基质细胞衍生因子1对骨关节炎软骨Ⅱ型胶原及分泌基质金属蛋白酶的影响

背景:基质细胞衍生因子1/趋化因子受体4信号通路在骨关节炎的发病中起关键作用。目的:观察外源性基质细胞衍生因子1对骨关节炎软骨Ⅱ型胶原及分泌基质金属蛋白酶的影响。方法:分别取因骨关节炎行膝关节置换患者软骨组织块40块,作为实验组;取因创伤性截肢患者膝关节的正常软骨块40块,作为对照组;置入DMEM培养液中,加入79,392μg/L外源性基质细胞衍生因子1,分别培养48h和96h。结果与结论:实验组与对照组培养48,96h后,各时间段Ⅱ型胶原免疫组织化学染色皆呈阳性,但高浓度基质细胞衍生因子1培养液条件下时间越长Ⅱ型胶原降解越严重;实验组与对照组同一时间段同浓度基质细胞衍生因子1培养液条件下基质细胞衍生因子1水平无明显差异(P>0.05);高浓度基质细胞衍生因子1培养液条件下同一时间段实验组比对照组中促使软骨释放基质金属蛋白酶多(P<0.05)。提示基质细胞衍生因子1可通过基质细胞衍生因子1/趋化因子受体4信号通路调节骨关节炎软骨基质金属蛋白酶表达并致软骨Ⅱ型胶原降解。     

软骨损伤后基质细胞衍生因子1的表达

背景：研究表明基质细胞衍生因子1对骨髓间充质干细胞的迁移、聚集有影响。目的：观察软骨损伤后不同时间损伤修复区组织基质细胞衍生因子1的表达以及与骨髓间充质干细胞迁移的关系。方法：建立兔软骨损伤模型,分别于建模后2,5,7,10,14,28d取损伤灶及边缘区组织,检测基质细胞衍生因子1表达和体外细胞迁移实验,观察基质细胞衍生因子1对骨髓间充质干细胞、软骨细胞的迁移影响。结果与结论：基质细胞衍生因子1的表达呈现出时间变化的趋势,软骨损伤后第7天达到高峰（P〈0.05）。体内移植的骨髓间充质干细胞主要聚集在软骨损伤灶周围,但在封闭CXC趋化因子受体4后,此聚集现象逐渐减弱（P〈0.05）。结果证实,局部组织中基质细胞衍生因子1的表达在软骨损伤早期明显升高,对骨髓间充质干细胞向软骨损伤修复区迁移有重要作用。     

心肌梗死后单个核细胞促间充质干细胞迁移的作用

背景：心肌梗死后间充质干细胞定向心肌迁移的机制尚不甚明了。 目的：探讨基质细胞衍化因子1和趋化因子受体4生物轴在心肌梗死后单个核细胞促间充质干细胞迁移中的作用。 方法：分离培养SD乳鼠心肌细胞及SD大鼠间充质干细胞。12只SD大鼠其中6只建立心肌梗死模型,6只行假手术处理,分离循环血单个核细胞,采用三室共培养模型,分别将 DAPI 标记的间充质干细胞、心肌细胞和单个核细胞培养于三室模型的上、中、下室内,设立心肌梗死组、趋化因子受体4受体阻断剂AMD3100组、假手术组和空白对照组。培养48 h后,荧光显微镜下观察并比较迁移细胞数目,免疫细胞化学和免疫荧光染色分别检测心肌细胞基质细胞衍化因子1和迁移细胞趋化因子受体4的表达。 结果与结论：除空白对照组外,各组中室内均可见迁移细胞,迁移细胞阳性表达趋化因子受体4,心肌梗死组迁移细胞数目显著高于其他各组,加入肿瘤坏死因子α中和抗体和趋化因子受体4受体阻断剂AMD3100后,迁移细胞数目明显减少（P＆lt;0.05）。各组心肌细胞阳性表达基质细胞衍化因子1,心肌梗死组及AMD3100组心肌细胞基质细胞衍化因子1表达灰度值显著高于假手术组及空白对照组（P＆lt;0.05）。表明基质细胞衍化因子1/趋化因子受体4生物轴在心肌梗死后大鼠单个核细胞促间充质干细胞向心肌细胞迁移中发挥了一定作用。     

