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.     

转化生长因子β1缓释载体诱导骨髓基质干细胞成软骨分化

目的探讨转化生长因子β1（TGF—β1）缓释对骨髓基质干细胞诱导成软骨分化的影响。方法乳化交联法制备TGF—β1壳聚糖缓释微球并将其与壳聚糖支架复合，将骨髓基质干细胞置于复合载体中立体培养，通过HE染色、Ⅱ型胶原免疫组化染色、扫描电镜观察复合载体对细胞的增殖、分化及功能的影响。结果骨髓基质干细胞于复合载体中培养，细胞形态类似软骨细胞，并可见细胞增殖及细胞外基质分泌，Ⅱ型胶原免疫组织化学染色示基质中有Ⅱ型胶原表达，其细胞增殖率及Ⅱ型胶原分泌功能均较对照组明显增强。结论复合载体能够控制TGF-β1的释放并保持其活性，可促进骨髓基质干细胞的增殖并诱导其向软骨细胞分化。     

诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的体外研究

目的 探讨转化生长因子β1（transforming growth factor β1，TGF—β1）、胰岛素样生长因子1（insulinlike growth factor1，IGF-1）在诱导骨髓间充质干细胞（marrow mesenchymal stem ceils，MSCs）向软骨细胞分化过程中的相互作用，并研究细胞密度对MSCs向软骨细胞分化的影响。方法 取健康昆明种小白鼠骨髓，用全骨髓贴壁法筛选获得MSCs，体外培养传代。采用特定的诱导培养使MSCs向软骨细胞分化，按培养基内添加生长因子的不同分成3个实验组和对照组。实验组分别为：TGF—β1＋IGF-1联合应用组（TGF—β1 10ng／ml、IGF-1 50ng／m1）；TGF—β1单独应用组（TGF—β1 10ng／m1）；IGF-1单独应用组（IGF-1 50ng／m1）；对照组不添加任何生长因子。TGF—β1＋IGF-1联合应用组于诱导14d和21d，分别进行甲苯胺蓝染色及免疫荧光双染法鉴定；于诱导7、14和21d各组分别提取诱导细胞总RNA，进行RT—PCR扩增，检测TGF—β1、IGF-1对诱导细胞Ⅱ型胶原表达量的影响；比较MSCs在平板培养及细胞团培养时，Ⅱ型胶原表达量的差异。结果TGF—β1＋IGF-1联合应用组诱导培养14d，诱导软骨细胞甲苯胺蓝染色呈阳性，免疫荧光染色可见诱导软骨细胞的细胞外基质含有Ⅱ型胶原。各组基因扩增产物的凝胶电泳可见，TGF—β1＋IGF-1联合应用组和TGF—β1单独应用组Ⅱ型胶原扩增片段呈阳性；IGF-1单独应用组和对照组，未见Ⅱ型胶原扩增条带；凝胶成像系统灰度扫描示Ⅱ型胶原表达量TGF—β1＋IGF-1联合应用组各时间点均比TGF—β1单独应用组明显增加（P〈0．05）。细胞团培养模式下，诱导细胞表达Ⅱ型胶原比平板培养模式更加显著。结论 MSCs向软骨细胞诱导分化时，IGF-1对TGF—β1有明显的促进作用；细胞培养密度提高有利于MSCs成软骨细胞表型。     

慢病毒介导TGF-β1基因诱导大鼠骨髓间充质干细胞成软骨细胞分化

[目的]探讨慢病毒介导转化生长因子β1(tansforming growth factor bata 1,TGF-β1)基因转染大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)诱导成软骨细胞分化的作用。[方法]密度梯度离心法分离培养BMSCs,探索病毒感染最佳条件,取第3代细胞,分为实验组和对照组,通过慢病毒载体将外源性TGF-β1基因转染入细胞,观察绿色荧光表达情况,Real-time PCR法和western blot法检测TGF-β1基因的mRNA和蛋白表达情况,7、14 d时行Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色、甲苯胺蓝染色和Real-time PCR检测Ⅱ型胶原及聚集蛋白聚糖的表达。[结果]TGF-β1基因转染BMSCs后能够稳定表达。转染7、14 d时,实验组免疫细胞化学染色、甲苯胺蓝染色均为阳性。转染7、14 d时,实验组II型胶原mRNA均显著高于对照组(P<0.01)。转染7 d时,实验组聚集蛋白聚糖mRNA变化不明显,而14 d时显著高于对照组(P<0.01)。[结论]慢病毒介导的TGF-β1基因可成功转染大鼠BMSCs,并诱导其向软骨细胞分化。在此过程中软骨特异性标志Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的mRNA表达具有时间差异性。     

