液晶/聚氨酯復(fù)合基底影響rBMSCs成骨分化的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-10 07:07
目的:模擬體內(nèi)組織彈性微環(huán)境,構(gòu)建液晶(OPC/PU)復(fù)合基底,探究復(fù)合基底彈性模量及液晶相區(qū)尺寸對(duì)大鼠骨髓間充值干細(xì)胞(rBMSCs)成骨分化的影響。方法:通過調(diào)節(jié)復(fù)合膜中液晶含量,制備不同彈性模量的液晶復(fù)合基底。采用偏光顯微鏡觀察復(fù)合基底表面液晶相區(qū)結(jié)構(gòu);萬能測試儀測量復(fù)合基底彈性模量;激光共聚焦顯微鏡觀察rBMSCs的鋪展、極化和骨架排列;CCK-8法檢測rBMSCs的增殖速率;real-time PCR檢測復(fù)合膜上的成骨分化標(biāo)記物Ⅰ型膠原和骨橋蛋白的mRNA表達(dá)。結(jié)果:(1)復(fù)合基底中液晶含量增加,液晶相區(qū)數(shù)量及尺寸增加,復(fù)合基底的彈性模量降低,但仍保持在MPa數(shù)量級(jí)。(2)rBMSCs在液晶含量較低的OPC10-PU和OPC30-PU表面呈現(xiàn)較好的初始黏附、鋪展和增殖。(3)成骨誘導(dǎo)初期及中期,rBMSCs在OPC10-PU上展示較高的Ⅰ型膠原和骨橋蛋白基因表達(dá);誘導(dǎo)培養(yǎng)后期,rBMSCs在OPC30-PU和OPC50-PU上呈現(xiàn)出Ⅰ型膠原和骨橋蛋白基因的高表達(dá),成骨分化的基因表達(dá)重點(diǎn)也從早中期的Ⅰ型膠原主要表達(dá)轉(zhuǎn)變?yōu)楹笃诘墓菢虻鞍字饕磉_(dá)。結(jié)論:復(fù)合基底中液晶含量較低時(shí),r...
【文章來源】:中國病理生理雜志. 2015,31(08)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
PU和復(fù)合膜在37℃的偏光顯微鏡圖
性模量依次為13.3、11.7、8.8和6.3MPa。雖然黏彈性軟物質(zhì)液晶的加入會(huì)降低基質(zhì)材料PU的強(qiáng)度,但從測試數(shù)據(jù)看,OPC/PU復(fù)合膜仍然有較高的彈性模量,保持在MPa數(shù)量級(jí)。Figure2.ElasticmodulusofPUandcompositemembranes.Mean±SD.n=3.圖2PU和復(fù)合膜的彈性模量圖3細(xì)胞骨架觀察圖3是rBMSCs在PU及復(fù)合膜上培養(yǎng)24h的骨架染色的激光共聚焦照片。如圖所示,在PU及所有復(fù)合膜上,細(xì)胞均排列良好,并呈現(xiàn)與細(xì)胞極化方向相同的應(yīng)力纖維,且細(xì)胞外圍均有較長穩(wěn)定的邊緣,表明rBMSCs在這些基底上均呈現(xiàn)較好的黏附性。從rBMSCs長徑比和面積的定量分析上來看,OPC10-PU和OPC30-PU基底上rBMSCs的長徑比略大于PU和OPC50-PU;此外,rBMSCs在OPC10-PU和OPC30-PU基底上具有較大的鋪展面積。這些觀察結(jié)果表明,液晶復(fù)合基底中液晶含量不同,rBMSCs與基底發(fā)生相互作用的程度亦不相同[6]。4rBMSCs在PU及復(fù)合膜上的增殖速率細(xì)胞培養(yǎng)1d后,PU和復(fù)合膜上的細(xì)胞增殖情況基本相同;培養(yǎng)3d后,rBMSCs在PU、OPC10-PU和OPC30-PU上的增殖率均有所增加,而在OPC50-PU上的增殖率略有減少,見圖4。Figure3.CytoskeletonrearrangementofrBMSCsondifferentcompositemembranes.Mean±SD.n=10.*P<0.05vsPU.圖3rBMSCs在不同復(fù)合膜上的骨架重排·1486·
