一种骨赘类器官的构建方法及其应用

本发明属于细胞培养，具体涉及一种骨赘类器官的构建方法及其应用。

背景技术：

1、骨赘（osteophyte），俗称骨刺，是骨关节炎等退行性关节疾病的典型病理改变之一。骨赘的本质是关节边缘的异位骨形成，其病理过程涉及软骨细胞的异常肥大化、软骨基质钙化及随后的成骨分化，即软骨内骨化（endochondral ossification，eo）过程的异位激活。骨赘的形成与关节软骨退变、生物力学应力异常及滑膜炎症等多种因素密切相关，患者常有局部包块、疼痛、活动受限等临床症状。临床上针对骨赘仍缺乏有效的特异性治疗手段，其主要原因在于对骨赘形成的分子病理机制认识不足，且缺乏可靠的体外研究模型。

2、目前，骨赘相关研究主要依赖二维细胞培养和动物模型。二维单层培养无法模拟体内细胞与细胞、细胞与细胞外基质之间的三维空间结构关系，难以真实反映骨赘形成过程中复杂的微环境信号交互。动物模型虽然能够部分重现体内病理过程，但获取成本高、通量低等问题，难以满足大规模药物筛选和机制研究的需求。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提供了一种骨赘类器官的构建方法，制备得到的骨赘类器官具有骨赘典型病理特征，可有效评价抗骨赘药物的预防及治疗效果。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了一种骨赘类器官的构建方法，包括以下步骤：对软骨干细胞离心处理，得到细胞团聚体；

4、对所述细胞团聚体静置培养后，再进行成骨诱导培养，得到骨赘类器官。

5、优选的，所述离心处理的软骨干细胞的密度为1×105~3×105cells/ml。

6、优选的，所述离心处理的转速为1000~1500 rpm，所述离心处理的时间为3~7 min。

7、优选的，所述静置培养的时间为24~60 h。

8、优选的，所述成骨诱导培养用的培养基包括诱导培养基；所述诱导培养基是以dmem培养基为基础培养基，还包括以下组分：地塞米松0.08~0.12 μm、β-甘油磷酸钠8~12mm和骨形态发生蛋白2 0.4~0.6 μg/ml。

9、优选的，所述成骨诱导培养用的培养基还包括胎牛血清；所述成骨诱导培养基与所述胎牛血清的体积比为8~10:1。

10、优选的，所述成骨诱导培养的时间为15~25 d；所述成骨诱导培养的温度为36~38℃。

11、本发明提供了所述构建方法制备得到的骨赘类器官。

12、本发明提供了所述骨赘类器官在制备骨赘病变病理模型中的应用。

13、本发明提供了所述骨赘类器官在筛选和/或评估药物中的应用；

14、所述药物包括预防和/或治疗骨赘的药物。

15、本发明与现有技术相比具有如下优点：

16、本发明提供了一种骨赘类器官的构建方法，包括以下步骤：对软骨干细胞离心处理，得到细胞团聚体；对所述细胞团聚体静置培养后，再进行成骨诱导培养，得到骨赘类器官。本发明通过离心处理和静置处理，使软骨干细胞形成团聚体结构，进一步结合成骨诱导培养，使软骨干细胞团聚体经历软骨内骨化样过程，最终形成具有骨赘典型病理特征。本发明所述构建方法制备得到的骨赘类器官边缘不规则赘生性突起、runt相关转录因子2（runx2）和i型胶原蛋白（col1）高表达，填补了骨赘特异性体外模型的空白。本发明通过体外实验验证，该骨赘类器官能够有效评价抗骨赘药物的预防及治疗效果，可作为骨关节炎相关骨赘病变机制研究和抗骨赘药物筛选的有效实验平台，具有较好的科研价值和社会意义。

1.一种骨赘类器官的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：对软骨干细胞离心处理，得到细胞团聚体；

2.根据权利要求1所述构建方法，其特征在于，所述离心处理的软骨干细胞的密度为1×105~3×105cells/ml。

3.根据权利要求1所述构建方法，其特征在于，所述离心处理的转速为1000~1500 rpm，所述离心处理的时间为3~7 min。

4.根据权利要求1所述构建方法，其特征在于，所述静置培养的时间为24~60h。

5.根据权利要求1所述构建方法，其特征在于，所述成骨诱导培养用的培养基包括诱导培养基；所述诱导培养基是以dmem培养基为基础培养基，还包括以下组分：地塞米松0.08~0.12 μm、β-甘油磷酸钠8~12 mm和骨形态发生蛋白2 0.4~0.6 μg/ml。

6.根据权利要求5所述构建方法，其特征在于，所述成骨诱导培养用的培养基还包括胎牛血清；所述成骨诱导培养基与所述胎牛血清的体积比为8~10:1。

7.根据权利要求1~6任意一项所述构建方法，其特征在于，所述成骨诱导培养的时间为15~25 d；所述成骨诱导培养的温度为36~38 ℃。

8.权利要求1~7任意一项所述构建方法制备得到的骨赘类器官。

9.权利要求8所述骨赘类器官在制备骨赘病变病理模型中的应用。

10.权利要求8所述骨赘类器官在筛选和/或评估药物中的应用；