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目的:
组织工程阴茎海绵体的构建为阴茎缺损的修复提供了新的选择。可靠的种子细胞、支架及种子细胞与支架的粘附是组织工程主要内容,本实验以preplate技术分离昆明小鼠肌源性干细胞,并鉴定其细胞表型,为组织工程种子细胞提供又一选择,同时以新西兰白兔肌源性干细胞为种子细胞,兔脱细胞阴茎海绵体为支架,探索促进二者粘附的因素,以纤维连接蛋白(Fibronectin,Fn)为重点。
材料与方法:
1.实验动物:
昆明小鼠,1周龄;新西兰大白兔,雌雄不限,体重1.5~2.0Kg,月龄1~1.5个月。
2.实验试剂与器材:
X Ⅰ型胶原酶;马血清(HS)、DMEM-LG、Trypsin;dispase:胎牛血清;氨水;Triton-X100:DMSO;MTT;牛血清白蛋白(BSA);显微外科手术器械、紫外分光光度计、流式细胞仪等。
3.昆明小鼠肌源性干细胞的分离与鉴定利用Preplate技术分离MDSC:无菌条件下取得昆明小鼠双后肢肌肉并剪成肉泥,依次使用Ⅺ型胶原酶、dispase及胰酶对组织进行消化,得到的细胞悬液接种入培养瓶,此为PP1;细胞培养箱中孵育2小时后将PP1中的悬液转移至经胶原包被的培养瓶,此为PP2;随后每24小时将悬液转移至胶原包被的培养瓶,此为PP3~PP6。收集PP6细胞,利用流式细胞仪(FCM)检测其desmin、CD45及Bcl-2阳性细胞的百分数;利用免疫细胞化学检测desmin、Bcl-2表达。
4.新西兰兔MDSC的分离培养及脱细胞阴茎海绵体基质的制备:
利用Preplate技术分离MDSC,利用流式细胞仪(FCM)检测其desmin、CD45及Bcl-2阳性细胞的百分数,符合MDSC表型,培养作为种子细胞。取健康成年雄性新西兰兔完整阴茎海绵体组织,以Triton-X 100与NH3·H2O混合液进行萃取脱细胞处理。处理后脱细胞阴茎海绵体基质质地柔软,标本作病理组织HE染色,镜下可见主要成份为胶原及弹性纤维,且排列规则,未见细胞成份。利用本实验室已成功的技术流程分离培养MDSC及制备脱细胞阴茎海绵体基质。
5.Fn影响MDSC与脱细胞阴茎海绵体基质粘附的实验研究:
①取3块96孔板分为3组:Fn、BSA及未包被组,前两种蛋白分别包被孔底,未包被组为对照。分4个时点,间隔1h,每孔接种肌源性干细胞5×104个,MTT检测;②无菌条件下将脱细胞阴茎海绵体基质片(约0.5cm2大小)置入12孔板中心,分别予Fn、BSA包被,未包被作为对照组。接种细胞悬液,每片接种细胞数为1×105个,培养第3天取基质片进行细胞计数和MTT检测。
实验结果:
Preplate技术分离的细胞中PP1和PP2贴壁细胞相对较少,PP3开始即有大量的短梭形、圆形或多角形细胞贴壁,这些小体积细胞数量到PP6时增至80%。它们极易融合,生长呈方向性。流式细胞仪检测结果显示PP6细胞的desmin、CD45以及Bcl-2的阳性率平均为82.6%±0.14%、1.03%±0.07%及77.2%±0.11%免疫细胞化学检测可见较多的desmin及Bcl-2阳性细胞。
脱细胞阴茎海绵体基质及分离培养的兔MDSC经检测达到实验要求,可用于实验。各组随着时间的延长,MTT和OD570吸光值增加,组内各时点比较有显著性差异。经Fn包被组其MTT和OD570吸光值在各时点均明显高于预涂BSA组和对照组。BSA组与对照组相比无显著性差异。脱细胞基质进行预处理后再种植肌源性干细胞,经Fn预处理组,其细胞计数、MTT和OD570吸光值明显高于BSA处理组及对照组结论Preplate技术可有效分离昆明小鼠肌源性干细胞。纤维连接蛋白(Fn)可促进肌源性干细胞的聚集及粘附,为进一步构建组织工程化阴茎海绵体奠定了基础。