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胶原探索

Ⅱ型胶原蛋白对人软骨细胞生物学特性的影响
Ⅱ型胶原蛋白对人软骨细胞生物学特性的影响

Ⅱ型胶原蛋白对人软骨细胞生物学特性的影响

发布时间:
2019-07-22
摘要:
蒋萍,蔚芃,赵明才,陈琼,王梓(川北医学院附属医院骨科,四川省南充市637000)蒋萍,女,1983年生,四川省南充市人,汉族,2012年川北医学院毕业,硕士,医师,主要从事骨与关节损伤修复研究。 通讯作者:蔚芃,主任医师,川北医学院附属医院骨科,四川省南充市637000 文章亮点:1.胶原蛋白作为天然高分子生物材料已被证实可作为软骨组织工程支架材料,并且它作为底物能刺激软骨细胞生长,可用于体外软骨细胞培养,但关于不同类型胶原蛋白刺激成软骨作用的能力仍存在争议。2.实验创新性使用Ⅰ、Ⅱ型胶原包被培养板和普通培养板同时培养人软骨细胞,研究Ⅰ、Ⅱ型胶原蛋白对人软骨细胞生物学特性的影响。发现胶原蛋白包被培养板培养软骨细胞优于普通培养板,其中Ⅱ型胶原蛋白包被培养板在培养软骨细胞时更能维持细胞形态,延长去分化现象出现的时间,更利于细胞再分化。关键词:生物材料;软骨生物材料;Ⅰ型胶原蛋白培养板;Ⅱ型胶原蛋白培养板;人软骨细胞;体外培养主题词:胶原Ⅰ型;胶原Ⅱ型;软骨细胞基金资助:四川省卫生厅项目 摘要背景:实验证明胶原蛋白底物具有刺激成软骨的作用,但关于不同类型胶原蛋白刺激成软骨作用的能力仍存在争议。目的:观察Ⅰ、Ⅱ型胶原蛋白对体外培养人软骨细胞生物学特性的影响。方法:将P3代人软骨细胞分别加入普通培养板、Ⅰ型胶原蛋白包被培养板、Ⅱ型胶原蛋白包被培养板继续培养。培养10d内,MTT法绘制细胞生长曲线;培养28d后,采用ELISA法、聚合酶链反应、二甲基亚甲基蓝比色等方法检测3种培养板中软骨细胞分泌Ⅰ胶原蛋白、Ⅱ型胶原蛋白及糖胺多糖的量。 结果与结论:Ⅱ型胶原蛋白包被培养板中软骨细胞数量最多,增殖速度为Ⅰ型胶原蛋白包被培养板的2倍、普通培养板的5倍。Ⅱ型胶原蛋白包被培养板中软骨细胞分泌Ⅰ型胶原蛋白最少,与普通培养板板检测结果差异有显著性意义(P<0.01),与Ⅰ型胶原蛋白包被培养板检测结果差异无显著性意义;Ⅱ型胶原蛋白包被培养板中软骨细胞分泌Ⅱ型胶原蛋白、糖胺多糖最多,与其他两种培养板检测结果差异有显著性意义(P<0.01)。表明胶原蛋白包被培养板培养软骨细胞优于普通培养板,其中Ⅱ型胶原蛋白包被培养板在培养软骨细胞时更能维持细胞形态,延长去分化现象出现的时间,更利于细胞再分化。蒋萍,蔚芃,赵明才,陈琼,王梓.Ⅰ、Ⅱ型胶原蛋白对人软骨细胞生物学特性的影响[J].中国组织工程研究,2014,18(30):4845-4850. EffectoftypeIortypeIIcollagenonbiologicalcharacteristicsofhumanchondrocytes JiangPing,Master,Physician,DepartmentofOrthopedics,AffiliatedHospitalofNorthSichuanMedicalCollege,Nanchong637000,SichuanProvince,ChinaCorrespondingauthor:WeiPeng,Chiefphysician,DepartmentofOrthopedics,AffiliatedHospitalofNorthSichuanMedicalCollege,Nanchong637000,SichuanProvince,ChinaAccepted:2014-05-21 JiangPing,WeiPeng,ZhaoMing-cai,ChenQiong,WangZi(DepartmentofOrthopedics,AffiliatedHospitalofNorthSichuanMedicalCollege,Nanchong637000,SichuanProvince,China) AbstractBACKGROUND:Experimentshaveshownthatthecollagensubstratehasthecapabilityofstimulatingcartilagegeneration,butthestimulatingroleofdifferenttypesofcollagensubstratesremainscontroversial.OBJECTIVE:ToinvestigatetheeffectoftypeIandtypeIIcollagenonthebiologicalcharacteristicsofhumanchondrocytesculturedinvitro.METHODS:Humanchondrocytesatpassagewereculturedontotheordinarycultureplates(ordinaryplate),typeIcollagen-coatedcultureplates(typeIplate),andtypeIIcollagen-coatedcultureplates(typeIIplate).CellgrowthcurvesweredeterminedbyMTTmethodaftercellswereculturedfor10days.ByELISA,PCR,and1,9-dimethylmethylenebluetechnology,typeIandtypeIIcollagenandglycosaminoglycancontentswerequantitativelydetectedincartilagecells28daysafterculture.RESULTSANDCONCLUSION:ThenumberofcartilagecellswasthehighestintypeIIplate,whichwastwiceofthatintypeIplateandfivetimesofthatinordinaryplate.CartilagecellsintypeIIplatesecretedtheleastamountoftypeIcollagen,whichshowedsignificantdifferencescomparedwiththeordinaryplate(P<0.01)andhadnostatisticallysignificantdifferencewithtypeIplate(P>0.01).CartilagecellsintypeIIplatesecretedthemostamountoftypeIIcollagenandglycosaminoglycan,showingsignificantdifferencescomparedwiththeothertwoplates(P<0.01).Thecartilagecellsculturedincollagenplatesarebetterthanthatculturedinordinarycultureplate,typeIIcollagencultureplateisbetterthantypeIcollagencultureplateinmaintainingcellshape,extendingthededifferentiationpattern,andpromotingcelldifferentiation.Subjectheadings:collagentypeI;collagentypeII;chondrocytesFunding:agrantbySichuanProvincialHealthMinistry JiangP,WeiP,ZhaoMC,ChenQ,WangZ.EffectoftypeIortypeIIcollagenonbiologicalcharacteristicsofhumanchondrocytes.ZhongguoZuzhiGongchengYanjiu.2014;18(30):4845-4850.引言随着组织工程学的发展,软骨组织工程学为人们提供了更为理想的修复关节软骨缺损方法。如何获得大规模具有增殖活性的种子细胞为当前面临的最大限制因素之一。1994年Brittberg[1]体外培养患者健康软骨细胞,获得大量纯化软骨细胞,再移植到其关节软骨缺损部位治疗关节软骨缺损,开创了应用自体软骨细胞移植治疗软骨损伤的新技术。该技术在1997年得到美国FDA正式批准后已在欧洲国家广泛使用,获得大量纯化且具有再生活力的软骨细胞是该技术的关键,但在实验过程中发现软骨细胞体外培养传代会发生去分化现象,丧失成软骨能力。为了解决体外培养软骨细胞的去分化现象,越来越多的研究被报道,早在1975年就有实验证明胶原蛋白底物具有刺激成软骨的作用[2]。