几丁质支架对体外间质干细胞成软骨分化的影响

目的鉴定间充质干细胞诱导分化为软骨细胞后,其在单层培养和几丁质支架上培养的差别。方法密度梯度离心兔股骨骨髓,分离BMSCs,用TGF-β1诱导第3代的BMSCs向软骨方向分化,2周后检测Ⅱ型胶原表达情况。将分化后的软骨样细胞传代,用无TGF-β1的培养基分别进行单层培养和接种在几丁质支架上培养2周,再用免疫组化检测Ⅱ型胶原表达情况。结果BMSCs经TGF-β1诱导后向软骨细胞方向分化,诱导后的细胞在无TGF-β1的培养中,采用单层培养方式的软骨细胞很快出现去分化表型,而接种在几丁质支架上的细胞仍能较好表达Ⅱ型胶原。结论几丁质支架在延缓软骨细胞去分化和老化方面有积极作用。     

转化生长因子β1诱导永生化人前软骨干细胞向髓核样细胞分化的实验研究

  目的 研究转化生长因子β1 (TGF-β1) 诱导永生化人前软骨干细胞 (IPSCs) 向髓核样细胞分化的可行性。方法 将体外培养的IPSCs 接种于温敏型壳聚糖水凝胶 (C/GP) 三维支架上,加入含TGF-β1的诱导培养基,低氧条件下进行诱导培养,观察三维支架上IPSCs的生长及分化情况。7 d后行Alcian Blue染色,分析细胞外基质糖胺聚糖（GAG）合成情况,并收集细胞,提取RNA。RT-PCR检测诱导前后髓核样细胞标志基因Ⅱ型胶原（Collagen Ⅱ）和蛋白聚糖（Aggrecan）的表达情况,Western Blot 检测诱导前后细胞内β-catenin蛋白表达水平的变化。结果 IPSCs在三维支架上生长状态良好,诱导7 d 后,Alcian Blue染色表明,细胞外基质GAG的合成明显增多,实验组（诱导培养基）明显多于对照组（普通培养基）。RT-PCR证实Ⅱ型胶原和Aggrecan的基因表达水平明显增高,实验组明显高于对照组;Western Blot证实细胞内β-catenin蛋白表达水平明显上调,实验组明显高于对照组。结论 IPSCs经TGF-β1诱导可在体外定向分化为髓核样细胞,诱导分化后的细胞具有良好的分泌功能,能够有效地分泌细胞外基质成分。TGF-β1可能通过上调细胞内β-catenin的表达诱导IPSCs向髓核样细胞分化。     

人TGF-β1基因腺病毒载体的构建及对骨髓基质干细胞的定向诱导分化作用

目的构建人转化生长因子β1(TGF-β1)基因腺病毒真核表达载体,并观察感染骨髓基质干细胞(MSCs)后目的基因的表达和对细胞生物学行为的影响。方法以复制缺陷的腺病毒Adeno-X为基因载体,制备携带TGF-β1基因的高滴度腺病毒液感染人MSCs,通过免疫细胞化学、原位杂交、己糖醛酸水平检测及甲苯胺蓝染色等方法鉴定外源基因的表达,分析TGF-β1基因转染对MSCs定向软骨分化的调控机制。结果腺病毒感染MSCs后免疫细胞化学染色证实外源基因编码蛋白的表达,通过原位杂交检测出Ⅱ型胶原蛋白基因mRNA,细胞培养液中己糖醛酸水平明显升高。结论成功构建人TGF-β1基因腺病毒表达载体,证实其在MSCs中的表达和具有向软骨细胞定向分化的诱导作用,为软骨缺损修复的局部基因治疗奠定实验基础。     

