骨髓基质干细胞修复软骨缺损的实验研究

[目的]探寻体外诱导骨髓基质干细胞成软骨细胞的最佳细胞因子，寻求体内修复家兔软骨缺损的最为有效方案。[方法]rhFGF1、rhTGF-β1、rhIGF-1单独或联合应用对骨髓基质干细胞进行体外诱导培养，应用常规染色、MTT、免疫组织化学染色的方法筛选诱导骨髓基质干细胞成软骨细胞的最佳细胞因子，并将其与骨髓基质干细胞复合于纤维蛋白凝胶制成凝胶复合物，直接种植到兔膝关节实验性关节软骨缺损处，并与对照组相比较，观察软骨修复效果。[结果]常规形态学观察，rhTGF-β1和rhIGF-1联合应用诱导的细胞在形态上类似于软骨细胞，免疫组化染色提示诱导细胞具有软骨细胞表型。凝胶复合物直接种植在体内能诱导骨髓基质干细胞向软骨细胞分化，修复缺损的软骨，缺少细胞因子的对照组软骨缺损修复效果差。[结论]rhTGF-β1和rhIGF-1联合应用可作为诱导骨髓基质干细胞向软骨细胞分化的最佳组合，骨髓基质干细胞凝胶复合物能修复软骨缺损。     

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。     

重组人骨形成蛋白2诱导脂肪成体干细胞向软骨分化的形态学研究

目的 探索分离培养兔脂肪成体干细胞，经重组人骨形成蛋白2（recombinant human bone morphogenetic protein2，rhBMP-2）定向诱导后，向软骨细胞分化的可能。方法 将4月龄新西兰兔脂肪组织机械分割，通过Ⅰ型胶原酶消化后得到脂肪成体干细胞（adipose-derived adult stem cells，ADASCs），采用微球方法进行培养，在rhBMP-2诱导组、重组人转化生长因子β1（recombinant human transforming growth factor β1，rhTGF-β1）诱导组和rhBMP-2＋rhTGF-β1（共同诱导组）干预6d后，各组诱导液中分别加入维生素C50μg／ml，再干预8d，应用HE、Alcian blue、Von kossa染色和Ⅱ型胶原免疫组织化学染色等组织学方法对诱导后的细胞进行鉴定。结果 连续诱导培养14d后，各诱导组HE染色显示软骨陷窝形成，对照组软骨陷窝形成不明显。Alcian blue染色见细胞基质中富含蛋白多糖，胞外基质分泌较多的Ⅰ型胶原；但Von kossa染色为阴性；对照组均为阴性。结论 在微球方法培养下，通过相关形态学研究表明，rhBMP-2具有诱导脂肪成体干细胞向软骨细胞分化的能力，将为采用ADASCs修复软骨损伤奠定理论基础。     

骨髓间充质干细胞复合骨基质明胶构建组织工程化软骨

目的分离并诱导骨髓间充质干细胞(MSCs)成软骨分化,与同种异体骨基质明胶(BMG)结合,在体外构建组织工程软骨。方法分离骨髓MSCs,实验组DMEM培养液中加入rhTGF-β1和rhIGF-Ⅰ,对照组未加入诱导因子。比较实验组和对照组细胞的增殖和成软骨分化情况。制备同种异体BM G,扫描电镜观察,与细胞结合在体外构建组织工程软骨,1、2、3和5周取材作胶原染色、蛋白聚糖染色和扫描电镜观察。结果实验组中M SCs集落形成效率(21/106)明显高于对照组(3/106)(u=3.8783,P<0.01);实验组8例中有7例表达Ⅱ型前胶原m RNA,而对照组仅1例表达(χ2=6.250,P<0.05);实验组细胞培养液中的己糖醛酸逐渐升高,第15d已达到初始浓度的1.38倍,而对照组无明显升高(t=3.933,P<0.01)。制备得到的同种异体BMG为三维立体多孔结构,可塑性好并有适宜的机械强度。胶原、蛋白聚糖染色和扫描电镜观察发现,细胞在BM G表面和孔隙内大量增殖,培养后5周在组织工程软骨块的内部即可见软骨陷窝。结论rhTGF-β1和rhIGF-Ⅰ可促进MSCs增殖和成软骨分化,与同种异体BMG结合后可在体外成功构建组织工程软骨。同种异体BM G符合组织工程软骨基质材料的基本要求,有望成为一种理想的用于关节骨软骨缺损修复的软骨组织工程载体材料。     