胶原也称胶原蛋白,是脊椎动物体内的一种结构蛋白,人体内含量非常丰富,占动物体胶原纤维固体物的80%-90%,占体内蛋白质总量的25%-30%,也是细胞外基质的主要成分[3]。由于胶原蛋白是天然的生物资源,来源广泛且具有独特的生物相容性、可降解性、低免疫原性,还有如高拉伸强度、止血性能及促进细胞生长等独特的性能,被越来越重视。由于胶原蛋白具有止血、促进组织再生和功能恢复的作用,被制成海绵、丝线、薄膜等医疗器械用于普外科、口腔、血管外科等多个科室,同时也因其组织相容性、可降解性被作为皮肤移植材料用于烧伤、创伤的修补。19世纪80年代,Zyderm胶原植入物被作为一种注射型胶原蛋白制剂在临床上开始使用,在治疗面部软组织变形方面已使用近30年[4]。人们成功将胶原蛋白制成各种各样的组织工程支架,如皮肤、骨组织、气管和血管支架,Award等[5]混合自体同源间叶细胞的茎状细胞和胶原蛋白凝胶制作肌腱用于腱后修复。Wakitani等[6]用嵌入软骨细胞的胶原蛋白凝胶修复软骨缺陷。胶原蛋白作为天然高分子生物材料已被证实可作为软骨组织工程支架材料,并且它作为底物能刺激软骨细胞生长,可用于体外软骨细胞培养,但关于不同类型胶原蛋白刺激成软骨作用的能力仍存在争议。本实验使用Ⅰ、Ⅱ型胶原包被培养板和普通培养板同时培养人软骨细胞,研究Ⅰ、Ⅱ型胶原蛋白对人软骨细胞生物学特性的影响。 材料和方法设计:前瞻性实验。时间及地点:于2008年1月至2009年4月在川北医学院附属医院风湿免疫研究所完成。材料:收集川北医学院附属医院骨科因股骨颈骨折行 全髋置换20例患者的股骨头标本,患者年龄56-84岁,平均66岁。供者对实验均知情同意并签署知情同意书。 实验方法:软骨细胞的分离及培养:将收集的关节软骨以体积分数75%乙醇消毒后,用手术刀片刮除关节表面软组织及可能覆盖在其上的滑膜,再将关节表面软骨薄层组织削下来,使削下的软骨组织尽量薄,不能削到软骨下骨。将收集的软骨组织片放入装有含青霉素(100U/mL)、链霉素(100U/mL)的PBS中漂洗3次,洗去软骨表面血液及可能存在的滑膜,然后移入小玻璃瓶里,剪成1.0-2.0mm3,在含双抗的PBS清洗后转入50mL离心管内,加入0.2%Ⅱ型胶原酶2mL消化。将消化后的软骨组织和液体通过200目金属筛网,将未消化的软骨组织残渣放入50mL离心管中,加入Ⅱ型胶原酶及DMEM继续消化,根据消化程度决定消化时间,但消化时间最长不超过12h为宜。过滤得到的液体放入15mL离心管中,1000r/min离心7min,去上清,加DMEM吹打,尽量轻柔,再次1000r/min离心7min后弃去上清,反复清洗3次洗去Ⅱ型胶原酶。将锥虫蓝检测活力大于95%的原代软骨细胞以4×108L-1浓度接种于25cm2塑料培养培养瓶。待软骨细胞长满培养瓶85%以上,弃原培养液,PBS清洗3次,加2.0-3.0mL含EDTA的0.25%胰酶(以刚好覆盖培养瓶底为宜)消化2min,镜下观察贴壁细胞变圆脱落,待细胞大部分脱落后,加入含胎牛血清的培养液终止消化。将消化下的细胞悬液用培养液混匀后移入15mL离心管,1000r/min离心7min,弃上清,加含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养液制成细胞悬液,计数细胞,按1∶2接种于两个25cm2培养瓶中,继续培养箱培养,记
骨质疏松性骨折愈合过程中Ⅰ,Ⅱ型胶原蛋白表达与其力学性能
骨质疏松性骨折愈合过程中Ⅰ,Ⅱ型胶原蛋白表达与其力学性能

骨质疏松性骨折愈合过程中Ⅰ,Ⅱ型胶原蛋白表达与其力学性能

发布时间:
2019-07-22
摘要:
Correlations between type Ⅰ and Ⅱ collagen expressions and mechanical strength in osteoporotic fracture healing.Yuan Shao-hui, Liu Wei, Wu Bin-qi, Han Xi-guang, Bo Chao-gang
鸡胸软骨Ⅱ型胶原对大鼠类风湿性关节炎的作用
鸡胸软骨Ⅱ型胶原对大鼠类风湿性关节炎的作用

鸡胸软骨Ⅱ型胶原对大鼠类风湿性关节炎的作用

发布时间:
2019-07-22
摘要:
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