富血小板血浆促进脂肪间充质干细胞成骨

近年来，涉及生命科学和工程学的骨组织工程学技术已成为骨修复重建领域的重要研究方向。研究者通常采用分离自体间充质干细胞在体外扩增并向成骨诱导培养后和支架材料复合后构建组织工程化骨植入体内。但是这种方法的关键在于如何通过细胞培养获得足够量的成骨种子细胞，此外种子细胞在体外长期扩增和诱导培养过程中细胞表型特征的维持都是尚待解决的难题。近年来，从抽吸的脂肪组织中提取的多潜能细胞作为种子细胞在组织工程应用中取得了极大的成功。目前，脂肪组织是人体储量最大、最易于获取和取材应用的组织，具有很大的临床应用前景。然而，通过基因修饰途径定向诱导成骨分化存在病毒载体的应用安全性和基因表达时空调控等诸多问题，而通过成骨化学试剂诱导成骨分化存在诱导和培养时间较长，细胞受污染和细胞表型转化的风险，这些都限制了其可能的临床应用。

研究结果表明，PRP组在诱导后14天ALP活性即达到高峰值，而对照组则在诱导后18天达到高峰值，且前者高峰值明显高于后者的高峰值。而两组各个对应时间点 ALP活性中也有显著性差异，即前者明显高于后者。而通常认为，ALP是成骨细胞分化的一个早期标志，ALP在体外钙化中起着关键性作用，在成骨前体细胞即开始表达，在过渡型成骨细胞和分泌型成骨细胞中ALP活性进一步增加，但在成熟的成骨细胞中ALP活性呈下降趋势，其水平的高低和细胞的分化程度相关。因此，ALP 活性的高低能比较客观地反映细胞向成骨细胞转化的趋势。我们分析PRP 促进ADSCS的ALP 活性增加的原因可能是因为成骨诱导培养液中的地塞米松在提高细胞碱性磷酸酶含量的同时，PRP所释放的TGFβ类细胞因子可以刺激间充质细胞的增殖与分化,促进成骨细胞的增殖。细胞在增殖的同时，细胞膜结合蛋白ALP 也会随之增加。在随后的细胞矿化结节的检测中，我们发现体外培养14d的细胞/载体复合物通过切片Von Kossa染色显示两组载体的孔隙内衬面呈多层黑染状，提示有大量钙盐的沉积，而PRP组的钙盐沉积含量高于对照组。ALP的活力是启动细胞钙化的一个关键，也和ALP活力高低明显相关。其主要机理是ALP 能够水解有机磷酸酶, 使局部PO+4 浓度升高，并可破坏钙化抑制剂，从而启动钙化。而在诱导培养14d时，PRP组细胞ALP活力明显高于对照组，故反映在其钙盐沉积的含量显著高于对照组。

总之，本实验研究结果表明，PRP可有效地促进体外细胞快速发生成骨细胞表型转化，显著提高细胞ALP活性并增加细胞矿化细胞外基质的能力。基于此，该改良细胞体外培养方法可加少细胞体外培养的时间，减少体外操作的污染可能，同时也减少细胞长时间培养后表型转化的风险，具有较大的临床意义。而进一步的体内移植试验则需要优化载体的设计、调整细胞/载体复合的比例，以期获得更好地体内成骨效果。