不同浓度转化生长因子-β1对人骨髓间充质干细胞/海藻酸钠复合物体外软骨形成能力的影响

目的探讨人骨髓间充质干细胞（MSCS）体外定向分化为软骨样组织的可行性以及不同浓度TGF-β1对人MSCs／海藻酸钠复合物体外软骨形成能力的影响。方法将体外培养扩增的人骨髓间充质干细胞与海藻酸钠结合，制成MSCs／海藻酸钠复合物，诱导培养液中添加不同浓度TGF-β1，在培养的不同时间进行Ⅱ型胶原的免疫组织化学，原位杂交，蛋白多糖的特殊染色，以及蛋白多糖的定量检测。结果细胞在海藻酸钠中生长良好，可见细胞分裂增殖，形成同源细胞团。10μg／L诱导组Ⅱ型胶原表达阳性，基质中有红染的黏多糖物质的堆积，蛋白多糖定量检测均高于其他实验组（P〈0.05）。结论TGF-β1浓度过低不能诱导软骨形成，而浓度过高则不利于软骨形成，10μg／L是体外诱导软骨形成的适宜浓度。海藻酸钠是运载MSCs的理想载体和支架。     

成人骨髓基质干细胞体外定向诱导分化为软骨细胞的实验研究

目的 建立临床成人骨髓基质干细胞(MSCs)体外培养、定向诱导分化为软骨细胞的途径。方法抽取成人骨髓，Percol密度梯度离心法进行体外培养，贴壁细胞传代，取第3代细胞在培养基中添加软骨分化诱导剂地塞米松、维生素C和不同剂量转化生长因子-β(TGF-β)，培养16d后,在倒置显微镜观察细胞形态，甲苯胺蓝染色蛋白多糖，逆转录一聚合酶链反应(RT-PCR)、免疫细胞化学(SABC法)检测Ⅱ型胶原表达，诱导后MSCs与新型材料聚乳酸和羟基乙醇共聚物(PL-GA)复合。结果 Percoll密度梯度离心法培养可获得均一的。MSCs；5、10ng TGF-β诱导分化的MSCs生长迅速。呈典型的软骨细胞形态，甲苯胺蓝染色阳性，Ⅱ型胶原表达阳性，MSCs对材料PL-GA黏附力强。结论 可以从成人骨髓中培养出MSCs，并可定向诱导分化为软骨细胞，5～10ng TGF-β为最佳诱导剂量，成人MSCs可用作临床自体软骨组织工程种子细胞。     

梯度降解软骨支架材料应力刺激下与骨髓基质干细胞复合三维培养的实验研究

[目的]探讨梯度降解软骨支架材料（GDABM）的细胞生物相容性及诱导后的骨髓基质干细胞（MSCs）在三维支架上培养的生物学行为.[方法]将MSCs与复合转化生长因子-β（TGF-β）的胶原共同混合后培养于三维软骨支架材料上,离心管内培养,10次/d,以600 r/min离心10 min.8 h、24 h、72 h、4 d、7 d进行倒置显微镜形态学观察、扫描电镜观察.1～8 d采用MTT法检测细胞增殖活性,描绘生长曲线.通过3H-Proline掺入实验了解材料对MSCs胶原合成的影响.[结果]8 h后MSCs在支架材料上呈球型黏附生长,4 d后MSCs在支架材料上呈菱形或多角型复层生长,包裹于大量细胞外基质内.GDABM组细胞第3 d进入对数增长期,倍增时间为4.75 d,而单纯软骨细胞培养对照组倍增时间为5.25 d.GDABM组与单纯软骨细胞培养对照组比较胶原合成略低,3H-Proline掺入值有显著性差异（P＜0.05）,说明经诱导MSCs的细胞胶原分泌功能仍低于软骨细胞.[结论]经TGF-β诱导和低转速离心应力刺激后的MSCs向软骨细胞功能分化,复合细胞因子梯度降解软骨支架材料具有良好的生物相容性,可作为MSCs的有效载体应用于组织工程化软骨的构建.     