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。     

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     

Adipose tissue is an ideal stem cell source for tissue reconstruction of bone，cartilage，and soft tissue defects

目的 验证人脂肪基质细胞是否具有向成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞分化的能力,从而为骨、软骨、软组织再建寻找一种理想的干细胞来源.方法 分别用成骨向分化培养基（DMEM＋10?S＋地塞米松＋维生素C＋β-甘油磷酸）、软骨向分化培养基（DMEM＋1?S＋胰岛素＋维生素C＋转化生长因子β1）及脂肪向分化培养基（DMEM＋10?S＋地塞米松＋胰岛素＋吲哚美辛＋异丁基甲基黄嘌呤）诱导人脂肪基质细胞向成骨细胞、软骨细胞及脂肪细胞分化.用von Kossa和碱性磷酸酶染色鉴定成骨细胞分化,而软骨细胞分化和脂肪细胞分化分别用Alcian blue染色和油红O染色显示.成骨细胞、软骨细胞以及脂肪细胞特异相关或标志基因的表达用RT-PCR检测.结果 体外实验表明,人脂肪基质细胞在定向分化诱导剂的作用下可分别向成骨细胞、软骨细胞及脂肪细胞分化.结论 人脂肪基质细胞中包含有多向分化能力的干细胞,可用于今后骨、软骨、软组织的组织工程再建.     

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[转化生长因子(TGF-β2)10ng/ml、地塞米松10-7mol/L、维生素C 50μmol/L],经7、14、21 d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21 d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.     

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。     

TGF－β1诱导成体干细胞向软骨分化的研究进展

软骨缺损的修复在临床上一直以来都是一个难题,主要是因为软骨自身修复能力很弱,而目前较常应用的软骨细胞移植法,又受到细胞来源的限制.因此人们对软骨缺损修复的研究开始转向了成体干细胞向软骨细胞诱导分化上.近年来应用于诱导成体干细胞向软骨细胞分化的生长因子有很多,TGF-β1就是其中重要的一种.作为一种多功能的缩氨酸,TGF-β1是一种应用广泛的生长因子,它在诱导软骨分化和维持软骨表型上起着重要作用[1],而且,Dickinson等的研究指出,在软骨发生过程中,有高浓度的TGF-β1mRNA或蛋白的表达[2].本文就TGF-β1在诱导成体干细胞向软骨细胞分化方面的作用综述如下.     