基质细胞衍生因子1α预处理大鼠骨髓间充质干细胞的迁移

背景:骨髓间充质干细胞移植过程中只有少量细胞能定向迁移到损伤组织,因此如何提高细胞定向迁移的数量是干细胞移植的关键因素。目的:观察基质细胞衍生因子1α预处理对大鼠骨髓间充质干细胞定向迁移的影响。方法:体外分离培养骨髓间充质干细胞,予以传代。使用Transwell体外迁移体系,观察不同浓度的基质细胞衍生因子1α趋化骨髓间充质干细胞定向迁移,选取最佳浓度值趋化细胞。在基质细胞衍生因子1α预处理、CXCR4型受体阻断剂AMD3100和Akt通路阻断剂LY294002的干预下观察骨髓间充质干细胞的趋化迁移情况,检测基质细胞衍生因子1α预处理对骨髓间充质干细胞中CXCR4型受体mRNA、蛋白水平及AKT磷酸化的影响。结果与结论:0.2mg/L的基质细胞衍生因子1α孵育细胞10h具有最佳趋化细胞迁移效应。骨髓间充质干细胞的定向趋化迁移作用随着基质细胞衍生因子1α预处理细胞浓度的增加而增强,预处理时间为6h;而AMD3100和LY294002可阻断基质细胞衍生因子1α预处理的促迁移作用;基质细胞衍生因子1α预处理可上调骨髓间充质干细胞CXCR4型受体的表达并促进Akt蛋白磷酸化。提示基质细胞衍生因子1α预处理可通过增加骨髓间充质干细胞表面的CXCR4型受体数量,从而增强基质细胞衍生因子1α/CXCR4型受体介导的骨髓间充质干细胞定向迁移,该预处理效应可能与Akt信号途径有关。     

脉冲磁场与前软骨干细胞向成熟软骨细胞的增殖与分化:与Ihh/PTHrP信号通路活性有关吗?

背景:前期研究证实脉冲电磁场对前软骨干细胞增殖具有促进作用,但其作用机制不明确.目的:进一步探讨脉冲电磁场对前软骨干细胞增殖分化的影响,并观察其对前软骨干细胞Ihh/PTHrP信号通路活性的影响.方法:采用免疫磁珠分选法获取并纯化SD大鼠前软骨干细胞,使用频率为50 MHz,电场强度为1 mT的脉冲电磁场进行干预,0.5 h,次,2次/d,干预2,4,6 d后收集细胞,以不给予磁场刺激的为空白对照.通过RT-PCR法检测细胞Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的基因表达水平,再通过Western-blot法测定各组细胞印度刺猬蛋白、甲状旁腺激素相关肽蛋白的表达水平.结果与结论:RT.PCR结果显示,Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的表达随磁场刺激时间延长而增高,且经磁场刺激前软骨干细胞的聚集蛋白聚糖明显高于空白对照组(P<0.05,P<0.01). Western-blot结果显示,印度豪猪蛋白及甲状旁腺激素相关肽蛋白表达均随磁场刺激时间的延长增加,不同时间磁场刺激组印度刺猬蛋白表达高于空白对照组(P<0.01);甲状旁腺激素相关肽的表达量也随之上升,但当磁场刺激4,6 d后的甲状旁腺激素相关肽蛋白表达与空白对照组差异有显著性意义(P<0.05,P<0.01).提示强度为1 mT,频率为50 MHz的脉冲电磁场能促进前软骨干细胞向成熟软骨细胞增殖分化,其作用机制可能与改变Ihh/PTHrP信号通路活性有关.     

