不同浓度的IL-1β和TGF-β1对大鼠肋软骨细胞的影响

目的:研究人白细胞介素-1β(IL-1β)和转化生长因子-β1(TGF-β1,)对体外培养的SD大鼠肋软骨细胞功能的影响.方法:采用免疫组织化学检测不同剂量IL-1β和TGF-β1作用48h后软骨细胞Ⅱ型胶原和蛋白多糖表达水平.采用RT-PCR方法检测细胞Ⅱ型胶原、aggrccanase-1,2、aggreean的mRNA的表达水平.结果:IL-1β可以促进软骨细胞aggreeanase-1,2的表达,从而降低多聚蛋白聚糖的含量,破环细胞外基质结构,减少II型胶原的含量,使细胞呈现去分化的表现,对软骨细胞起负性生调节作用.低浓度的TGF-β1对软骨细胞起保护的作用;高浓度的TGF-β1(100ng/m1)在促进蛋白多糖表达的同时也促进软骨细胞蛋白多糖的降解,从而打破软骨的代谢平衡,起负性调节的作用.     

TGF-β2转染关节软骨细胞的实验研究

目的 观察人关节软骨细胞在体外单层培养过程中的去分化，以及转染TGF-β2在关节软骨细胞内的表达和对去分化的抑制作用。方法 从手术中切除的软骨组织中分离培养成人关节软骨细胞，通过脂质体介导的方法将已构建的pcDNA3.1( )/TGF-β2转染到体外单层培养的软骨细胞中，采用RT-PCR，ELISA、组织学染色、免疫组化和原位杂交的方法．分别对转染组和未转染组的第1、6、9代细胞进行检测，比较目的基因表达、软骨细胞形态以及胶原和多糖生物合成的差异．结果 经多次传代后，未转染软骨细胞在体外单层培养过程中逐渐走向去分化．TGF-β2、Ⅱ型胶原和蛋白多糖聚糖体的表达逐渐减低．而Ⅰ型胶原的表达增高，目的基因在转染组各代软骨细胞内均得到表达，转染后细胞保持软骨细胞的形态，Ⅱ型胶原和蛋白多糖聚糖体表达虽有降低．但均高于未转染的同代细胞，而Ⅰ型胶原表达增高的程度低于未转染细胞。结论 人关节软骨细胞在体外单层培养中有去分化趋势；pcDNA3.1( )/TGF-β2真核表达载体转染人关节软骨细胞获得成功．在转染后关节软骨细胞内稳定表达．并对软骨细胞的去分化有抑制作用。     

TGF—β1基因修饰诱导脂肪干细胞成软骨分化的实验研究

[目的]本研究通过选择对软骨细胞ECM合成具有促进作用的TGF-β1转染脂肪干细胞(ADSCs),观察转染后目的基因的稳定表达和对软骨细胞外基质(ECM)的两种重要组分:Ⅱ型胶原(type Ⅱ collage,ColⅡ)和aggrecan的合成,为构建新型的组织工程软骨提供实验依据.[方法]TGF-β1基因转染脂肪干细胞及阳性细胞克隆株的筛选;RT-PCR检测TGF-β1、纤连蛋白(fibronectin,FiN)、ColⅡ、Aggrecan的表达;Western-blot检测TGF-β1.[结果]RT-PCR结果显示:实验组(TGF-β1稳定转染组)的TGF-β1、FN、Col Ⅱ、Aggrecan的表达较空染组和正常对照组均明显增多(P＜0.01);Western blot检测实验组(TGF-β1稳定转染组)TGF-β1蛋白的表达较空染组和正常对照组均明显增多(P＜0.01).[结论]成功分离培养脂肪干细胞;以脂质体介导法将TGF-β1目的基因成功转染ADSCs,转染后成软骨分化的特异性细胞外基质增多,表明转染TGF-β1基因可以促使ADSCs向软骨细胞方向分化,从而为软骨组织工程提供新的思路和方法.     

