转化生长因子β与骨关节炎的研究进展

转化生长因子β在软骨细胞代谢中发挥着十分重要的作用,可促进软骨基质分泌、细胞增生、骨软骨生成分化;短期关节腔内注射可增加骨和次级软骨细胞生成、骨软骨发生。转化生长因子β与骨关节炎病理改变有密切关系,参与了软骨细胞的破坏、软骨基质的降解、滑膜的反应性炎症、骨赘形成等。     

骨形态发生蛋白复合物的成骨及修复作用

骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）是一种具有诱导成骨（osteoinduction）能力的酸性蛋白质。现已发现多种BMP，各种BMP有同源性序列，多属转化生长因子-β（TGF-β）。超家族BMP主要分布于骨基质的胶原纤维、骨髓基质中的间充质细胞、骨膜细胞、牙原基及骨、软骨肉瘤细胞。BMP能诱导未分化间充质细胞向骨、软骨细胞分化，从而促进成骨。实验证实，BMP在动物体内、外均能诱导骨的生成。     

生长因子（IGF—Ⅰ、TGF—β1和BMP—2）对兔关节软骨细胞体外增殖的作用

目的 观察IGF－Ⅰ、TGF-β1和BMP－2对培养兔关节软骨细胞增殖的作用。方法 采用体外培养2兔关节软骨细胞的方法，利用^1H-TdR掺入反映软骨细胞增殖。结果 IGF－Ⅰ和TGF-β1均可促进软骨细胞^3H-TdR掺入增加，并有一定的协同作用。面BMP－2对软骨细胞^3H-TdR掺入无显著影响，但与TGF-β1和IGF－I合用时却有抑制^3H-TdR掺入的作用。结论 生长因子之间的不同组合可以协同或拮抗方式影响软骨细胞的增殖，提示生长因子在关节软骨退变和防治上可能有重要的意义。     

β-磷酸三钙-脱细胞软骨支架复合兔BMSCs修复膝关节软骨缺损的实验研究

目的观察纳米磷酸三钙人工骨(β-TCP)、转化生长因子-β(TGF-β)、胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)、脱细胞耳软骨(DC)复合软骨细胞修复关节软骨缺损的效果。方法获取新西兰大白兔骨髓间充质干细胞(BMSCs),培养并体外诱导成软骨细胞,取异体兔耳软骨进行脱细胞处理,与β-TCP形成复合支架作为载体接种软骨细胞,加入TGF-β和IGF-I修复膝关节软骨缺损。实验动物(n=18)分为3组,实验组(n=8)复合支架加入TGF-β和IGF-I,对照组(n=6)仅以复合支架修复缺损,空白组(n=4)不加入任何修复材料。结果 BMSCs在体外生长稳定,增殖能力强,可被诱导为软骨细胞。软骨支架脱细胞完整,软骨陷窝排列有序,复合物植入缺损后第20周,实验组缺损内充填白色半透明新生软骨组织,色泽与正常软骨相似,与周围正常软骨连接良好。结论β-TCP-DC复合支架有较多的孔隙结构,降解速度快,组织相容性及细胞黏附性好,是组织工程修复关节软骨理想的种子细胞载体。     

生长因子(IGF-I、TGF-β1和BMP-2)对兔关节软骨细胞体外增殖的作用

目的观察IGF-Ⅰ、TGF-β1和BMP-2对培养兔关节软骨细胞增殖的作用.方法采用体外培养兔关节软骨细胞的方法,利用3H-TdR掺入反映软骨细胞增殖.结果 IGF-Ⅰ和TGF-β1均可促进软骨细胞3H-TdR掺入增加,并有一定的协同作用.而BMP-2对软骨细胞3H-TdR掺入无显著影响,但与TGF-β1和IGF-Ⅰ合用时却有抑制3H-TdR掺入的作用.结论生长因子之间的不同组合可以协同或拮抗方式影响软骨细胞的增殖,提示生长因子在关节软骨退变和防治上可能有重要的意义.     