软骨损伤后基质细胞衍生因子1的表达

背景:研究表明基质细胞衍生因子1 对骨髓间充质干细胞的迁移、聚集有影响.目的:观察软骨损伤后不同时间损伤修复区组织基质细胞衍生因子1 的表达以及与骨髓间充质干细胞迁移的关系.方法:建立兔软骨损伤模型,分别于建模后2,5,7,10,14,28 d 取损伤灶及边缘区组织,检测基质细胞衍生因子1 表达和体外细胞迁移实验,观察基质细胞衍生因子1 对骨髓间充质干细胞、软骨细胞的迁移影响.结果与结论:基质细胞衍生因子1 的表达呈现出时间变化的趋势,软骨损伤后第7 天达到高峰(P < 0.05).体内移植的骨髓间充质干细胞主要聚集在软骨损伤灶周围,但在封闭CXC趋化因子受体4 后,此聚集现象逐渐减弱(P < 0.05).结果证实,局部组织中基质细胞衍生因子1 的表达在软骨损伤早期明显升高,对骨髓间充质干细胞向软骨损伤修复区迁移有重要作用.     

骨髓间质干细胞体外分化软骨细胞的实验研究

目的：应用转化型生长因子TGF-β1，体外诱导骨髓间质干细胞（MSCs）向成软骨细胞表型分化，探讨其作为组织工程化软骨种子细胞的可行性。方法：由大鼠骨髓中分离出MSCs，体外传代培养，取第3代细胞通过TGF-β1、地塞米松和维生素C诱导向软骨细胞分化。诱导后14d观察细胞形态变化，进行阿辛蓝染色检测软骨基质的分泌、免疫组化检测细胞Ⅱ型胶原的表达。采用Western-blot和RT-PCR检测诱导前后成软骨相关的SOX9、蛋白聚糖与Ⅱ型胶原的表达。结果：诱导后阿辛蓝染色示糖胺聚糖均匀分布于基质中，免疫组化染色示基质中Ⅱ型胶原表达阳性。RT-PCR检测示成软骨相关的SOX9、蛋白聚糖、Ⅱ型腔原mRNA表达阳性。Western-blot印迹检测示细胞诱导后Ⅱ型胶原蛋白表达阳性。结论：MSCs在特定培养液的诱导下可向软骨细胞表型分化．并能分泌软骨细胞特异性基质．可成为软骨组织工程理想的种子细胞来源。     

生长分化因子5真核表达质粒转染小鼠骨髓基质干细胞体外诱导向软骨细胞分化

背景:生长分化因子5是软骨与骨组织形成、发育的重要调解因子,在诱导软骨形成,促进骨、软骨、肌健韧带损伤修复方面发挥重要作用.目的:小鼠骨髓基质干细胞体外转染真核表达质粒pcDNA 3.1(+),生长分化因子5,检测与软骨形成分化相关的细胞外基质及蛋白多糖的表达.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2008-03/12在武汉协和医院中心实验室完成.材料:雄性昆明种小鼠20只,由华中科技大学同济医学院实验动物中心提供.生长分化因子5真核表达质粒pCDNA 3.1(+)/生长分化因子5为自备.方法:全骨髓贴壁法体外分离培养小鼠骨髓基质干细胞,取传至第3代细胞接种到6孔板,在细胞生长到90%融合时开始转染.设立3组:转染组采用Lipofectamine<'TM>2000进行脂质体介导pcDNA3.1(+)/生长分化因子5重组质粒瞬时转染;空质粒组转染窄质粒pcDNA 3.1(+);空白对照组只加入等量脂质体,其余步骤相同.主要观察指标:转染后72 h通过RT-PCR及免疫细胞化学检测生长分化因子5基因与蛋白的表达鉴定转染是否成功,同法检测软骨基质Ⅱ型胶原的表达,转染后14 d阿尔辛蓝染色检测蛋白聚糖的表达.结果:转染组有一大小为219 bp的特异性扩增条带,骨髓基质干细胞胞浆内呈棕色阳性染色;而空质粒组、空白对照组均未发生生长分化因子5基因转录,无特异性扩增条带,且细胞胞浆未见明显染色.转染组町检测到Ⅱ型胶原基因的表达,基因大小225 bp,Ⅱ型胶原细胞胞浆中可见棕黄色染色;空质粒组、空白对照组均未检测到Ⅱ型胶原基因的表达,SP染色均无明显染色.阿尔辛蓝染色后转染组细胞呈蓝染,空质粒组、空白对照组均未见明显异染性着色.结论:pcDNA3.1(+)/生长分化因子5转染骨髓基质干细胞能显著增加Ⅱ型胶原及蛋白聚糖的表达,促进骨髓基质干细胞向软骨细胞方向分化.     

