动态细胞培养

脂肪源性干细胞由于具有多种分化能力，已被用于各种再生医学研究。建立稳定、快速的干细胞分化途径是组织再生领域的关键问题。本研究将大鼠脂肪源性干细胞( rADSCs )接种于Ⅰ型胶原/转化生长因子β1 ( TGF-β1 )固定的聚二甲基硅氧烷( PDMS )基片上，并结合短期动态牵张刺激(间歇或连续牵张6 h )，以体外不添加生长因子的诱导培养基诱导rADSCs成软骨分化。通过调节培养的rADSCs的细胞外化学和机械感受器，观察其软骨分化。静置培养72   h后，在有无TGF-β1的胶原修饰的表面观察到蛋白聚糖分泌。经不同的拉伸刺激后，胶原和胶原/ TGF-β1修饰的表面均有明显的蛋白聚糖分泌，特别是间歇拉伸培养后。然而，成软骨标记SOX-9、Col2a1和聚糖的基因表达依赖于表面接枝层和所使用的拉伸方式。这些结果提示，表面化学特性和外界机械刺激可协同影响rADSCs成软骨分化的疗效。

由于人体和组织在日常活动中不断受到不同的机械应力，近来利用物理刺激进行细胞培养一直是研究热点。然而，动态拉伸培养系统在不同表面接枝亲水性层上对细胞粘附和增殖的协同作用的研究尚不多见。本研究假设动态培养下MG-63细胞的黏附和增殖会受到表面化学的影响。PDMS细胞培养基质表面接枝5种常用生物相容性材料，即海藻酸盐、Ⅰ型胶原、纤维连接蛋白、聚l-赖氨酸、层粘连蛋白。结果表明，在静态和动态培养条件下，表面电荷和表面亲水性与MG - 63细胞的黏附和增殖均无明显相关性。Ⅰ型胶原接枝PDMS基底结合适当的物理刺激后，MG - 63细胞表现出良好的增殖和成骨细胞相关蛋白的表达，这可能与表面接枝层对细胞外环境的适应有关。而且，超声清洗后表面接枝Ⅰ型胶原层保持稳定。因此，将动态培养体系与适当的修饰层结合起来，可以为临床选择合适的生物材料以及未来的组织/细胞培养应用提供帮助。