蟣澩?所有檢測基因的熔解曲線均呈現(xiàn)單峰,表明擴(kuò)增的特異性片段相同,引物的特異性高。在培養(yǎng)基中加入地塞米松、維生素C和甘油磷酸鈉誘導(dǎo)分化培養(yǎng)7d后,可觀察到,種板于PU、OPC30-PU和OPC50-PU上rBMSCs的Ⅰ型膠原mRNA表達(dá)未呈現(xiàn)顯著差異,然而,在OPC10-PU上,Ⅰ型膠原表達(dá)量明顯高于PU和其它2個(gè)復(fù)合基底上的;OPC10-PU上rBMSCs的骨橋蛋白mRNA表達(dá)量相對(duì)而言仍保持最高水平,隨著液晶含量的增加,復(fù)合基底上rBM-SCs的骨橋蛋白mRNA表達(dá)量呈現(xiàn)明顯的遞減趨勢,表明OPC10-PU基底較有利于rBMSCs的初期成骨分化,見圖5。誘導(dǎo)培養(yǎng)14d后,在OPC10-PU基底上的rBM-SCs的Ⅰ型膠原和骨橋蛋白的表達(dá)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PU及其它2個(gè)復(fù)合膜上的,且隨著液晶含量的增加,rBMSCs的Ⅰ型膠原和骨橋蛋白的mRNA表達(dá)量明顯下降。與誘導(dǎo)培養(yǎng)7d相比,rBMSCs在OPC10-PU基底上的Ⅰ型膠原和骨橋蛋白的表達(dá)量亦有大幅度提高。表明在初期及中期誘導(dǎo)培養(yǎng)過程中,rBMSC在OPC10-PU基底表現(xiàn)出很強(qiáng)的Ⅰ型膠原和骨橋蛋白表達(dá)。誘導(dǎo)培養(yǎng)21d后,不同液晶復(fù)合基底上rBMSCs的Ⅰ型膠原和骨橋蛋白的mRNA表達(dá)發(fā)生了巨大的變化。相對(duì)于其它2個(gè)基底,OPC30-PU和OPC50-PU上的rBMSCs呈現(xiàn)出Ⅰ型膠原和骨橋蛋白mRNA的高表達(dá),其中OPC30-PU上2種mRNA的表達(dá)量略高。表明OPC-30-PU和OPC-50-PU基底可促進(jìn)rBMSCs后期的成骨分化,見圖5。Figure5.ExpressionofcollagenⅠandOPNwasexaminedusingreal-timePCR.Mean±SD.n=3.*P<0.05,**P<0.01vsPU.圖5復(fù)合膜上Ⅰ型膠原及骨橋蛋白mRNA表達(dá)結(jié)果·1487·
本文編號(hào):3221927
【文章來源】:中國病理生理雜志. 2015,31(08)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
PU和復(fù)合膜在37℃的偏光顯微鏡圖
性模量依次為13.3、11.7、8.8和6.3MPa。雖然黏彈性軟物質(zhì)液晶的加入會(huì)降低基質(zhì)材料PU的強(qiáng)度,但從測試數(shù)據(jù)看,OPC/PU復(fù)合膜仍然有較高的彈性模量,保持在MPa數(shù)量級(jí)。Figure2.ElasticmodulusofPUandcompositemembranes.Mean±SD.n=3.圖2PU和復(fù)合膜的彈性模量圖3細(xì)胞骨架觀察圖3是rBMSCs在PU及復(fù)合膜上培養(yǎng)24h的骨架染色的激光共聚焦照片。