转化生长因子-β1基因修饰对骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的影响

目的观察骨髓间充质干细胞经转化生长因子-β1(transforminggrowthfactor,TGF-β1)基因修饰后增殖能力和向软骨细胞分化能力的变化。方法利用脂质体将pcDNA3-TGF-β1基因导入骨髓间充质干细胞,通过大体形态观察、CCK-8测定转染前后骨髓间充质干细胞的增殖代谢能力,同时RT-PCR和Westernblot法检测软骨特异性细胞外基质蛋白Ⅱ型胶原的表达。结果基因修饰后骨髓间充质干细胞倍增能力明显增强,并且Ⅱ型胶原蛋白表达增加。结论经TGF-β1基因修饰的MSCs向软骨细胞分化能力增强,是优秀的软骨组织工程种子细胞。     

骨髓间质干细胞体外定向诱导分化为软骨细胞的实验研究

目的：探讨分离骨髓间充质干细胞（MSCs）并诱导其向软骨细胞转化的体外培养方法,为软骨组织工程的种子细胞来源提供实验依据。方法：抽取兔髂骨骨髓液,经梯度离心法和贴壁法进行体外培养,贴壁细胞传代,取第3代细胞在培养基中添加软骨分化诱导剂[含转化生长因子（TGF-β2）10ng／ml、地塞米松10^7mol／L、维生素C50μmol／L,经7、14、21d诱导培养后,倒置显微镜观察细胞形态,免疫组织化学染色检测软骨特异性Ⅱ型胶原表达。将诱导细胞与软骨支架材料-聚磷酸钙纤维／左旋聚乳酸（CPP／PLLA）复合,1周后终止培养,扫描电镜观察细胞黏附情况。结果：诱导后细胞体外扩增能力显著降低,细胞形态由成纤维样梭形向多角形、多边形或类圆形转变,诱导21d后细胞形态变化最为显著,Ⅱ型胶原免疫组化染色深而均匀。诱导后的MSCs可在支架材料内良好黏附生长。结论：体外培养的MSCs可定向诱导分化为软骨细胞,分泌软骨细胞特异性基质,可用作软骨组织工程的种子细胞。     

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。     

不同相对分子质量透明质酸对兔骨髓来源间充质干细胞成软骨分化的影响

目的 观察不同相对分子质量透明质酸(HA)对兔骨髓来源间充质干细胞(MSCs)向软骨方向定向分化的影响.方法 取P3代未诱导的骨髓来源间充质干细胞,培养液中分别添加不同相对分子质量透明质酸做诱导剂,分为3个实验组,A组:相对低分子质量组(基础培养基+ HA 0.1 g/L,相对分子质量约1000×103),B组:相对中分子质量组(基础培养基+HA0.1 g/L,相对分子质量约1800×103),C组:相对高分子质量组(基础培养基+HA 0.1 g/L,相对分子质量约2000×103).同时设立阳性对照组[基础培养基+ 10 μg/L转化生长因子-β3( TGF-β3)]及空白对照组(基础培养基),观察细胞形态及增殖情况,分别于诱导后第7、14、21天行甲苯胺蓝染色检测蛋白聚糖表达,另外采用免疫组织化学染色及逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测细胞Ⅱ型胶原表达.结果 经添加软骨诱导剂后,干细胞细胞增殖速度放缓,形态逐渐改变,细胞外基质呈甲苯胺蓝异染性,Ⅱ型胶原免疫组织化学染色阳性.RT-PCR检测示实验组Ⅱ型胶原mRNA表达阳性,诱导至21 d可见各实验组Ⅱ型胶原基因相对表达量分别为0.64±0.06、0.72±0.03、0.75±0.01,与阴性对照组(0.09±0.03)、阳性对照组(0.96±0.15)比较差异均有统计学意义,但B、C组间Ⅱ型胶原表达相似.结论 不同相对分子质量外源性HA诱导兔MSCs向软骨细胞分化的能力存在差异,相对高分子质量的HA的诱导能力较相对低分子质量HA的诱导能力强.证明透明质酸的相对分子质量与MSCs的软骨分化有关联性,但均比TGF-β3的诱导能力弱.     