反分化早、晚期髓核细胞的建立及AV-TGFβ1对其蛋白多糖的影响

目的建立反分化早、晚期兔腰椎间盘髓核细胞模型，并比较腺病毒（AV）介导TGFβ1对其蛋白多糖合成的生物学作用。方法选用一月龄纯种新西兰兔3只。无菌分离髓核组织，并用0．125％的胰蛋白0．25％的Ⅰ型胶原消化分离细胞。通过反复消化传代的方法建立反分化早、晚期髓核细胞模型并通过细胞形态的观察和Ⅱ型胶原表达水平的的检测对其鉴定。采用Antonopulos法检测AV—TGFβ1转染后反分化早、晚期髓核细胞蛋白多糖的含量。结果原代培养细胞呈多欠形或圆形，反分化早期细胞呈梭形，反分化晚期细胞类似于成纤维细胞。伴随着细胞形态的改变，Ⅱ型胶原和蛋白多糖的表达亦逐渐降低。AV—TGFβ1可促进反分化早期髓核细胞蛋白多糖的合成。而对于反分化晚期髓核细胞，AV-TGFβ1则抑制其蛋白多糖的合成。结论体外传代培养的方法可用于建立反分化早、晚期髓核细胞模型。AV-TGFβ1仅可促进反分化早、期髓核细胞蛋白多糖的合成。     

犬骨髓基质干细胞体外定向分化为软骨细胞

目的 体外诱导犬骨髓基质干细胞(BMSCs)定向分化为软骨细胞，探讨体外诱导成软骨的方法和条件。方法 自犬肋骨取骨髓2～3ml，体外行原代和传代培养扩增，顺序加入碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和转化生长因子β1(TGF-β1)，以培养瓶内较高细胞浓度培养，诱导BMSCs分化为软骨细胞。甲苯胺蓝、阿新蓝染色检测软骨基质的分泌，免疫组织化学染色检测软骨特异性Ⅱ型胶原表达。结果 诱导的软骨样细胞甲苯氨蓝异染性、阿新蓝染色阳性；Ⅱ型胶原免疫组织化学检测阳性。结论 应用bFGF和TGF-β1体外可以诱导犬BMSCs分化为软骨细胞，诱导的软骨细胞可作为软骨组织工程较理想的种子细胞。     

藻酸钠微球三维立体培养恢复去分化软骨细胞表型的实验研究

[目的] 研究在连续体外单层培养条件下不同接种密度对大鼠关节软骨细胞分化状态的影响,并探讨藻酸钠微球三维立体培养恢复去分化关节软骨细胞表型的调节机制.[方法]以正常密度(3×10<,4>/cm<'2>)或低密度(3×10<'2>/cm<'2>)分别连续体外单层传代培养大鼠膝关节软骨细胞使其去分化,RT-PCR检测Ⅰ、Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖mRNA的表达以确定其分化状态.取正常密度培养时的去分化软骨细胞,藻酸钠微球包被4周以恢复其表型,在该立体培养过程中将特异的SIRT1抑制剂-EX-527加入到培养基中抑制其表达,甲苯胺兰染色微球中软骨细胞分泌的细胞外基质,Western blot检测各种条件下SIRT1和Sox-9的表达.[结果] 当以正常密度连续体外单层培养时,软骨细胞在第4代发生去分化,低密度时于第1代即明显去分化,此时SIRT1和Sox9表达明显降低.藻酸钠微球三维立体培养能显著地增强去分化软骨细胞中Ⅱ型胶原、聚集蛋白聚镛mRNA以及SIRT1、Sox9蛋白的表达,同时降低Ⅰ型胶原mRNA的表达.EX-527不仅限制藻酸钠微球中的软骨细胞周围细胞外基质的大量生成而且还抑制了SIRT1和Sox9的表达.[结论]关节软骨细胞连续体外单层培养的去分化与细胞接种密度有关,低密度培养加速去分化过程.藻酸钠微球三维立体培养恢复去分化关节软骨细胞表型的作用可能是通过细胞-细胞、细胞-细胞外基质间的相互作用,从而激活SIRT1的表达,继而增强Sox9的转录活性来实现.     

地塞米松与TGF β1对骨髓基质细胞增殖、分化及代谢的影响

目的明确地塞米松与转化生长因子β1对骨髓基质细胞增殖代谢及向软骨细胞分化的影响,为应用骨髓基质细胞构建组织工程化软骨提供技术参数.方法抽取猪股骨骨髓,分离有核细胞,体外培养扩增并分别加入地塞米松(40 ng/ml)或地塞米松(40 ng/ml)与转化生长因子β1 (10 ng/ml)联合诱导.通过细胞计数及MTT法检测不同诱导因子对骨髓基质细胞增殖的影响,透射电镜观察不同诱导组细胞代谢功能的变化,免疫组化、原位杂交、RT-PCR及Northern blott等检测Ⅱ型胶原及蛋白聚糖表达量的差异.结果加入地塞米松后细胞增殖能力受到轻度抑制,而同时加入地塞米松与转化生长因子β1后,细胞生长明显受抑制.电镜下可见随诱导因子的增加,细胞变得肥大,细胞器丰富,功能活跃.Ⅱ型胶原及蛋白聚糖的表达在联合诱导组明显增强,且随诱导时间的延长,Ⅱ型胶原mRNA表达量也显著增加(P＜0.01).结论地塞米松与转化生长因子β1能有效地诱导骨髓基质细胞表达软骨细胞特征性蛋白,但对细胞的增殖及代谢也产生明显的影响,在骨髓基质细胞构建组织工程化软骨时,应充分调整好诱导与增殖的关系.     

