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海藻酸钠/乙二醇壳聚糖双网络水凝胶对小鼠调节性T细胞免疫功能的影响
目的 探讨海藻酸钠(Alg)/乙二醇壳聚糖(GC)双网络凝胶材料体外刺激对小鼠调节性T细胞(Treg)免疫功能的影响.方法 制备Alg、GC单网络水凝胶材料及双网络(DN)水凝胶材料(Alg/GC),根据不同水凝胶材料将细胞分为Alg组、GC组、DN组及对照组.采用免疫磁珠分离法分选BALB/c小鼠脾脏CD4+CD25+Treg,应用流式细胞术分析Treg叉头翼状螺旋转录因子(Foxp3)及细胞毒性T细胞相关抗原(CTLA-4)在不同时效(刺激24h或48h)、不同培养环境[有无多黏菌素B(PMB)]下的表达水平,以确定后续细胞培养时间以及是否选用含PMB的培养基;观察Treg与效应T细胞共培养后T细胞增殖活性改变;采用酶联免疫吸附分析(ELISA)技术检测Treg分泌白细胞介素(IL)-10、转化生长因子(TGF)-β及效应T细胞分泌IL-2、IL-4与干扰素(IFN)-γ的水平.结果 选定实验条件为刺激24h,并使用含PMB的培养基.Alg/GC双网络水凝胶及GC单网络水凝胶作用24h后,与对照组[CTLA-4(47.73±5.35)％,TGF-β(558.75±48.58)pg/ml]比较,CD4+CD25+Treg中CTLA-4的表达水平[DN组(92.21±2.97)％,GC组(95.99±2.79)％]明显升高,TGF-β分泌量[DN组(905.03±73.04)pg/ml,GC组(957.06±138.70)pg/ml]明显增加,差异均有统计学意义(P<0.05),但各刺激组Foxp3表达水平差异无统计学意义(P>0.05).Alg/GC双网络水凝胶及GC单网络水凝胶刺激后,与对照组[(42.04±1.35)％]相比,Treg对效应T细胞增殖活性的抑制作用[DN组(37.22±1.39)％,GC组(35.20±2.03)％]均明显增强,共培养后效应T细胞分泌IL-4/IFN-γ比值[DN组(2.30±0.22),GC组(2.57±0.23)]明显升高,与对照组(1.45±0.27)比较差异有统计学意义(P<0.05).结论 Alg/GC双网络材料可显著增强Treg介导的免疫抑制功能,其成分中单网络材料GC水凝胶可能发挥了主要作用.
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透明质酸-明胶双网络水凝胶促进骨髓间充质干细胞成骨分化的作用
目的·通过双网络(double network,DN)方法构建一种高强度的天然高分子水凝胶,并探讨其对大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone mesenchymal stem cells,rBMSCs)成骨分化的促进作用.方法·通过两步光交联法制备透明质酸-明胶双网络(HA-Gel DN)水凝胶,并通过扫描电子显微镜、溶胀、压缩和降解实验评估其物理化学性能.CCK-8和荧光染色检测rBMSCs在水凝胶上的活性和铺展、贴附、增殖能力;定量PCR和Western blotting检测rBMSCs的成骨分化能力.结果·与HA水凝胶和Gel水凝胶相比,HA-Gel DN水凝胶有更适宜于rBMSCs成骨分化的吸水和保水性能[(12.6±0.7)倍,(10.3±0.4)倍],更强的力学性能[(43.7±5.6) kPa]以及更慢的降解速率[12周,(82.3±3.9)％].体外实验显示HA-Gel DN水凝胶具有良好的生物相容性,定量PCR显示它能够促进rBMSCs成骨相关基因(Runx2、BSP、OPN、OCN、OSX和ALP)的表达,Western blotting显示它显著提高rBMSCs成骨相关蛋白(OPN、OSX和BSP)的表达.结论·HA-GelDN水凝胶具有良好的生物相容性和诱导rBMSCs成骨分化的能力,为DN水凝胶成为潜在的骨缺损修复材料提供了新的实验依据.
关键词： 双网络水凝胶 物理化学性能 大鼠骨髓间充质干细胞 成骨分化
