化,免疫荧光染色检测心肌细胞、起搏细胞相关蛋白的表达。采用单因素方差分析。结果细胞在3种支架上均能存活、增殖,LIVE/DEAD检测显示,培养3 d的胶原海绵、明胶海绵和透明质酸水凝胶3种细胞-支架复合物死细胞率分别为(46.35±1.50)﹪、(47.00±1.60)﹪和(1.76±1.08)﹪,其中细胞在透明质酸水凝胶中死亡率最低,并且细胞-透明质酸水凝胶复合物可自发性地搏动,三组比较差异具有统计学意义(F=37.56,P<0.05)。培养至2周时,胶原海绵、明胶海绵和透明质酸水凝胶中Connexin45细胞阳性率分别为(10.67±1.25)﹪、(13.67±1.25)﹪和(21.00±1.60)﹪,差异有统计学意义(F=9.435,P<0.01),HCN2细胞阳性率分别为(11.00±1.60)﹪、(14.00±2.16)﹪和(34.33±3.68)﹪,差异有统计学意义(F=17.52,P<0.01),HCN4细胞阳性率分别为(18.67±2.05)﹪、(13.00±1.60)﹪和(66.00±2.94)﹪,差异有统计学意义(F=27.96,P<0.01),Sr细胞阳性率分别为(13.00±1.63)﹪、(14.33±1.24)﹪和(75.33±3.30)﹪,差异有统计学意义(F=36.40,P<0.01),水凝胶中Connexin45、HCN2、HCN4和Sr的细胞阳性率均高于胶原海绵和明胶海绵,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论 BADSCs在胶原海绵、明胶海绵和透明质酸水凝胶中均能很好地生长和分化,但透明质酸水凝胶更适用于组织工程化起搏器的构建。