玻璃酸钠与膝骨关节炎患者关节液中基质细胞衍生因子1和基质金属蛋白酶3,9,13水平的相关性

背景：膝关节内滑液和软骨中玻璃酸钠在骨关节炎的发生发展中起重要作用,近来有研究表明基质细胞衍生因子1、基质金属蛋白酶3,9,13对骨关节炎软骨退变均存在影响。目的：探讨关节腔注射玻璃酸钠后对膝骨关节患者关节液中基质细胞衍生因子1和基质金属蛋白酶3,9,13水平的影响及两者之间的相关性。方法：20例膝骨关节炎并有关节积液患者于注射玻璃酸钠前及注射后1,2,3,4周抽取关节液,应用双抗体夹心ELISA法测定基质细胞衍生因子1,基质金属蛋白酶3,9,13水平并进行相关性分析。结果与结论：注射玻璃酸钠后关节液中基质细胞衍生因子1,基质金属蛋白酶3,9,13水平均有所下降,基质细胞衍生因子1、基质金属蛋白酶3,9组注射前与注射后1周,注射后1周与注射后2周比较、基质金属蛋白酶13组注射前与注射后1周比较,差异无显著性意义（P〉0.05）,其余各组两两相比差异均有显著性意义（P〈0.05）。相关性分析结果显示基质细胞衍生因子1与基质金属蛋白酶3,9,13水平变化呈正相关。     

基质细胞衍生因子SDF及其受体CXCR4在造血干/祖细胞动员及归巢过程中的作用

基质细胞衍生因子(SDF)属CXC型趋化因子，主要在骨髓基质细胞和骨髓内皮等细胞表达，特异性地引起表达CXCR4的造血干细胞的趋化反应，因此在造血干细胞的迁移和归巢中起着重要作用。本文对SDF及其受体CXCR4在造血干细胞动员以及归巢过程中的机理进行简要综述。     

基质金属蛋白酶-13调控网络在骨关节炎中的研究进展

基质金属蛋白酶-13(MMP-13)是一种胶原酶,通过裂解靶蛋白的肽键来调节细胞外基质(ECM)的降解,在骨关节炎发生发展过程中主要负责降解关节软骨中的Ⅱ型胶原。在软骨动态平衡过程中,合成代谢反应(如Ⅱ型胶原的产生)和分解代谢反应(如MMP-13对软骨结构的破坏)的平衡有助于维持关节软骨的正常生理结构及功能,骨关节炎的...     

关节软骨损伤后体外培养软骨细胞的功能变化

背景:关节软骨损伤可以影响软骨细胞功能,诱发创伤性骨关节炎.目的:观察关节软骨损伤后体外培养的软骨细胞功能的变化.方法:通过酶消化法分离培养高能量、低能量撞击后和正常兔膝关节透明软骨细胞,观察创伤能量对软骨细胞生存能力的影响;检测软骨细胞合成蛋白多糖和Ⅱ型胶原能力,检测细胞中白细胞介素1β和核转录因子κB mRNA表达水平,检测细胞合成白细胞介素1β和基质金属蛋白酶1的表达.结果与结论:高能量和低能量关节软骨损伤后,软骨细胞的存活率下降,原代细胞的贴壁细胞数量减少,贴壁时间延长,生长曲线下移,细胞甲苯胺蓝染色异染反应减弱,Ⅱ型胶原免疫组化染色强度减弱,软骨细胞中白细胞介素1β和核转录因子κB mRNA表达水平上升,细胞培养液中白细胞介素1β和基质金属蛋白酶1的质量浓度升高,其中高能量组效果更为显著(P < 0.05).说明关节软骨损伤后软骨细胞的功能受到影响,受损程度与创伤强度及炎性细胞因子的表达相关.     