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。     

重组hTGF-β1腺病毒转染BMSCs对其向软骨分化的影响

目的 研究重组hTGF-β1腺病毒(adeno-hTGF-β1)转染BMSCs对其向软骨分化的作用.方法 重组adeno-hTGF-β1转染第一代猪BMSCs,对照组转染adeno-LacZ,腺病毒的量以200pfu/细胞计算,转染后1 d,消化收集重组腺病毒转染后的BMSCs,置于无菌15 ml聚丙烯试管中,体外细胞团聚集连续诱导培养21 d,然后分别从大体观察、组织学和Ⅱ型胶原蛋白免疫组化的检测对形成组织进行评价. 结果 实验组细胞团收缩成近似小球形的组织块,外观成乳白色,触之有一定的弹性.苏木素-伊红染色观察可见细胞团外周为由数层扁平状成纤维样细胞组成的纤维软骨膜,下层和中部区域有巢状软骨形成,软骨陷窝明显可见,软骨细胞较均匀分布,包埋在软骨陷窝内.Safranin'O染色显示,形成的软骨组织区域有大量被染成桔红色蛋白多糖类基质分泌,Ⅱ型胶原免疫组化染色检测显示细胞团中央出现较明显的阳性染色区域,可见棕黄色的颗粒分布于胞浆内.而对照组形成的组织块略小,苏木素-伊红染色观察见无软骨样组织形成,主要为较致密无结构特征的纤维样组织,Safranin'O染色也无被染成桔红色蛋白多糖类基质分泌,Ⅱ型胶原免疫组化染色检测显示也无明显的阳性染色区. 结论 应用重组hTGF-β1腺病毒转染的BMSCs进行细胞团聚集诱导培养,可诱导BMSCs向软骨细胞表型分化而形成软骨,为hTGF-β1基因转染的BMSCs在软骨组织工程应用中奠定了基础.     

体内构建骨软骨复合体修复骨软骨缺损的实验研究

[目的]探讨软骨组织工程方法修复骨软骨缺损理想的种子细胞和支架材料。[方法]体外诱导骨髓基质干细胞向软骨细胞定向分化，分别与PLGA支架复合培养，并模仿马赛克骨软骨移植术在犬关节骨软骨缺损深层置入MSC-支架复合体，浅层置入诱导培养后的MSC-支架复合体，紧密压配，体内构建骨软骨复合体，观察其修复的情况。[结果]16周实验组缺损区完全由透明软骨修复，与周围正常软骨完全融合，组织观察显示以软骨细胞修复为主，软骨下骨形成，潮线基本恢复；阴性对照组缺损区主要由纤维组织修复，部分由透明软骨修复，组织观察显示以纤维细胞修复为主，混有部分软骨细胞；空白对照组完全由纤维组织修复。[结论]MSCs经向软骨细胞定向分化后复合PLGA支架材料，通过紧密压配方式与MSCs-PLGA支架在体内构建骨软骨复合体，可以有效修复骨软骨缺损。     

采用自体成熟关节软骨细胞的软骨组织工程修复

目的探讨使成熟软骨细胞转化成代谢活跃、增殖迅速的再生软骨祖细胞，而后利用这种细胞构建自体源性工程组织，修复成熟关节软骨的缺损。方法成熟兔关节软骨细胞进行普通单层培养和转化生长因子(TGF)-β1、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)联合诱导培养。培养细胞进行细胞计数、Ⅱ型胶原免疫组织化学染色和逆转录一聚合酶链反应(RT-PCR)检测。将诱导培养的再生软骨祖细胞与聚乳酸载体(PDLLA)一道构建自体源性工程软骨，修复成熟关节软骨缺损。修复组织进行组织形态学和免疫组织化学研究。结果研究发现成熟关节软骨细胞在体外单层培养中增殖缓慢。而联合TGF-β1、bFGF诱导培养可促进成熟软骨细胞的增殖，10d内细胞增殖189倍。标准单层培养4～5代细胞经密集培养不表达Ⅱ型胶原。而联合细胞因子诱导培养6代的细胞在体外密集培养下，可很快恢复Ⅱ型胶原的表达。利用再生软骨祖细胞构建的自体源性工程软骨可修复软骨缺损。修复组织表达Ⅱ型胶原。结论成熟关节软骨细胞经TGF-β和bFGF联合诱导培养可形成再生软骨祖细胞，此细胞可用于构建自体源性工程组织，修复成熟关节软骨的缺损。     

