牙龈间充质干细胞来源外泌体对成骨样细胞MC3T3-E1体外增殖和成骨分化的影响

摘要

背景牙龈间充质干细胞(gingival mesenchymal stem cells,GMSCs)来源外泌体具有与GMSCs相似的生物学功能,在组织工程领域具有良好的应用前景,但目前缺乏其在骨再生中应用的研究报道。目的 探讨GMSCs来源外泌体对成骨样细胞MC3T3-E1体外增殖和成骨分化的影响。方法 体外培养GMSCs,超速离心法提取GMSCs来源外泌体。共聚焦显微镜下观察MC3T3-E1细胞对外泌体的内化摄取。CCK-8法和划痕实验分别检测不同浓度外泌体作用下MC3T3-E1细胞增殖和迁移变化情况。外泌体作用于MC3T3-E1细胞后,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色检测ALP活性,茜素红染色及定量实验检测钙结节形成状况;RT-qPCR法检测成骨相关基因ALP、COL1A1、RUNX2的m RNA表达水平。结果 提取的GMSCs来源外泌体呈现类圆形膜状结构,大小在100 nm左右,表达CD63和Tsg101。外泌体能被MC3T3-E1摄取。GMSCs来源外泌体能够促进MC3T3-E1细胞的增殖和迁移(P<0.05),且呈剂量依赖性;外泌体作用下,MC3T3-E1细胞ALP活性增加(P<0.05),钙结节形成增多(P<0.05),成骨相关基因ALP、COL1A1、RUNX2的mRNA表达水平明显上调(P<0.05)。结论 GMSCs来源外泌体具有增强MC3T3-E1增殖及成骨分化的作用,这为GMSCs来源外泌体应用于骨再生治疗奠定基础。