1 材料和方法
1.1 材料
wistar大鼠(武漢大學實驗動物中心提供),雌雄不拘,體質(zhì)量150 g左右。實驗試劑:胰蛋白酶(Gibco),谷氨酰胺(武漢天源生物技術(shù)有限公司),胎牛血清(Gibco),DMEM干粉培養(yǎng)基(Hyclone)。
1.2 鼠尾膠原的制作實驗所用膠原溶液為酸溶性鼠尾腱膠原。將wistar大鼠的尾部剪下,浸入75%的乙醇中消毒30 min,在無菌條件下將鼠尾腱抽出剪碎,置于5 g/L乙酸中,4 ℃條件下持續(xù)攪拌,48 h后低溫離心去渣(10 000 r/min,30 min),收集上清液。
1.3 BMSC培養(yǎng)按文獻[1]取材。4~5周齡肝素化wistar大鼠斷頸處死,無菌條件下分離雙側(cè)股骨和脛骨,在含2%胎牛血清完全培養(yǎng)基的玻璃平皿中,去除股骨周圍組織,剪去包括骺板在內(nèi)的兩側(cè)骺端,抽取5 mL含2%胎牛血清的完全培養(yǎng)基沖洗骨髓腔,離心獲得骨髓細胞團,再用15%胎牛血清完全培養(yǎng)基將細胞團重懸為單細胞懸液,接種于玻璃培養(yǎng)瓶中(37 ℃,5%CO2,飽和濕度)培養(yǎng),于24 h后半量換液。此后每隔2~3 d換液一次,以棄去未貼壁細胞。細胞長至70%~80%融合時傳代。
1.4 BMSC膠原網(wǎng)架制作取第二代對數(shù)生長期細胞胰酶消化后,用胎牛血清制成單細胞懸液,細胞含量為2×108/L。細胞懸液∶10×DMEM∶膠原溶液按1∶12∶120的容積比例,置冰上充分混勻,用1 mol/L的氫氧化鈉中和至PH值為中性。取100 μL加入一個24孔板中(板底鋪多聚賴氨酸包被過的玻片),37 ℃,5%CO2培養(yǎng)箱中放置10 min,待培養(yǎng)板中形成半固體凝膠后,加入1 mL完全培養(yǎng)基,于培養(yǎng)箱中繼續(xù)孵育培養(yǎng),2~3 d換液一次。培養(yǎng)15 d共聚焦顯微鏡下觀察細胞生長形態(tài)特點。
1.5 MTT法繪制細胞生長曲線按上述方法制備BMSC膠原混懸液,將混懸液滴于24孔板中,每孔0.2 mL,置于培養(yǎng)箱中10 min以形成半固體凝膠。加入1 mL完全培養(yǎng)基于培養(yǎng)箱中培養(yǎng),2~3 d換液1次。從培養(yǎng)第2天起,每次取3孔,用5 g/L膠原酶消化,制備單細胞懸液。將單細胞懸液加入180 μL新鮮DMEM完全培養(yǎng)基和20 μL MTT溶液(5 mg/mL),繼續(xù)培養(yǎng)4 h,離心后棄去培養(yǎng)液。每孔加入150 μL二甲基亞砜(DMSO)80 r/min振搖10 min,充分溶解,酶標儀上讀取570 nm處的A值,取3孔的平均值作為增殖變化指標。連續(xù)13 d檢測細胞增殖,繪制生長曲線。
1.6 ALP鈣鈷染色、蘇丹Ⅲ染色培養(yǎng)第15天,取出細胞爬片,10%甲醛固定,0.1%Triton破膜,分別行ALP鈣鈷染色(入2%硝酸鈷水溶液及1%硫化銨水溶液染色)、蘇丹Ⅲ染色(入蘇丹Ⅲ染液中孵育),顯微鏡下隨即選擇15個不重疊視野,統(tǒng)計陽性染色細胞率(陽性細胞數(shù)/計數(shù)細胞總數(shù)×100%)。
2 結(jié)果
2.1 BMSC形態(tài)特征連續(xù)15 d觀察發(fā)現(xiàn),24 h后細胞已開始伸展呈長梭形,但在前1周內(nèi),BMSC呈現(xiàn)集落生長趨勢,絕大部分細胞以長梭形為主,隨著時間延長,近似圓形、扁形、三角形細胞逐漸增多,且細胞之間伸出突觸互相連接,交織成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(見圖1)醫(yī).學.全.在.線f1411.cn。
2.2 BMSC生長特征在15 d內(nèi),BMSC細胞數(shù)目逐漸增多,細胞體積逐漸增大,整個過程呈現(xiàn)出逐漸生長趨勢,且第4~10天為細胞生長高峰期,到達11 d左右細胞生長基本靜止(見圖2)。
圖2 三維培養(yǎng)中BMSC生長曲線(略)
2.3 BMSC向成骨細胞及脂肪細胞分化能力培養(yǎng)至7 d后,可見細胞形態(tài)逐漸多樣化,其中以圓形或梭形多突起細胞(近似骨細胞形態(tài))為主,該類細胞鈣鈷染色為陽性;細胞形態(tài)相對較大的圓形或橢圓形空泡狀細胞,蘇丹Ⅲ染色為陽性。鈣鈷染色陽性率高于蘇丹Ⅲ染色細胞陽性率(見圖3~4)。