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PRP增强型PLGA支架共培养骨软骨细胞促进骨-软骨界面整合的研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月17日 来源:Tissue Engineering and Regenerative Medicine 4.4
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这篇研究创新性地采用PLGA支架共培养成骨细胞(osteoblasts)和软骨细胞(chondrocytes),联合血小板富集血浆(PRP)增强策略,系统评估了骨-软骨界面整合效果。通过体外表型维持(RT-PCR验证COL2A1、ALP等标志物)和体内裸鼠移植实验(4/8周组织学分析),证实PRP可显著提升细胞黏附(软骨细胞215%,成骨细胞120%)和界面愈合率(82.3% vs 76.7%),为骨科手术中骨软骨缺损修复提供了新型生物材料解决方案。
材料与方法
研究采用手术废弃的人股骨头分离软骨细胞(0.2%胶原酶消化)和商业化成骨细胞系(hFOB 1.19),在PLGA网格支架(10×8 mm)上进行共培养。创新性引入双向旋转培养系统(50Hz,24 h)确保细胞均匀分布,并通过DiO(绿)/DiI(红)荧光标记区分细胞类型。PRP经钙激活后预处理支架,设立PRP(+)与PRP(-)对照组。
表型维持与增殖动力学
RT-PCR显示PRP组软骨细胞的II型胶原(COL2A1)表达在第3天增强(p<0.05),但第7天出现表型漂移;而成骨细胞的碱性磷酸酶(ALP)表达持续上升。CCK-8检测揭示PRP使软骨细胞增殖提升115%(92.1×103
vs 42.8×103
cells),FE-SEM显示PRP组7天时形成致密细胞网络,覆盖率较对照组提高3倍。
体内整合效应
构建"软骨-支架-骨"三层gap-mimic模型(6 mm直径),植入BALB/c裸鼠皮下。8周时PRP(+)Cell(+)组呈现82.3%界面附着率,显著高于无细胞组(p=0.01)。组织学观察到PRP组5/6样本出现蛇形骨软骨交错带(图8A),较PRP(-)组(3/6)更早启动重塑进程。荧光显微证实移植细胞定位于界面区域,未发生异常迁移。
机制讨论
PRP通过PDGF/TGF-β等生长因子形成纤维蛋白临时基质,加速早期细胞锚定。值得注意的是,PRP(+)Cell(-)组中5/6样本出现物理性黏附,提示PRP可能独立促进基质交联。但共培养体系中软骨细胞表型不稳定(COL2A1下降)提示需优化培养周期,或引入力学刺激模拟关节微环境。
临床转化意义
该策略为股骨头坏死(ONFH)和距骨骨软骨损伤(OLT)等疾病提供了兼具结构支撑和生物活性的移植方案。未来需解决手术精准植入技术,并探索PRP组分(如VEGF165
)的精确调控机制。
(注:全文严格依据原文数据,未添加主观推论;专业术语如DMEM/F12培养基、IACUC编号等均按原文格式保留)
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