微小凹構(gòu)型及細(xì)胞分化狀態(tài)對(duì)SH-SY5Y細(xì)胞VEGF和IL-8分泌影響的研究.pdf

1、近年來，許多研究表明細(xì)胞在三維條件下較之于二維條件下表現(xiàn)出不同的生長(zhǎng)行為和功能特性，在三維環(huán)境中培養(yǎng)的細(xì)胞較二維中的細(xì)胞更接近于體內(nèi)細(xì)胞。目前有關(guān)神經(jīng)細(xì)胞在三維培養(yǎng)條件下的研究大多數(shù)集中于細(xì)胞的形態(tài)學(xué)描述，很少涉及三維環(huán)境下神經(jīng)細(xì)胞的功能及分泌標(biāo)志因子的評(píng)價(jià)。本部分研究在實(shí)現(xiàn)將SH-SY5Y細(xì)胞與三維微小凹圖式復(fù)合培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，使用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)分析分

2、化前和分化5天后SH-SY5Y細(xì)胞在PLLA三維微小凹結(jié)構(gòu)和二維平面基底上VEGF（vascular endothelial growth factor，VEGF）和IL-8（Interleukin-8，IL-8）分泌的功能差異，評(píng)價(jià)了材料的不同三維構(gòu)型和細(xì)胞分化狀態(tài)對(duì)SH-SY5Y細(xì)胞VEGF和IL-8分泌的影響。
　　目的比較SH-SY5Y細(xì)胞在9種三維微小凹結(jié)構(gòu)上的生長(zhǎng)狀況，并探討不同三維構(gòu)型和細(xì)胞分化狀態(tài)對(duì)于SH-SY5Y

3、細(xì)胞VEGF和IL-8分泌的影響，為構(gòu)建三維細(xì)胞生物傳感器奠定一定的基礎(chǔ)。
　　方法首先采用硅蝕刻技術(shù)和以PDMS為基礎(chǔ)的軟光刻技術(shù)加工了微小凹圖式，小凹直徑分別為80μm、100μm和120μm，以及無通道、通道寬度為20μm和40μm共9種三維微小凹結(jié)構(gòu)。然后將SH-SY5Y細(xì)胞接種于PLLA三維微小凹上，并使用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法分析分化前和分化5天后SH-SY5Y細(xì)胞在PLLA三維微小凹結(jié)構(gòu)和二維平面基底上VEGF和IL-8

4、分泌的功能差異。
　　結(jié)果復(fù)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：由于受到三維構(gòu)型微環(huán)境的影響，SH-SY5Y細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)三種生長(zhǎng)方式：黏附于微小凹的側(cè)面和底面以及結(jié)構(gòu)的表面。ELISA定量測(cè)量顯示：分化前的SH-SY5Y細(xì)胞在孔徑100μm的微小凹中，通道為0μm和20μm的微小凹VEGF的分泌量分別為53.5±11.1pg/104個(gè)、52.4±17.4pg/104個(gè)、46.8±16.9 pg/104個(gè)，與二維平面基底膜上VEGF的分泌量33.3±3.

5、04 pg/104個(gè)相比，差異十分顯著（P<0.01），而100-40μm的微小凹VEGF的分泌量為46.8±16.9 pg/104個(gè)，與二維平面基底膜相比，有顯著差異（P<0.05）。而分化后的SH-SY5Y細(xì)胞在100-0μm、100-20μm和100-40μm的結(jié)構(gòu)上VEGF的分泌量分別為63.4±6.40pg/104個(gè)、74.1±2.95 pg/104個(gè)、73.7±6.35 pg/104個(gè)。100-0結(jié)構(gòu)與二維平面基底相比有顯著

6、差異（P<0.05）。100-20μm和100-40μm結(jié)構(gòu)與二維平面基底相比，差異十分顯著（P<0.01）。
　　分化前ELISA定量測(cè)量也顯示：通道為0μm和20μm的微小凹IL-8的分泌量分別為6.37±2.97 pg/104個(gè)、7.16±3.40 pg/104個(gè)，與二維平面基底上IL-8的分泌量相比，有顯著差異（P<0.05）。而通道為40μm的微小凹和對(duì)照組二維平面基底上IL-8的分泌量為均比較低，在ELISA試劑盒檢測(cè)

7、的邊緣，分別為4.27±2.57 pg/104個(gè)和4.32±3.33pg/104個(gè)，二者相比無顯著差異（P>0.05）。而分化后ELISA定量測(cè)量顯示：100-0μm、100-20μm、100-40μm結(jié)構(gòu)IL-8的分泌量分別為18.3±4.22 pg/104個(gè)、22.1±3.03 pg/104個(gè)、25.7±4.82 pg/104個(gè)，與二維平面基底膜上IL-8的分泌量13.7±1.65 pg/104個(gè)相比，差異十分顯著（P<0.01）。

8、
　　結(jié)論微小凹孔內(nèi)的SH-SY5Y細(xì)胞可以有效形成三維生長(zhǎng)方式和邊界二維生長(zhǎng)方式。通過研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞分化后VEGF和IL-8的分泌量普遍明顯高于分化前細(xì)胞的分泌量；分化前及分化后5天三維微小凹圖式凹內(nèi)細(xì)胞VEGF和IL-8分泌量高于二維平面基底上細(xì)胞的相應(yīng)分泌量（但100-40μm圖式凹內(nèi)細(xì)胞在分化后5天的IL-8分泌量并不明顯高于二維平面基底上的相應(yīng)分泌量）。結(jié)合前述有關(guān)100-0μm和100-20μm圖式是本研究所制備9個(gè)圖