Development of the osteoblast phenotype of serial cell subcultures from human bone marrow

Bone marrow cells have been used for testing biocompatibility of bone substitute materials that would be applied in maxillofacial and orthopedic surgeries. However, it remains unclear whether cells in serial subcultures retain the ability to differentiate into osteoblasts. The purpose of this study was to compare the development of osteoblast phenotype of serially passaged cells from human bone marrow. Cells from first to third passage were cultured (2x10(4) cells/well) in supplemented culture medium. Cells were incubated at 37ºC in a humidified atmosphere of 5% CO2 and 95% air. Cell attachment was assessed at 4 and 24 h. At 7, 14 and 21 days, cell proliferation, cell viability, total protein content and alkaline phosphatase (ALP) activity were evaluated. Bone-like formation was evaluated at 14 and 21 days. Data were compared by two-way ANOVA and Duncan's multiple range test. Cell attachment, cell viability and total protein content were not affected by serial subcultures. However, serial subcultures did interfered negatively with osteoblast differentiation as shown by osteoblast parameters observed in second and third subcultures, such as continuous cell proliferation, lower ALP activity and bone-like formation in comparison to first subculture. Therefore, it is important to evaluate cell ability to growth and differentiate before selecting the cell population for studies that investigate the biocompatibility of materials to replace bone tissue.Culturas de células de medula óssea têm sido utilizadas para avaliar a biocompatibilidade de substitutos ósseos que poderiam ser empregados em cirurgias maxilofaciais e ortopédicas. No entanto, ainda não está claro se células em subculturas mantêm a habilidade para se diferenciarem em osteoblastos. O objetivo deste estudo foi comparar o desenvolvimento do fenótipo osteoblástico em subculturas seriadas de células de medula óssea humana. Células da primeira à terceira passagem foram cultivadas (2x10(4) células/poço) em alfa-MEM suplementado. As células foram incubadas a 37ºC e 5% CO2 / 95% ar atmosférico. A adesão celular foi avaliada em 4 h e 24 h. Aos 7, 14 e 21 dias, a proliferação e viabilidade celulares, conteúdo de proteína total e atividade de fosfatase alcalina (ALP) foram avaliadas. A formação de matriz mineralizada foi avaliada aos 14 e 21 dias. Os dados foram comparados por análise de variância a dois critérios e teste de Duncan. Adesão e viabilidade celular e conteúdo de proteína total não foram afetados pela subcultura seriada. Entretanto, a subcultura seriada interferiu negativamente na diferenciação osteoblástica, como demonstrado pelos parâmetros osteoblásticos da segunda e terceira passagens, tais como a proliferação celular contínua, a baixa atividade de ALP e a baixa quantidade de matriz mineralizada formada, quando comparados à primeira passagem. Portanto, é importante avaliar a capacidade das células para se diferenciarem em osteoblastos antes de selecionar a população de células adequada para testar a biocompatibilidade de materiais para substituir tecido ósseo