早期骨关节炎软骨下骨趋化因子信号通路的表达

背景：趋化因子广泛存在于炎症反应组织当中,起诱导炎症细胞趋向炎症组织参与免疫应答的作用,大量的实验研究表明,趋化因子在骨关节炎致病过程中起了重要作用。目的：分析早期骨关节炎软骨下骨的趋化因子信号通路表达改变情况,为阐述其在骨关节炎致病机制中的重要作用提供依据。方法：30只SD大鼠随机均分为实验组和对照组。实验组切除右膝内侧半月板及内侧副韧带,对照组仅切开关节囊。于造模后1,2,4周取右膝关节标本,采用全基因表达谱芯片技术研究软骨下骨全基因表达,利用差异基因分析、信号通路分析的方法分析趋化因子信号通路的表达改变情况。结果与结论：①发现一系列与趋化因子信号通路相关的差异表达基因。②实验组与对照组相比较,趋化因子信号通路在造模后1周差异有显著性意义（P〈0.05）,造模后2,4周差异无显著性意义（P〉0．05）。说明趋化因子信号通路在极早期膝关节骨关节炎的软骨下骨改变中起重要作用。     

基质细胞衍生因子1α及受体CXCR4对颈总动脉球囊损伤血管平滑肌细胞和骨髓基质细胞的影响

背景:在细胞因子的作用下,骨髓基质细胞可以向内皮祖细胞分化,并迁移至损伤部位增殖,参与血管新生内膜的修复。目的:观察基质细胞衍生因子1α及其受体CXCR4在大鼠颈总动脉球囊损伤后对血管平滑肌细胞和骨髓基质细胞的影响。方法:体外培养大鼠颈总动脉球囊损伤后各时间点(即刻、1,4,7,14及1个月)的血管平滑肌细胞和骨髓基质细胞,检测损伤后平滑肌细胞中基质细胞衍生因子1α及骨髓基质细胞中CXCR4的表达情况,并应用基质细胞衍生因子1αsiRNA转染损伤后血管平滑肌细胞,同时应用transwell小室观察基质细胞衍生因子1α和损伤后血管平滑肌细胞对骨髓基质细胞的趋化作用。结果与结论:大鼠颈总动脉球囊损伤后,平滑肌细胞中基质细胞衍生因子1αmRNA表达开始增加,至损伤第7天后逐渐减弱;血管损伤后4d起,骨髓基质细胞中CXCR4mRNA开始出现,并持续表达;transwell小室显示损伤后的骨髓基质细胞对基质细胞衍生因子1α的趋化性增强;CXCR4受体拮抗剂AMD3100可以明显减弱基质细胞衍生因子1α对骨髓基质细胞的趋化作用;损伤后的血管平滑肌细胞对骨髓基质细胞的趋化作用强于基质细胞衍生因子1α(P<0.05),应用AMD3100干预或细胞内转染基质细胞衍生因子1αsiRNA后,此趋化作用亦减弱(P<0.05)。结果提示,基质细胞衍生因子1α/CXCR4轴在骨髓基质细胞向损伤血管迁移中起重要的作用。     

