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【背景与目的】:骨髓间充质干细胞(BMSCs)是干细胞治疗及组织工程的热点细胞,众所周知,骨髓间充质干细胞是一种贴壁细胞,必须粘附才能进行增殖、分化等生理过程。组织损伤后骨髓间充质干细胞需募集并迁移至损伤部位,从而参与组织修复和功能重建。光声效应自被发现以来被广泛应用在医学生物学领域,有研究表明其具有促进骨髓间充质干细胞的成骨分化的作用,粘附和迁移能力作为骨髓间充质干细胞重要的生物学行为,目前尚无光声作用对骨髓间充质干细胞粘附及迁移能力的作用研究,本文通过引入光声处理这一全新的处理方式,研究其对骨髓间充质干细胞体外粘附及迁移能力的影响并初步探索相关分子机制。 【方法】:通过全骨髓法从大鼠股骨和胫骨髓腔内细胞提取骨髓间充质干细胞原代细胞,经体外培养增殖,并鉴定其成骨、成脂分化能力;搭建光声处理光路;制作氧化石墨烯玻片膜并进行紫外线消毒;检测氧化石墨烯玻片膜光声信号强度;将对BMSCs存活无影响而对其增殖能力起最大促进作用的激光能量值定义为最适宜光能量值,同理确定光声能量值用于后续研究;用最适宜的激光能量及光声能量处理第3代BMSCs,根据粘附率测定、划痕试验及Transwell试验结果评估激光及光声处理对BMSCs粘附、迁移行为的影响,并通过ELISA及Western blotting的方法探索其分子机制。 【结果】:通过全骨髓培养法成功获取了大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs),鉴定显示其有良好的成骨、成脂分化能力,具有多向分化潜能,为本实验后续工作打下基础;氧化石墨烯玻片膜所产生的光声信号呈线性回归相关,可作为光声效应产生的介质;确定10mJ是激光处理BMSCs的适宜能量值,10mJ激光照射到50ug/mL氧化石墨烯膜所产生的光声效应是光声处理BMSC的适宜能量值,确定时间处理时间为5min;光声组粘附率明显高于空白对照组及激光组(P<0.01);划痕试验及Transwell试验均提示光声组细胞迁移能力大于对照组及激光组( P<0.01);光声处理后分泌型蛋白SDF-1量较对照组及激光组显著增高(P<0.001);光声组处理后4小时局部粘膜斑因子(FAK)表达水平明显升高(P<0.01)。 【结论】:全骨髓培养法获得的大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)具有多向分化潜能;利用体外光声作用处理BMSCs,能够促进BMSCs的粘附、迁移能力;光声作用较单纯激光作用有更强的促粘附、迁移的作用,其分子机制与分泌型蛋白SDF-1及信号通路蛋白FAK的表达相关,该发现为提高BMSCs在干细胞治疗中的应用效率提供全新的体外处理方式及体外理论基础。