pcDNA3+转化生长因子-β1单独转染及其与pAT153+胰岛素样生长因子-1共转染兔软骨细胞的研究

目的 探讨重组大鼠转化生长因子-β1基因（pcDNA3＋TGF-β1）单独转染及其与重组大鼠胰岛素样生长因子-1基因（pAT153＋IGF-1）共转染兔软骨细胞后细胞增殖及所分泌的TGF-β1因子、IGF-1因子、Ⅱ型胶原的变化。方法 兔软骨细胞体外分别用pcDNA3＋TGF-β1单转染、pcDNA3＋TGF-β1和pAT153＋IGF-1共转染，筛选阳性克隆后，进行原位杂交、免疫组织化学、免疫荧光检测、流式细胞仪检测、^3H．TdR（^3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）检测。结果 基因转染组与空白组相比，TGF-^31、IGF-1、Ⅱ型胶原的含量均明显提高，空白组、基因单转染组、基因双转染组软骨细胞位于S期的比例分别为5．6％、33．4％、40．1％，差异有统计学意义（P〈0．05）。结论 基因pcDNA3＋TGF-β1、pAT153＋IGF-1转染软骨细胞后，细胞分泌的TGF-Ⅱ1、IGF-1及Ⅱ型胶原显著增多，细胞增殖明显增强，上述基因转染有助于软骨细胞活力的提高；pcDNA3＋TGF-β1和pAT153＋IGF-1双基因共转染软骨细胞后，细胞分裂增生活跃程度及分泌的TGF-β1、IGF-1和Ⅱ型胶原含量高于pcDNA3＋TGF-β1单基因转染，多基因共转染作为将来骨性关节炎基因治疗的方法，其治疗效果可能会优于单基因转染。     

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。     

β1转化生长因子浓度对体外诱导骨髓间充质细胞构建软骨的影响

目的 探讨β1转化生长因子（TGF-β1）浓度对体外诱导猪骨髓间充质细胞（BMSCs）构建组织工程化软骨的影响，明确TGF-β1诱导剂量对细胞分化的作用，为体外软骨构建提供适宜的诱导因子应用浓度参数。方法 抽取8周龄猪髂嵴骨髓，应用贴壁法分选单个核细胞，体外培养扩增后获得BMSCs，收集第2代细胞，以5×10^7个／cm。细胞的密度接种到聚羟基乙酸（PGA）制成的圆柱形三维支架材料上（直径5mm，厚度2mm），7d后应用不同浓度TGFβ1（A组：5ng／ml、B组：10ng／ml、C组：20ng／ml、D组：50ng／m1）与IGF-1（50ng／m1）及地塞米松（40ng／m1）组成诱导剂，分别进行体外诱导培养。8周后取材行大体观察，体积、湿重及聚合蛋白多糖（GAG）定量，组织学及Ⅱ型胶原免疫组织化学等检测。结果 B、C、D组形成细胞材料复合物组织学结构较为类似，有明显的软骨陷窝，分布有大量Ⅱ型胶原及GAG；A组软骨陷窝结构较少，胞外基质染色较浅。B、C、D组的组织湿重、体积和GAG含量均明显高于A组。结论 诱导三维支架上的BMSCs体外构建组织工程化软骨过程中，10ng／ml的TGF-β1诱导浓度具有良好的促分化效能，TGF-1的促分化作用并未表现出明显的剂量依赖性。     

