西安交大用胎儿软骨细胞培养成功软骨组织工程种子细胞

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西安交通大学医学院环境与疾病相关基因教育部重点实验室和人体解剖学与组织胚胎学系联合攻关，采用体外培养的方法，从人胎儿第1~5代传代软骨细胞中，成功地培养筛选出可作为软骨组织工程的种子细胞，为软骨组织工程种子细胞的选择开拓了新思路。
据介绍，人胎儿软骨细胞是软骨组织工程种子细胞的来源之一，但多年来对其体外培养生长、代谢变化进行的系统研究较少，特别是对人胎儿软骨细胞在体外扩增中随传代次数增加，逐渐向纤维样细胞转化，软骨的标志性蛋白Ⅱ型胶原及聚集蛋白聚糖减少等“去分化”现象的研究更显滞后。
为探讨人胎儿软骨细胞体外培养过程中生长及代谢的变化，为软骨组织工程的应用精确地筛选出种子细胞，研究人员从体外培养实验入手，将4~6月流产胎儿的关节透明软骨，通过切片、消化、染色、接种及5代传代等系列技术处理后，采用爱茜蓝法检测软骨细胞聚集蛋白聚糖中糖胺聚糖（GAG）的含量；用免疫细胞化学和RT-PCR检测Ⅰ、Ⅱ型胶原及聚集蛋白聚糖在蛋白和mRNA水平的表达，成功地从传代5代的胎儿软骨细胞中，筛选出第2代胎儿软骨细胞作为最合适于“回植时机”的软骨组织工程的种子细胞。
结果显示：其原代细胞24小时后开始伸展集落生长，8~10天形成单细胞，细胞排列紧密，折光性强，生长旺盛，增殖率高，第2代优于第1代，而第3~5代增殖率则逐渐下降。同时还发现，第2代软骨细胞GAG含量、Ⅱ型胶原mRNA水平和聚集蛋白聚糖核心蛋白mRNA水平明显较高，与第3、4、5代之间有显著性差异（P<0.05），提示人胎儿第2代软骨细胞优于其他几代软骨细胞。
研究人员认为，在体外培养软骨组织工程种子细胞中，最关键的是要解决软骨细胞合适的“回植时机”问题和“去分化”现象，因此要求在一定时限内快速而高效地获取数量多、功能好的软骨细胞。同时，软骨中的Ⅱ型胶原含量，被视为软骨细胞的特征性标志。本研究结果表明，体外培养的第2代软骨细胞Ⅱ型胶原蛋白表达显著，当软骨细胞平均扩增17.4倍时，其形态特征、代谢功能均能维持较佳水平，最接近体内状态，因此可作为组织工程化软骨构件理想的种子细胞。