纳米支架能模拟髓核中的生理微环境并诱导干细胞分化为髓核细胞表型。通过纳米支架构建的组织工程髓核植入免疫缺陷大鼠尾部后能维持椎间盘高度,存活并产生类似于天然髓核的细胞外基质。
目的:下腰痛给当前社会带来沉重的医疗负担,而髓核退变是引起下腰痛的重要原因。目前临床上用于置换退变的髓核组织还限于金属/聚乙烯制成的机械装置,而具有生物活性可降解的人工髓核因其具有更好的组织相容性,是临床亟需解决的难题。这里,我们报道基于新颖的纳米支架产生的组织工程髓核再生退变椎间盘的研究。
方法:采用相分离的方法制备具有生物活性的纳米支架。兔骨髓间充质干细胞接种于纳米支架并在低氧条件下培养3周。采用荧光实时定量PCR检测髓核相关基因表达。采用免疫荧光检测髓核特异性标志物HIF-1α。随后构建的组织工程髓核植于免疫缺陷大鼠尾部椎间盘12周后通过组织学和X光检测修复效果。所有实验结果数值均为平均数±标准差。采用非配对t检验进行统计学分析,p<0.05为有统计学差异。
结果:纳米支架能在体外支持兔骨髓间充质干细胞分化为髓核细胞表型,表现为升高的髓核相关基因,丰富的细胞外基质以及持续表达的髓核标志物HIF-1 α。当植入大鼠尾部后,组织工程髓核能维持椎间盘高度并产生丰富的细胞外基质。
结论:纳米支架能模拟髓核中的生理微环境并诱导干细胞分化为髓核细胞表型。通过纳米支架构建的组织工程髓核植入免疫缺陷大鼠尾部后能维持椎间盘高度,存活并产生类似于天然髓核的细胞外基质。
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