[发明专利]一种介导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的方法

说明书

本发明公开了一种介导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的方法。该方法在常规培养细胞过程的基础上，简单地将细胞培养容器以逆时针进行旋转，置于细胞培养孵箱中进行培养，培养21天可获得成骨细胞，尤其是以每分钟12‑16转进行逆时针旋转时，获得细胞的碱性磷酸酶ALP表达显著上调。本发明提供的旋转培养法介导间充质干细胞定向向成骨细胞分化的方法不仅容易操作，在不添加任何诱导因子的条件下，可显著提高骨髓间充质干细胞向成骨细胞方向的分化。

技术领域

本发明涉及一种介导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的方法。

背景技术

干细胞定向分化调控是干细胞研究关注的重点课题之一。骨髓间充质干细胞可分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌肉细胞等。介导骨髓间充质干细胞定向分化为成骨细胞以提供适合的移植细胞，是目前利用细胞替代疗法在骨质疏松症治疗等领域亟待解决的问题。常规介导干细胞定向分化的方法是通过添加各种细胞诱导因子，比如地塞米松等激素。这些细胞诱导因子不仅价格昂贵，而且容易引起诸如免疫原性等问题。因此，人们试图采用其他方法有效介导干细胞定向分化行为。近来，利用细胞自身的生物物理特性介导干细胞命运成为研究热点。比如，Qi,L.(DOI:10.1371/journal.pone.0059022)发现材料表面形貌可诱导细胞产生定向排列，从而促进间充质干细胞向成骨细胞分化。然而，这些方法需要经过复杂的材料制备过程，且介导成骨细胞分化的效率仍不是很高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种介导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的方法。该方法是利用骨髓间充质干细胞的生物物理特性，无需添加任何诱导因子，操作及其简单，可显著提高骨髓间充质干细胞向成骨细胞方向的分化。

本发明采用以下技术方案实现：

一种介导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的方法，包括以下步骤：

1)将骨髓间充质干细胞以5×10⁴/cm²的密度均匀种在细胞培养容器(包括培养皿﹑培养瓶、培养板等细胞培养容器)中，并加入含10％体积分数胎牛血清的DMEM培养基，置于细胞培养孵箱中培养24h(常规培养条件：37℃，5％CO₂浓度)，使细胞充分黏附；

2)将步骤1)的细胞培养容器放入细胞培养孵箱中培养(常规培养条件：37℃，5％CO₂浓度)，培养过程中使细胞培养容器以逆时针方向旋转，且旋转方向保持在水平面上，转速优选每分钟16转，每隔2～3天换液一次；

3)按照步骤2)所述的条件继续培养骨髓间充质干细胞，经21天可获得成骨细胞。

本发明中，所述的细胞旋转培养可通过将细胞培养容器或细胞培养孵箱置于一个可逆时针旋转的平台上实现。

上述技术方案中，旋转转速应不低于每分钟5转，当逆时针转速过低时，骨髓间充质干细胞几乎不会发生向成骨细胞的分化反应，优选的转速为以每分钟12～16转的逆时针旋转，采用该转速培养后可发现细胞的成骨分化指标碱性磷酸酶(ALP)表达显著上调。

本发明方法的优点在于：

本发明的介导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的方法是在常规细胞培养的基础上，简单地使细胞培养皿﹑培养板或培养瓶等细胞培养容器进行逆时针旋转，并置于细胞培养孵箱中进行培养，培养21天即可获得成骨细胞，尤其是控制逆时针旋转速度在每分钟12-16转时，获得的细胞的碱性磷酸酶ALP表达会显著上调。