吴怡; 董可欣; 杨峥; 刘霞; 肖苒; 蒋海越

doi:10.3760/cma.j.issn.1009-4598.2019.04.003

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• 本期重点选题·干细胞和再生医学 •

不同年龄耳廓来源软骨细胞的生物学特性研究

中华整形外科杂志, 2019,35(4) : 331-340. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1009-4598.2019.04.003

摘要

目的

探讨不同年龄来源耳廓软骨的组织结构，软骨细胞的增殖、分化能力，以及相关基因和细胞表面标志物的表达差异。

方法

耳廓软骨组织来源为中国医学科学院整形外科医院收治的22例小耳畸形患者，年龄6～28岁，分为儿童组(6～12岁)、青少年组(13～18岁)和成人组(21～28岁)。提取得到不同年龄来源耳廓软骨细胞后，分别检测其增殖分化能力；同时应用荧光定量PCR检测细胞增殖和软骨细胞外基质相关基因在不同年龄软骨细胞中的表达差异；利用流式细胞术、免疫荧光、免疫组化等技术，检测间充质干细胞标志物CD90、CD44、CD73、CD105在这些细胞中的表达差异。

结果

儿童组耳廓软骨细胞的增殖能力较强，与成人组比较差异有统计学意义(P<0.05),与青少年组比较差异同样具有统计学意义(P<0.01)；青少年和成人组软骨细胞增殖能力较弱；随着年龄的增加，软骨细胞外基质相关基因COL2A1的表达不断上升，儿童组与成人组比较P<0.01，青少年组与成人组比较P<0.01。细胞成骨分化能力随年龄的增长不断降低(P<0.05)；但不同年龄来源软骨细胞的成脂分化能力比较差异无统计学意义；流式和荧光定量PCR的结果均表明间充质干细胞标志物的表达随着年龄的增长逐渐降低，以CD90最为明显(P<0.01)。

结论

年龄因素影响耳廓软骨组织来源细胞的生物学特性及干细胞含量。

引用本文: 吴怡, 董可欣, 杨峥, 等. 不同年龄耳廓来源软骨细胞的生物学特性研究 [J] . 中华整形外科杂志, 2019, 35(4) : 331-340. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1009-4598.2019.04.003.

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耳廓软骨作为弹性软骨，是颅面部结构的重要组成部分，是外耳耳廓复杂结构的基础。随着研究的不断深入，研究人员发现耳廓软骨组织的生长发育状态在不同时期存在显著差异，通过监测不同发育时期耳廓形态大小，发现耳廓宽度通常在6～7岁时达到成熟个体大小，长度在12～13岁时基本达到成熟个体水平^[1,2,3]；组织学检测结果显示老年人耳廓软骨组织中胶原(Col)、糖胺多糖(GAG)、弹性蛋白(Elastin)的含量显著低于年轻群体^[4,5]，且弹性纤维和胶原纤维的异质化表现更强^[6,7]。近年来，在关节软骨组织^[8,9]、耳廓软骨膜^[10,11]，以及椎间盘软骨^[12]中都分离鉴定出了一类软骨干/祖细胞(cartilage stem/progenitor cells, CSPCs)。而且，不同年龄的家兔椎间盘软骨细胞中细胞增殖能力和祖细胞标志物含量变化趋势与年龄成反比^[12]，提示我们软骨干/祖细胞在不同年龄的耳廓软骨组织中可能同样存在差异表达。耳廓软骨细胞作为耳廓形态软骨组织构建的最佳来源种子细胞之一，不同年龄对其生物学特性的影响可能会直接影响耳廓构建的质量。而以往对于耳廓软骨组织的研究多集中于形态学和组织学水平，少有对细胞和分子水平的系统检测，且年龄分组较为宽泛，缺乏更为细致的总结。我们的研究拟利用儿童、青少年和成人3种年龄来源的人耳廓软骨组织，分别从组织、细胞和分子水平探究其生物学性能的差异，以期明确年龄对细胞状态、干细胞含量、胞外基质分泌的影响，为耳廓缺损修复和软骨组织工程治疗的时间选择提供依据。

贡献者信息

吴怡