IGF-I和TGF-β1对幼年及成年兔关节软骨细胞增殖和代谢的作用

目的观察IGF-I和TGF-β1对幼年及成年兔关节软骨细胞增殖和代谢的作用。方法采用体外培养兔关节软骨细胞的方法,利用3H-TdR和35S-Na2SO4掺入分别反映软骨细胞增殖和基质蛋白多糖的合成,应用TUNEL法检测软骨细胞的凋亡。结果随年龄增加,关节软骨细胞凋亡增加,同时增殖和蛋白多糖的合成能力下降,而且对IGF-I和TGF-β1的反应性亦呈年龄相关下降。但是IGF-I和TGF-β1均可能在一定程度上以剂量依赖方式促进软骨细胞3H-TdR和35S-Na2SO4掺入增加。结论外源性IGF-I和TGF-β1在体外可促进不同年龄兔关节软骨细胞增殖和基质合成,提示外源性生长因子在骨关节炎的防治上可能有一定意义。     

BMP生物活性的研究现状

骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）是多功能生长因子，属于转化生长因子-β（TGF-β）超家族，是一组具有类似结构的高度保守的功能蛋白，能够在体内诱导骨和软骨形成的因子，并在肢体生长、软骨内骨化、骨折早期、软骨修复时表达，对骨骼的胚胎发育和再生修复起重要作用。     

TGF-β1和BMP-2对终板软骨细胞增殖和糖胺多糖合成的影响

目的:探讨转化生长因子β1(TGF-β1)和骨形态发生蛋白2(BMP-2)对体外培养大鼠终板软骨细胞增殖和合成糖胺多糖的影响。方法:取原代大鼠终板软骨细胞,体外培养传代至第二代,常规培养液培养组为对照组,培养液中加入TGF-β1及BMP-2作用于软骨细胞为实验组,观察细胞的生长情况,测定终板软骨细胞增殖和糖胺多糖(GAG)含量的变化,分析两种因子对软骨细胞增殖行为和合成糖胺多糖的影响。结果:单独应用TGF-β1与BMP-2刺激,终板软骨细胞增殖能力及糖胺多糖合成较对照组增高,而TGF-β1与BMP-2联合使用能够更加明显地促进终板软骨细胞增殖能力及糖胺多糖的合成。结论:一定浓度的TGF-β1与BMP-2联合使用,能有效促进体外培养的软骨细胞增殖和合成GAG基质的能力。     

负载转化生长因子β1的生物蛋白胶促进骨髓间充质干细胞体内构建组织工程软骨

目的探讨负载转化生长因子β1(TGF-β1)的生物蛋白胶(FS)促进骨髓间充质干细胞(BMSCs)体内构建组织工程软骨的可能性.方法体外分离扩增健康人BMSCs,以含有TGF-β1、地塞米松的特定培养基进行软骨起源的诱导.将诱导7 d的BMSCs分别与含或不含有TGF-β1的FS复合后接种于裸鼠背部,作为BMSCs FS-TGF-β1和BMSCs FS实验组,同时设只注射FS和BMSCs的对照组.12周后从裸鼠体内取出组织工程标本进行大体观察、湿重测定、蛋白聚糖含量测定,并进行组织学及免疫组织化学检测.结果BMSCs以特定培养基诱导后可具备软骨细胞的形态和功能特征.复合物接种后两个实验组均可形成软骨样组织块,BMSCs FS-TGF-β1组与BMSCs FS组相比,可形成体积和重量更大的软骨样复合物;阿尔新兰染色显示具有更多的细胞外基质分泌;蛋白聚糖含量明显增高;免疫组织化学检测Ⅱ型胶原表达增强.而两个对照组无软骨样组织块形成.结论负载TGF-β1的FS支架可以促进BMSCs体内构建组织工程软骨.     

人骨髓间充质干细胞体外成软骨诱导研究

目的:研究人骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)在体外培养过程中的增殖和成软骨分化现象和规律。方法:以密度梯度离心法分离健康成人髂骨MSCs,观察体外培养过程中细胞形态、生长和增殖现象。取第三代细胞给予地塞米松,维生素C和不同剂量转化生长因子β1(transforming growth factorβ1,TGF-β1)行成软骨细胞诱导。3周后行阿利新蓝及甲苯胺蓝染色蛋白多糖,免疫荧光检测II型胶原,阿利新蓝比色法检测葡萄糖氨基聚糖。结果:体外培养条件下MSCs生长旺盛。在TGF-β1作用下MSCs向软骨骨细胞分化,TGF-β110μg/L组软骨细胞标志物表达最强。结论:MSCs有旺盛的增殖能力。MSCs在一定诱导条件下可以向软骨细胞分化,转化生长因子β1(TGF-β1)是诱导MSCs向软骨分化的关键性因素,10μg/L是其最佳诱导剂量。