如圖所示,在PU及所有復(fù)合膜上,細(xì)胞均排列良好,并呈現(xiàn)與細(xì)胞極化方向相同的應(yīng)力纖維,且細(xì)胞外圍均有較長穩(wěn)定的邊緣,表明rBMSCs在這些基底上均呈現(xiàn)較好的黏附性。從rBMSCs長徑比和面積的定量分析上來看,OPC10-PU和OPC30-PU基底上rBMSCs的長徑比略大于PU和OPC50-PU;此外,rBMSCs在OPC10-PU和OPC30-PU基底上具有較大的鋪展面積。這些觀察結(jié)果表明,液晶復(fù)合基底中液晶含量不同,rBMSCs與基底發(fā)生相互作用的程度亦不相同[6]。4rBMSCs在PU及復(fù)合膜上的增殖速率細(xì)胞培養(yǎng)1d后,PU和復(fù)合膜上的細(xì)胞增殖情況基本相同;培養(yǎng)3d后,rBMSCs在PU、OPC10-PU和OPC30-PU上的增殖率均有所增加,而在OPC50-PU上的增殖率略有減少,見圖4。Figure3.CytoskeletonrearrangementofrBMSCsondifferentcompositemembranes.Mean±SD.n=10.*P<0.05vsPU.圖3rBMSCs在不同復(fù)合膜上的骨架重排·1486·
蟣澩?所有檢測基因的熔解曲線均呈現(xiàn)單峰,表明擴(kuò)增的特異性片段相同,引物的特異性高。在培養(yǎng)基中加入地塞米松、維生素C和甘油磷酸鈉誘導(dǎo)分化培養(yǎng)7d后,可觀察到,種板于PU、OPC30-PU和OPC50-PU上rBMSCs的Ⅰ型膠原mRNA表達(dá)未呈現(xiàn)顯著差異,然而,在OPC10-PU上,Ⅰ型膠原表達(dá)量明顯高于PU和其它2個(gè)復(fù)合基底上的;OPC10-PU上rBMSCs的骨橋蛋白mRNA表達(dá)量相對(duì)而言仍保持最高水平,隨著液晶含量的增加,復(fù)合基底上rBM-SCs的骨橋蛋白mRNA表達(dá)量呈現(xiàn)明顯的遞減趨勢,表明OPC10-PU基底較有利于rBMSCs的初期成骨分化,見圖5。誘導(dǎo)培養(yǎng)14d后,在OPC10-PU基底上的rBM-SCs的Ⅰ型膠原和骨橋蛋白的表達(dá)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PU及其它2個(gè)復(fù)合膜上的,且隨著液晶含量的增加,rBMSCs的Ⅰ型膠原和骨橋蛋白的mRNA表達(dá)量明顯下降。與誘導(dǎo)培養(yǎng)7d相比,rBMSCs在OPC10-PU基底上的Ⅰ型膠原和骨橋蛋白的表達(dá)量亦有大幅度提高。表明在初期及中期誘導(dǎo)培養(yǎng)過程中,rBMSC在OPC10-PU基底表現(xiàn)出很強(qiáng)的Ⅰ型膠原和骨橋蛋白表達(dá)。誘導(dǎo)培養(yǎng)21d后,不同液晶復(fù)合基底上rBMSCs的Ⅰ型膠原和骨橋蛋白的mRNA表達(dá)發(fā)生了巨大的變化。相對(duì)于其它2個(gè)基底,OPC30-PU和OPC50-PU上的rBMSCs呈現(xiàn)出Ⅰ型膠原和骨橋蛋白mRNA的高表達(dá),其中OPC30-PU上2種mRNA的表達(dá)量略高。表明OPC-30-PU和OPC-50-PU基底可促進(jìn)rBMSCs后期的成骨分化,見圖5。Figure5.ExpressionofcollagenⅠandOPNwasexaminedusingreal-timePCR.Mean±SD.n=3.*P<0.05,**P<0.01vsPU.圖5復(fù)合膜上Ⅰ型膠原及骨橋蛋白mRNA表達(dá)結(jié)果·1487·
本文編號(hào):3221927
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