TGF-β_1基因转染间充质干细胞的量效关系及安全性研究

为探讨能获得最佳转染效率和促增殖分化效应的 TGF-β1 基因转染条件、剂量及基因治疗的安全性 ,体外将TGF-β1 基因转入骨膜源间充质干细胞 ( MSCs) ,用水貂肺上皮细胞生长抑制法、透射电镜及软琼脂培养等方法检测。结果发现 :转基因 MSCs表达的 TGF-β1 具有生物学活性。当 3μl脂质体介导 1μg TGF-β1 基因转染时 ,能获得最佳转染效率和促 MSCs增殖及向成软骨方向定向分化效应 ;转基因细胞无恶性转化倾向。从而把组织工程学与分子生物学有机结合成为分子组织工程学 ,为高质量地修复关节软骨缺损奠定了良好的基础。     

TGF—β1基因转染间充质干细胞的量效关系及安全性研究

为探讨能获得最佳转染效率和促增殖分化效应的TGF－β1基因转染条件，剂量及基因治疗的安全性，体外将TGF－β1基因转入骨膜源间充质干细胞（MSCs) , 用水貂肺上皮细胞生长抑制法，透射电镜及软琼脂培养等方法检测，结果发现：转基因ＭＳＣs表达基因TGF-β1具有生物学活性，当３μ１脂质体介导１μgＴＧＦ－β１基因转染时，能获得最佳转染结合成为分子组织工程学，为高质量地修复关节软骨损损奠定了良好的基础。     

转化生长因子β_1基因修饰的间充质干细胞/仿生基质材料的体外复合培养

目的 探讨转化生长因子β_1(TGF-β_1)基因转染对间充质干细胞(MSCs)增殖分化的影响,评价涂覆多聚赖氨酸(PLYS)的聚DL乳酸(PDLLA) 仿生基质材料能否作为关节软骨组织工程学研究的支架材料。方法 将组织工程学与分子生物学有机结合,体外将具有多重生物学效应的TGF-β_1基因转入关节软骨组织工程首选种子细胞--间充质干细胞（MSCs）,并与表面涂覆PLYS的PDLLA可降解三维多孔基质材料体外复合培养。以单纯空载体转染MSCs为对照,通过扫描电镜等方法观察种子细胞的粘附、增殖及分化等情况。结果 基质材料孔隙率为88%,其中孔径为150～200μm的有效孔占80%。所有细胞均能很好地粘附于基质材料上,其中TGF-β_1基因修饰的MSCs增殖分化活性明显优于对照组。结论 利用分子组织工程学原理可使TGF-β_1持续高效发挥作用,使提高关节软骨缺损的修复质量和远期疗效成为可能。涂覆PLYS的PDLLA仿生基质材料不仅具有良好的生物相容性和结构相容性,而且具有更好的表面相容性和生物学活性,在一定程度上解决了细胞-基质材料之间存在的界面不相容问题,是关节软骨缺损修复的良好基质材料。     

转化生长因子β1基因修饰的间充质干细胞／仿生基质材料的体外复合培养

目的 探讨转化生长因子β1（TGF－β1)基因转染对间充质干细胞（MSCs)增殖分化的影响,评价涂覆多聚赖氨酸（PLYS）的聚DL乳酸（PDLIA）仿生基质材料能否作为关节软骨组织工程学研究的支架材料。方法 将组织工程学与分子生物学有机结合,体外将具有多重生物学效应的TGF－β1基因转入关节软骨组织工程首选种子细胞－－间充质干细胞（MSCs）,并与表面涂覆PLYS的PDLLA可降解三维多孔基质材料体外复合培养。以单纯空载体转染MSCs为对照,通过扫描电镜等方法观察种子细胞的粘附、增殖及分化等情况。结果 基质材料孔隙率为88％,其中孔径为150－200μm的有效孔占80％。所有细胞增能很好地粘附于基质材料上,其中TGF－β1基因修饰的MSCs增殖分化活性明显优于对照组。结论 利用扮子组织工程学原理可使TGF－β1持续高效发挥作用,使提高关节软骨缺损的修复质量和远期疗效成为可能。涂覆PLYS的PDLLA仿生基质材料不仅具有良好的生物相容性和结构相容性,而且具有更好的表面相容性和生物学活性,在一定程度上解决了细胞－－基质材料之间非的界面不相容问题,是关节软骨缺损修复的良好基质材料。     

转化生长因子β1基因对骨髓基质干细胞增殖分化的影响

目的 观察转化生长因子β1（TGF－β1）基因能否转入骨髓基质干细胞（MSCs)，并探讨经TGF－β1基因转染后的MSCs增殖和分化情况。方法 取新西兰雄性大耳白兔的骨髓，得骨髓源MSCs体外培养。将重组TGF－β1和空载pcD-NA3基因分别转染MSCs后，免疫组化（SABC）法检测TGF－β1转染是否成功，用透射电镜和流式细胞仪观察两组MSCs的增殖和分化情况。结果 SABC法证明TGF－β1瞬间转染成功；转染48h后，实验组MSCs增殖较对照组显著；实验组MSCs具有一定的分化趋势。结论 重组TGF－β1基因转入骨髓源MSCs的方法是可行的，瞬间TGF－β1转染对MSCs的增殖和分化有显著促进作用。     

