干细胞研究与治疗杂志

抽象的

生物活性玻璃 S53P4 或 β-磷酸三钙与 BMP-2 孵育后对人类脂肪干细胞成骨分化的体内影响

马丁·瓦瑟劳、米米·帕特里科斯基、贝蒂娜·曼纳斯特罗姆、玛丽·拉基、金·伯格斯特罗姆、布丽吉特·冯·雷兴伯格和苏珊娜·米耶蒂宁

目的：人类脂肪干细胞(hASC) 被认为是骨组织工程的可行替代方案。然而，BAG S53P4 或 β-TCP 颗粒在与 hASC 一起接种和/或与 BMP-2 共同孵育时的组织反应和成骨潜力尚未在体内研究过，因此在本研究中进行了评估。

方法和结果：体外分离、扩增人类 ASC 并将其接种在 BAG 和 β-TCP 上，并使用活/死染色评估细胞活力。在皮下啮齿动物植入模型中，使用计算机断层扫描和半定量组织学评分在 4 周和 8 周后研究了 1) 普通、2) hASC 接种、3) BMP-2 共同孵育和 4) hASC 接种和 BMP-2 共同孵育的 BAG 和 β-TCP 颗粒的细胞反应和成骨潜力。活/死染色证实植入前两种生物材料均具有良好的细胞活力。总体而言，植入这两种生物材料均导致形成血管丰富的肉芽组织，没有过度炎症、纤维化或不良反应，与分组和评估的时间点无关，因此表明未来应用是安全的。然而，我们的结果还表明，β-TCP 可能在补充 hASC 后暂时刺激异物巨细胞形成，表明存在吸收反应。两种生物材料都需要补充 hASC 和/或 BMP-2 来诱导成骨细胞
活性。然而，BAG 仅在接种 BMP-2 激活的 hASC 时才诱导钙化，而 β-TCP 仅需要接种 hASC。

结论： BAG 和 β-TCP 颗粒可以安全地植入皮下，诱导不同的细胞反应，并且需要补充 hASC 和/或 BMP-2 来诱导成骨细胞活性和钙化。 β-TCP 和 hASC 的组合似乎是增强成骨细胞活性的可行方法，可实现早期成骨，同时最大限度地减少骨组织工程中的安全性和监管问题。