血管内皮生长因子165基因转染骨髓间充质干细胞构建血管化两亲性肽凝胶模块OA

背景:组织工程模块为股骨头坏死的治疗提供了新的思路,将血管化支架移植于坏死区域,在生长因子及支架的作用下诱导骨髓间充质干细胞向血管内皮细胞分化,促进微血管生成改善局部血运能够促进坏死区域的修复。目的:探讨体外构建诱导骨髓间充质干细胞向血管内皮细胞分化的树枝状两亲性肽自组装凝胶模块的可行性。方法:分离提取4-6周龄SD大鼠骨髓间充质干细胞,采用流式细胞术进行鉴定,体外定向成脂、成骨诱导分化检测细胞多向分化潜能。采用固相法合成肽IKVAVAK-/RGDK-KGGGGAAAA(K)-C16H31O,调配质量浓度为10 mg/mL多肽溶液,加入生理盐水后触发多肽自组装,形成半透明的水凝胶,透射电子显微镜下观察凝胶结构。用携带血管内皮生长因子165基因的腺病毒转染大鼠骨髓间充质干细胞,然后将10 mg/mL多肽溶液和细胞悬液混合,细胞分布于凝胶内部形成三维培养体系,设置为实验组;将转染空病毒的骨髓间充质干细胞与10 mg/mL多肽溶液混合形成三维培养体系,设置为对照组。体外培养7 d后采用免疫荧光及RT-qPCR检测血管内皮细胞分化情况。结果与结论:(1)流式细胞术结果显示间质干细胞表面分子CD29、CD44表达≥95%,造血干细胞表面分子CD34、CD45表达≤2%;在体外能够向成骨、成脂诱导分化;(2)树枝状多肽溶液在离子触发下形成的凝胶呈透明状,透射电镜下观察呈形态均一的小尺寸纳米胶束;(3)免疫荧光及RT-qPCR结果显示,实验组血管内皮生长因子165表达水平高于对照组,且血管内皮特异性标记物CD31、CD34表达水平高于对照组。结果表明,血管内皮生长因子165基因转染骨髓间充质干细胞种植于多肽凝胶构建组织工程模块,能够诱导骨髓间充质干细胞向血管内皮细胞分化。