负载转化生长因子β1的大鼠脂肪干细胞成软骨细胞分化

目的转化生长因子β1基因转染大鼠的脂肪基质干细胞（AOSCs），诱导其向软骨细胞分化，为软骨组织工程学种子细胞提供新方法。方法分离、培养大鼠的ADSCs；采用免疫荧光法进行鉴定；TGF-β1基因转染ADSCs，对转染后细胞进行筛选；MTT法测定筛选后细胞的增殖活性；KT-PCK、Western blot对筛选后细胞的表达进行检测。结果成功分离、培养大鼠的ADSCs；细胞表面标志CD29和CD44表达阳性，CD106和CD34表达阴性；基因转染后细胞的增殖力变强；转染转化生长因子β1的ADSCs在目的基因的表达和软骨特异性基质的分泌上明显高于转染空载体组和对照组；结论转化生长因子β1基因转染后ADSCs具有了软骨细胞的表型特征，可以用作组织工程学的种子细胞。     

Smad3基因siRNA对TGF-β1双向调节成纤维细胞增殖的影响

目的 构建大鼠Smad3基因特异性siRNA沉默质粒,并探讨其在TGF-β1双向调节成纤维细胞增殖中的作用.方法 构建大鼠Smad3基因沉默质粒,荧光纤维镜观察转染效率,定量PCR、免疫组化法检测Smad3基因和蛋白的变化,BrdU ELISA法和EMSA法分别检测转染siRNA及联合大小剂量TGF-β1刺激后细胞增殖和Smad3结合活性变化.结果 沉默质粒转染效率为41.2%,瞬时转染后具有促增殖作用且与转染剂量成正比,并使其mRNA表达下调50%、蛋白表达明显降低,还可降低大小剂量TGF-β1双向调节细胞增殖和Smad3结合活性的变化程度.结论 pSUPERSmad3沉默质粒构建成功,TGF-β1可通过调节Smad3来达到双向调节成纤维细胞增殖作用.     

阿仑膦酸钠对骨髓间充质干细胞骨向诱导的实验研究

目的探讨阿仑膦酸钠(ALN)对骨髓间充质干细胞(BMSCs)增殖和骨向分化能力的影响,观察其促BMSCs骨向分化过程中对转化生长因子β1(TGF-β1)及骨形成蛋白-2(BMP-2)表达的影响,分析可能的作用途径。方法以碱性磷酸酶(ALP)等指标确定干预药物不同浓度梯度中最佳促BMSCs骨向分化剂量;分组实验,通过检测诱导分化过程中ALP和钙化结节等指标的表达,观察其对BMSCs骨向分化能力的影响;ELISA法检测骨向分化过程中TGF-β1、BMP-2的表达。结果 ALN最佳促BMSCs增殖和骨向分化浓度为1×10-8mol/L,该浓度ALN能促进成骨指标的表达和TGF-β1和BMP-2分泌增加;具有促BMSCs骨向分化能力的ALN各诱导组均伴随TGF-β1和BMP-2分泌增加。结论 ALN能促进BMSCs增殖和骨向分化;在BMSCs骨向分化过程中,上调TGF-β1、BMP-2的表达量可能是各干预药物促进MSCs骨向分化的作用机制之一。     

kartogenin对骨关节炎的治疗作用机制及其在软骨组织工程学中应用的研究进展

kartogenin （KGN） 是近年来发现的小分子物质,其可通过调节核心结合因子β亚基（CBFβ）-Runt相关转录因子1（RUNX1）等信号通路促进间充质干细胞（MSCs）增殖和成软骨分化修复软骨缺损,并可与转化生长因子β3（TGF-β3）产生协同作用。KGN的成软骨分化作用还与其旁分泌机制有关。除促软骨再生修复外,KGN还可通过保护软骨和软骨细胞,促进人润滑素分泌,保护和改建软骨下骨及缓解疼痛,从而对骨关节炎（OA）产生治疗作用。此外,利用KGN的结构和功能特点,大量软骨组织工程学研究将其以物理或化学方法结合于各类载体以修复软骨缺损和治疗OA。现结合相关文献阐述KGN对OA的治疗作用机制,并从纳米级和微米级聚合物、水凝胶及其他聚合物支架三3方面就软骨组织工程学研究中用以搭载KGN的载体组成、理化特点、释药特点及优势性能等进行综述,旨在为OA的软骨组织工程学治疗提供新思路和新靶点。     

Smad3选择性调节TGF-β1促进大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的实验研究

目的探讨转化生长因子β1（TGF-β1）信号转导通路下游信号分子Smad2、Smad3在TGF-β1促进大鼠骨髓间充质干细胞（MSCs）成骨分化中的作用。方法采用RT-PCR、Western blot检测TGF-β1促MSCs成骨分化过程中Smad2、Smad3mRNA和蛋白表达的变化;脂质体介导稳定转染Smad3ΔC,间接免疫荧光试验鉴定;采用RT-PCR检测转染细胞中碱性磷酸酶（ALP）和核心结合因子（cbfa1）mRNA的表达,用对硝基苯磷酸盐（PNP）法检测细胞ALP活性,用茜素红染色法检测细胞矿化能力,观察Smad3ΔC对MSCs成骨分化的影响。结果在TGF-β1刺激后24h,MSCs中Smad3的mRNA和蛋白表达量明显减少（P〈0.01）,而整个刺激过程中,Smad2的mRNA和蛋白表达量无明显变化（P〉0.05）;稳定转染细胞中c-Myc抗原阳性表达;受TGF-β1刺激后,MSCs和V-MSCs（空载体转染组）中ALP、cbfa1mRNA的表达水平、矿化能力明显高于Smad3ΔC-MSCs;随TGF-β1刺激时间延长,Smad3ΔC-MSCs中ALP活性增加缓慢,仅于48h有明显增加（P〈0.05）,但与同时段MSCs和V-MSCs中ALP活性相比,差异有极显著性意义（P〈0.01）。结论TGF-β1促进MSCs成骨分化这一生物学效应的输出受Smad3特异性和选择性的调节。