地塞米松与TGFβ1对骨髓基质细胞增殖、分化及代谢的影响

目的　明确地塞米松与转化生长因子 β1对骨髓基质细胞增殖代谢及向软骨细胞分化的影响 ,为应用骨髓基质细胞构建组织工程化软骨提供技术参数。方法　抽取猪股骨骨髓 ,分离有核细胞 ,体外培养扩增并分别加入地塞米松 (40ng/ml)或地塞米松 (40ng/ml)与转化生长因子β1(10ng/ml)联合诱导。通过细胞计数及MTT法检测不同诱导因子对骨髓基质细胞增殖的影响 ,透射电镜观察不同诱导组细胞代谢功能的变化 ,免疫组化、原位杂交、RT -PCR及Northernblott等检测Ⅱ型胶原及蛋白聚糖表达量的差异。结果　加入地塞米松后细胞增殖能力受到轻度抑制 ,而同时加入地塞米松与转化生长因子 β1后 ,细胞生长明显受抑制。电镜下可见随诱导因子的增加 ,细胞变得肥大 ,细胞器丰富 ,功能活跃。Ⅱ型胶原及蛋白聚糖的表达在联合诱导组明显增强 ,且随诱导时间的延长 ,Ⅱ型胶原mRNA表达量也显著增加 (P <0 .0 1)。结论　地塞米松与转化生长因子β1能有效地诱导骨髓基质细胞表达软骨细胞特征性蛋白 ,但对细胞的增殖及代谢也产生明显的影响 ,在骨髓基质细胞构建组织工程化软骨时 ,应充分调整好诱导与增殖的关系     

骨形态发生蛋白-2和转化生长因子-β1双基因共表达对骨髓基质细胞向软骨细胞分化基因表达的影响

目的 观察骨形态发生蛋白-2(BMP-2)和转化生长因子-β1 (TGF-β1)双基因真核共表达载体对兔骨髓基质细胞(MSCs)向软骨细胞分化mRNA表达的影响。方法 pIRES-BMP-2-TGF-β1、pIREES-BMP-2 and pIRES-TGF-β1质粒通过质脂体介导转染MSCs,采用荧光定量逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测MSCs内Ⅱ型胶原和蛋白多糖mRNA的表达。结果 转染后2、4d双基因组MSCs内的Ⅱ型胶原和蛋白多糖mRNA表达量60.4±10.1、606.0±88.5和42.6±6.0、411.2±73.6均明显高于转染后单一BMP-2(28.7±4.0、236.7±48.5和26.9±4.3、208.2±36.7)及TGF-β1(30.9±4.54、205.5±38.7和28.4±3.7、184.9±30.9)组(P＜0.05)。结论 pIRES-BMP-2-TGF-β1双基因真核共表达载体诱导MSCs向软骨细胞分化的作用强于单一基因BMP-2及TGF-β1。     

RhoA/ROCK通路在转化生长因子-β1诱导骨髓基质干细胞向软骨分化中的作用

目的 探讨RhoA／ROCK信号通路在转化生长因子-β1（TGF-β1）体外诱导骨髓基质干细胞（BMSCs）向成软骨细胞表型分化过程中的表达及作用。方法 由小鼠骨髓中分离出BMSCs，体外传代培养，取第3代细胞通过TGF-β1诱导向软骨细胞分化。采用Western-blot和RT-PCR方法分别检测RhoA和ROCK1／2、Ⅱ型胶原在细胞分化过程中的表达及应用Rho激酶抑制剂Y27632后的表达。结果 RhoA和ROCK1／2在分化过程中均有表达。Rho激酶抑制剂Y27632导致诱导后成软骨细胞相关的Ⅱ型胶原表达减少。结论 RhoA／ROCK信号通路可能在BMSCs分化为软骨细胞过程中起着重要调控作用。