ACC太空实验报告|无定形钙ACC加速骨髓间充质干细胞和肌肉细胞的分化和成熟( 三 )


*05
另一个独立指标是使用碱性磷酸酶染色 。 当细胞的基质成熟阶段发生时 , 这种酶的表达量最大 。
这种分析技术被用作检测成骨细胞分化和功能的补充方法 , 以试图验证通过茜素染色检测钙(以排除可能未清洗的ACC的存在) 。 碱性磷酸酶染色通过黑色染色检测 。 碱性磷酸酶染色图像如图5所示 。
ACC太空实验报告|无定形钙ACC加速骨髓间充质干细胞和肌肉细胞的分化和成熟
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图5
与其他处理相比 , 用ACC处理的MBA13细胞表现出强烈的信号 。 事实上 , 碱性磷酸酶染色支持成骨细胞分化在用ACC处理的培养物中更好 。
*06
进行了一项辅助实验以确认染色技术不会错误地指示残留ACC的存在 。 肌肉MDX细胞的茜素红染色 , 在接种后10天用富含ACC的培养基处理 , 表明使用和不使用ACC的处理之间的染色没有重大差异 , 如图6所示 。
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图6
该结果支持以下假设:在成骨细胞的情况下茜素红染色这是由于成骨细胞的钙沉积而不是ACC本身的沉积 。
*07
本研究的目的是评估ACC在外星条件下作为成骨细胞活性和分化为骨细胞(骨细胞)加速剂的潜力 。
地球上评估ACC对BM-MSC增殖和分化为成骨细胞的影响的实验表明ACC加速了BM-MSC向骨细胞的分化 。 图7显示了2018年在国际空间站进行的一项先前较小的研究记录 。
由于严重的负载限制 , 之前的实验仅限于BM-MSC的单个培养管 。 这些细胞在RT条件下储存在富含ACC的增殖培养基中3周 , 然后再运送到太空 , 在Nanorex提供的带有蛤蜊的特殊柔性管中 , 通过夹子将增殖培养基与富含ACC的分化培养基分开ACC和另一个固定解决方案的夹具 。
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图7
在太空呆了2周后 , 宇航员打开第一个夹具 , 将细胞引入分化培养基中 。 2周后 , 从第一个夹子打开开始 , 第二个夹子打开 , 用于用多聚甲醛(PFA)溶液固定细胞 。
作为模拟和控制 , 在地球上同时进行了控制实验 。 (由于错误信息 , 在地球上进行的对照实验按原计划暴露于分化培养基3周 。 )ACC处理明显影响BM-MSC分化为骨细胞并显着增强细胞的钙沉积 , 即它们的与地球上以ACC作为钙源的类似对照实验直接比较的功能 。
如图7所示 , 国际空间站实验本身证明了在太空中用ACC处理的成骨细胞的非常强烈的增殖 。
*08
ACC对培养肌肉细胞的积极影响已经在地球上早期的内部临床前研究中得到探索 。 之前的体外研究表明 , 与在富含CaCl2的培养基中生长的对照组相比 , 向培养基中添加ACC会导致C2和初级肌肉细胞系的增殖率更高 。
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图8
此外 , 对从新生MDX小鼠中提取的细胞进行的体外研究 , [一种用于评估杜氏肌营养不良症(DMD)的动物模型] , 表明在培养基中添加ACC会导致更好的形态、更高的细胞计数和更早的肌管/肌纤维形成 , 与图8、10和9中吉姆萨和肌球蛋白染色所代表的CaCl2和CCC对照相比 。
*09
研究结果表明释放的物质减少了约2倍与接受正常饮食的组相比 , 接受ACC饮食的MDX组的肌酸激酶(CK)酶 。 CK水平用肌酐激酶活性检测试剂盒检测 。
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图9
这种显着的减少可能表明在ACC治疗的情况下可能会改善肌肉功能的生化过程 。 对MDX细胞的体外研究表明 , 用ACC培养的细胞具有更好的形态、更高的细胞计数 , 并且它们比对照细胞更早开始收缩(图8和9) 。