来源于人退变椎间盘的三种祖细胞与BM-MSCs生物学特性及组织工程应用的比较研究

随着应用组织工程技术对退变椎间盘进行修复再生研究的不断深入，寻求新型种子细胞来源已成为组织工程椎间盘的重要研究内容之一。近年来，有研究证实人退变纤维环、髓核组织中存在具有多向分化潜能的祖细胞。在我们的前期工作中，课题组从人退变软骨终板中亦分离出一些具有干/祖细胞标志物表达的祖细胞；且这些细胞可以向成骨、成软骨、成脂、成肌方向诱导分化；成软骨诱导14d后软骨终板祖细胞所分泌的s-GAGs显著高于BM-MSCs。本研究拟在前期工作的基础上，从人退变椎间盘中分离、扩增纤维环细胞、髓核细胞、软骨终板细胞，分别经纤维连接蛋白筛选后，所获取的祖细胞与来自同一个体的BM-MSCs进行细胞生物学特性比较。此外，应用上述四种细胞作为种子细胞分别构建组织工程髓核，进一步比较它们体内外生物学活性的优劣。通过以上研究以期寻求新的用于组织工程椎间盘构建的种子细胞来源。

本课题组自获得国家自然基金资助后，课题负责人按照预定方案进行组织人员安排及分工，课题成员认真按照国家自然基金青年项目任务书实施。.通过近三年的实验研究，我们发现来自人退变椎间盘的三种祖细胞和来自同一个体的骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)比较中, 体外实验发现软骨终板干细胞(CESCs)具有最强的成骨和成软骨能力, 髓核祖细胞(NPSCs)最弱, 纤维环祖细胞(AFSCs)和BM-MSC居中; 而成脂能力, BM-MSCs最强, NPSCs次之, CESCs和AFSCs最弱。4种干/祖细胞复合琼脂糖体外构建组织工程髓核，植入新西兰大白兔的椎间盘退变模型中，1、3及6月后发现CESCs组具有最强的阻止椎间盘继续退变的能力，BM-MSCs次之，NPSCs居第三，而AFSCs最弱，但仅发现四种干/祖细胞复合的组织工程髓核具有阻止椎间盘退变的能力，在现在的条件下未发现任何一种细胞具有明显的椎间盘再生能力，需进一步提升。在发现CESCs具有最强的体外成骨和成软骨能力后。我们将其与BM-MSCs分别与多孔羟基磷灰石（PHA）复合构建组织工程骨，分别植入新西兰大兔L4-L5横突间，1和2月后行检测发现CESCs植入组的成骨的6个特异参数BMD、BMC、TMC、TMD、BV及BVF皆显著高于BM-MSCs组，但支架与横突的融合率则没有显著差异。上述结果并得到了组织学的再次验证。.该基金支助项目共培养1名博士及1名硕士并顺利毕业，共发表SCI论著2篇，CSCD期刊论著2篇，另还有2篇SCI论著审稿中。