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。     

转导人端粒酶逆转录酶基因致人骨髓间充质干细胞永生化并向软骨细胞诱导分化的研究

目的 建立永生化人骨髓间充质干细胞系并向软骨细胞诱导分化,以供软骨组织工程基础研究及临床应用.方法 原代培养人骨髓间充质干细胞(hMSC),用含有人端粒酶逆转录酶(hTERT)基因的逆转录病毒转染hMSC,G418筛选得到阳性克隆,体外连续培养,检测端粒酶的表达及活性.TGF-β1和地塞米松对转化后的hMSC-hTERT细胞诱导,使其向软骨细胞分化,并用原位杂交和免疫组化检测II型胶原.结果 外源性hTERT在转染细胞中稳定表达并传至第50代,永生化的hMSC细胞经TGF-β1和地塞米松诱导在体外分化为软骨细胞.结论 外源性hTERT基因可以有效地在体外使hMSC永生化,永生化的hMSC细胞经诱导可在体外分化为软骨细胞,从而作为软骨组织工程研究的细胞来源.     

去分化关节软骨细胞生物反应器培养反分化的实验研究

目的 观察体外经传代培养去分化的成人关节软骨细胞，在生物反应器培养后生物学性状的变化，探索去分化软骨细胞反分化的手段，为软骨细胞移植修复关节软骨缺损建立合适的体外培养方法。方法 无菌条件下取成人关节软骨组织，Ⅱ型胶原酶消化法（0．2％，37C，3h）分离软骨细胞，分成两组：一组常规单层传代培养，另一组添加重组人的生长因子（1ng／ml转化生长因子β1＋5ng／ml成纤维细胞生长因子2）体外培养传代大量扩增后，无微载体生物反应器内培养3周。血小板计数器行细胞计数，计算各代细胞倍增时间；细胞爬片和石蜡、冰冻切片进行HE、蕃红O、阿利新蓝染色，Ⅰ、Ⅱ型胶原和aggrecan免疫组织化学检测，观察细胞表型变化。结果 成人关节软骨细胞体外培养3代后迅速去分化，增殖缓慢。添加生长因子培养细胞去分化速度减缓；传10代，细胞扩增2000倍以上，部分去分化，但细胞扩增增殖能力仍很强；传20代软骨细胞表型基本丢失，但仍有增殖能力；置于生物反应器继续培养3周，细胞番红O染色强阳性、aggrecan和Ⅱ型胶原阳性，Ⅰ型胶原阴性，表型恢复良好。结论 软骨细胞在体外大量扩增后，在生物反应器培养，可恢复其表型，可望用于在体外培养时去分化软骨细胞的再分化。     

腺病毒介导TGF-β1及BMP-7基因共表达感染骨髓基质干细胞修复兔关节软骨缺损

目的探讨腺病毒介导转化生长因子β1(TGF-β1)及骨形成蛋白7(BMP-7)基因共表达感染对骨髓基质干细胞(MSCs)增殖和定向分化的影响,观察其构建组织工程化软骨对关节软骨缺损的修复质量和疗效。方法以腺病毒AdEasy为基因转移载体,制备携带TGF-β1和BMP-7基因的高滴度腺病毒感染兔MSCs,利用外源性基因编码的生长因子诱导其表达软骨细胞表型,通过免疫细胞化学、原位杂交、RT-PCR及己糖醛酸水平检测等方法鉴定。再将其与骨基质明胶(BMG)支架相复合体外构建组织工程化软骨,移植修复同种异体兔关节软骨缺损并进行形态学和组织学观察及修复结果分析。结果腺病毒感染MSCs后免疫细胞化学染色和RT-PCR可检测出外源基因及其编码蛋白的表达,通过原位杂交可检测出Ⅱ型胶原蛋白基因表达,细胞培养液中己糖醛酸水平明显升高。将其复合于骨基质明胶上,经组织染色和电镜观察可见前体软骨细胞贴附于BMG表面和孔隙内大量增殖,在体移植修复实验组新生组织为类透明软骨,修复效果明显优于各对照组。结论MSCs经携带TGF-β1和BMP-7基因的腺病毒感染后,体外能向软骨细胞作定向分化,可用于制备组织工程化软骨,使提高关节软骨缺损的修复质量成为可能。     

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。