一期获取自体脂肪干细胞复合可缓释诱导因子支架修复猪膝关节软骨缺损的初步研究

目的 探讨可缓释诱导因子支架的制备及一期获取自体脂肪来源干细胞(ADSCs)修复猪膝关节软骨缺损的可行性.方法 利用冷冻干燥技术制备冻干缓释支架,应用Elisa方法检测支架缓释诱导因子[转化生长因子- TGF-β2 (TGF-β2)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)]的浓度.采用密度梯度离心法分离获取猪ADSCs,取2个细胞支架复合体,体外培养3周后观察细胞在支架内的分布情况及软骨外基质的Ⅱ型胶原和蛋白聚糖的分泌情况.制备猪膝关节7 mm×7 mm正方形软骨缺损,同时一期获取足量ADSCs并与支架复合后一期植入缺损部位,观察软骨缺损的修复效果(实验组);以猪膝关节微骨折处理作为对照组,每组3只猪.实验动物于术后2、4个月取材,行大体观察及组织学观察.结果 冻干缓释支架在体外可以缓慢释放诱导因子,释放浓度未呈现迅速下降趋势.体外培养3周后ADSCs在支架内分布广泛、均匀,软骨特异性指标Ⅱ型胶原及蛋白聚糖呈阳性表达.实验组术后2个月有部分透明软骨修复,术后4个月缺损区被软骨组织样填充修复;HE染色显示有典型的透明软骨结构,但细胞密度较正常软骨组织高.对照组关节软骨缺损未能修复,表面充填纤维组织.结论 一期可获取足量用于移植的ADSCs,ADSCs复合在具有诱导分化功能的支架上后可以向软骨细胞分化,从而修复猪膝关节软骨缺损.     

TGF-β1,bFGF,IGF联合诱导兔脂肪基质干细胞向软骨细胞分化的实验研究

[目的]分离培养兔脂肪基质干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs),观察在TGF-β1,bFGF,IGF联合诱导下其生物学特性及向软骨细胞定向分化的能力.[方法]取4个月龄新西兰大白兔颈背部脂肪组织,分离、培养ADSCs.选取第3代,分为两组,实验组用软骨诱导液(含TGF-β1、bFGF、IGF)对细胞进行培养,对照组用普通高糖培养液培养,倒置显微镜观察两组细胞形态,MTT测定其增殖情况;14 d后行组织学观察(包括甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组化),并实时荧光定量PCR检测两组细胞Ⅱ型胶原、蛋白聚糖、SOX 9基因的表达情况.[结果]实验组细胞逐渐变为软骨样细胞形态,增殖速度明显加快,14 d后实验组甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组化阳性,对照组为阴性,荧光定量PCR结果显示实验组Ⅱ型胶原、蛋白聚糖、SOX 9的基因转录水平明显高于对照组.[结论]在TGF-β1,bFGF,IGF联合诱导条件下ADSCs增殖迅速,可高表达Ⅱ型胶原、蛋白聚糖、SOX 9,向软骨细胞定向分化.     

TGF-β3真核表达载体转染骨髓基质干细胞促进其向软骨分化的实验研究

[目的]构建生长转化因子(TGF-β3)含绿色加强绿色荧光蛋白的真核表达质粒pIRES2-EGFP-TGF-β3,然后用该质粒转染骨髓基质干细胞(Marrow stromal cells,MSCs)并促进MSCs向软骨方向分化。[方法]用RT-PCR法从大鼠的胚胎组织中提取TGF-β3的DNA全长,首先连接到pMDl8-T载体,扩增、纯化后经测序公司测序确定插入目的基因序列的正确性,然后再用带有EcoRI、PstI内切酶的引物,从pMD18-T将TGF-β3的全长再次扩增出来,最后将带有酶切位点的TGF-β3的全长插入到真核质粒pIRES2-EGFP中,构建真核表达载体pIRES2-EGFP-TGF-β3。体外培养大鼠MSCs,应用阳性脂质体将pIRES2-EGFP-TGF-β3转染到MSCs中,24h后在荧光显微镜下观察蛋白的表达,流式检测MSCs的转染效率;Westen Blot检测TGF-β3蛋白的表达;之后进行MSCs细胞球团培养,分别于第7、14、21、28d检测软骨基质胶原Ⅱ,胶原X和Aggrecan的表达,同时用甲苯胺蓝检测蛋白聚糖(proteoglycan)的表达。[结果]测序结果和酶切鉴定结果表明成功的构建了pIRES2-EGFP-TGF-β3质粒,转染MSCs之后,转染的效率达30%。Westen Blot结果表明TGF-β3获得了成功的表达,在接下来的细胞球团培养过程中,转染后MSCs被成功诱导向软骨分化。