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骨髓基质细胞的增龄变化

来源:中华实用医药杂志 作者:冯琳琳  2005-9-21
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摘要: 【摘要】 目的 探讨骨髓基质细胞随年龄的改变情况。方法 观察3月龄和12月龄大鼠的集落形成情况。流式细胞仪检测骨髓基质增殖周期。结果 培养第14天贴壁的骨髓基质细胞形成的集落,3月龄大鼠明显多于12月龄大鼠。...


 【摘要】 目的 探讨骨髓基质细胞随年龄的改变情况。方法 观察3月龄和12月龄大鼠的集落形成情况。流式细胞仪检测骨髓基质增殖周期。结果 培养第14天贴壁的骨髓基质细胞形成的集落,3月龄大鼠明显多于12月龄大鼠。流式细胞仪检测表明,3月龄大鼠骨髓基质细胞增殖旺盛,12月龄大鼠相对缓慢。结论 随着增龄变化,骨髓中基质细胞的数量和增殖降低。

关键词 骨髓基质细胞 增龄变化

Calplan [1]认为,发育和老化是一个连续过程,由于间充质干细胞数量的减少,间充质组织再生能力随年龄增长而丢失。老年人的骨折修复能力明显减弱,考虑骨髓基质细胞减少改变可能是其中的一个重要原因。大鼠增龄的骨丢失的敏感性与人类相似,因而非常适合用来探索年龄相关的骨分化机制。本文研究体外培养大鼠骨髓基质细胞的增龄变化。

1 材料和方法

1.1 鼠骨髓基质细胞的分离培养:颈椎脱位处死大鼠,无菌操作下取出股骨,用PBS将骨髓腔中骨髓全部冲出,制备成细胞悬液。按2:1比例将细胞悬液沿离心管壁缓慢加至淋巴细胞分层液上,离心(1500rpm,15min),吸取单核细胞层,PBS洗涤。记数单核细胞,按2×10 6 个细胞/ml的密度接种于10ml IMDM液(含20%小牛血清、青霉素10万U/L、链霉素100mg/L)中培养。第5天换液,培养14天,记数骨髓基质细胞形成的集落[50个以上细胞形成的集落为大集落,其总和为集落形成效力(CFE)]。

1.2 流式细胞仪检测骨髓基质增殖周期:0.25%胰蛋白酶消化贴壁的骨髓基质细胞,PBS洗涤3次,制成细胞密度为1×10 6 细胞/ml的单个细胞悬液。经过系列处理后,用流式细胞仪测定细胞DNA含量。3月龄和12月龄大鼠的各5组细胞。

2 结果

2.1 集落形成情况 培养第14天贴壁的骨髓基质细胞形成的集落,3月龄大鼠明显多于12月龄大鼠(见表1)。

表1 原代培养14天3月龄与12月龄大鼠形成的集落数

注:小集落为细胞数少于50个的集落(χ 2 检验,P<0.05)

2.2 经流式细胞仪检测,3月龄大鼠骨髓基质细胞增殖旺盛,12月龄大鼠相对缓慢(见表2)。

表2 细胞增殖周期结果

注:χ 2 检验,P<0.05

3 讨论

研究证实:大鼠增龄的骨丢失的敏感性与人类相似,因 而非常适合用来探索年龄相关的骨分化机制 [2]

随着增龄的变化,骨折的修复能力明显减弱,在临床上表现为骨折愈合时间延长,骨不连的发生率增加。骨髓间充质细胞的减少改变可能是其中的一个重要原因。

骨髓基质细胞呈集落生长,根据接种时的细胞数,培养后能够形成含多于50个细胞数的集落总和称为集落形成效力(CEF) [3] 。我们通过对3月龄和12月龄鼠的骨髓基质细胞体外培养增殖分析发现,12月龄大鼠的CEF明显低于3月龄大鼠。这种改变可能反映出不同年龄组间骨细胞分化和骨组织修复能力的差异。所以老年人体外培养扩增骨髓基质细胞用于临床治疗尤为适宜。但是,我们尚需进一步进行体外分化和体内成骨的年龄对比研究,以及人骨髓基质细胞增龄变化研究。

由于大鼠的增龄骨丢失与人的相似,我们采用大鼠股骨髓腔中的骨髓,贴壁培养骨髓基质。第14天时,观察贴壁细胞集落数,并用流式细胞仪分析细胞的增殖周期。结果表明:3月龄大鼠贴壁细胞集落数量和DNA含量明显高于12月龄鼠。这说明,随着增龄变化,骨髓中基质细胞的数量和增殖降低。体外培养扩增方法尤其适用于体内骨髓基质细胞量少的老年人。

参考文献

1 Caplan AI,et al.J Orhtop Res,1991,9:641-650.

2 Kahn A,Gibbons R.Aged-related bone loss.Clin Orthop,1995,313:69-75.

3 Beresford JN.Osteogenic stem cells and stromal system of bone marrow.Clin Orthop,1989,240:270-280.

作者单位:130000吉林省长春市儿童医院

吉林大学中日联谊医院

(收稿日期:2004-01-12)

(编辑黄 杰)



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