基质细胞衍生因子1α及受体CXCR4对颈总动脉球囊损伤血管平滑肌细胞和骨髓基质细胞的影响

背景：在细胞因子的作用下,骨髓基质细胞可以向内皮祖细胞分化,并迁移至损伤部位增殖,参与血管新生内膜的修复。目的：观察基质细胞衍生因子1α及其受体CXCR4在大鼠颈总动脉球囊损伤后对血管平滑肌细胞和骨髓基质细胞的影响。方法：体外培养大鼠颈总动脉球囊损伤后各时间点（即刻、1,4,7,14及1个月）的血管平滑肌细胞和骨髓基质细胞,检测损伤后平滑肌细胞中基质细胞衍生因子1α及骨髓基质细胞中CXCR4的表达情况,并应用基质细胞衍生因子1αsiRNA转染损伤后血管平滑肌细胞,同时应用transwell小室观察基质细胞衍生因子1α和损伤后血管平滑肌细胞对骨髓基质细胞的趋化作用。结果与结论：大鼠颈总动脉球囊损伤后,平滑肌细胞中基质细胞衍生因子1αmRNA表达开始增加,至损伤第7天后逐渐减弱;血管损伤后4d起,骨髓基质细胞中CXCR4mRNA开始出现,并持续表达;transwell小室显示损伤后的骨髓基质细胞对基质细胞衍生因子1α的趋化性增强;CXCR4受体拮抗剂AMD3100可以明显减弱基质细胞衍生因子1α对骨髓基质细胞的趋化作用;损伤后的血管平滑肌细胞对骨髓基质细胞的趋化作用强于基质细胞衍生因子1α（P〈0.05）,应用AMD3100干预或细胞内转染基质细胞衍生因子1αsiRNA后,此趋化作用亦减弱（P〈0.05）。结果提示,基质细胞衍生因子1α/CXCR4轴在骨髓基质细胞向损伤血管迁移中起重要的作用。     

脂肪干细胞在体外特定培养液中向软骨细胞表型的分化

目的:应用转化生长因子β1,体外诱导脂肪干细胞向成软骨细胞表型分化,探讨其作为组织工程化软骨种子细胞的可行性。方法:实验于2005-04/2006-06在华中科技大学同济医学院公卫实验室完成。①取大鼠腹股沟处脂肪,酶消化法分离、培养脂肪干细胞,体外传代培养。②取第3代细胞通过转化生长因子β1、地塞米松和维生素C诱导脂肪干细胞向软骨细胞分化。③诱导后14d观察细胞形态变化,进行阿辛蓝染色检测软骨基质的分泌、免疫组织化学检测细胞Ⅱ型胶原的表达,采用Western-blot和反转录-聚合酶链反应检测诱导前后成软骨相关的Sox9,蛋白聚糖与Ⅱ型胶原的表达。结果:①细胞接种的最初几日,细胞呈圆形,1周后贴壁细胞呈长梭形,体积增大;14d后贴壁生长细胞基本长满单层,中心细胞排列紧密,形态与骨髓间充质干细胞相似。诱导培养后,细胞形态逐渐由梭型向多角形、多边形转变。诱导14d后多数细胞呈平坦的多边角形状细胞;其夹杂多角突起状或多角纺锤状细胞。②诱导后阿辛蓝染色示糖胺聚糖均匀分布于基质中。③免疫组织化学染色示基质中Ⅱ型胶原表达阳性。④反转录-聚合酶链反应检测成软骨相关的Sox9、蛋白聚糖、Ⅱ型胶原mRNA表达阳性。⑤Western-blot印迹检测细胞诱导后Ⅱ型胶原蛋白表达阳性。结论:脂肪干细胞在特定培养液的诱导下可向成软骨细胞表型分化,并能分泌软骨细胞特异性基质,有望成为软骨组织工程新的细胞来源。     

基质金属蛋白酶和胶原在创伤关节软骨组织中的表达

背景：研究发现,基质金属蛋白酶和胶原参与关节软骨组织机体生理重建及病理破坏。目的：观察膝关节骨软骨缺损及表面软骨缺损动物模型关节软骨组织中胶原及基质金属蛋白酶的表达变化。方法：雌性SD大鼠48只随机分为3组：骨软骨缺损组在双膝关节制作骨软骨缺损模型,表面缺损组在双膝关节制作表面软骨缺损,对照组双膝关节制作关节囊切开。分别于术后4、8、12周取股骨髁标本,行苏木精-伊红染色,免疫组化检测Ⅰ型胶原、Ⅱ型胶原、基质金属蛋白酶3的表达。结果与结论：骨软骨缺损组术后4周缺损中有少量新生组织生成,8及12周可见到纤维组织填充,修复组织细胞外基质Ⅰ型胶原免疫组化染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阴性,关节软骨组织中基质金属蛋白酶3表达增高。表面缺损组表面软骨缺损4及8周未见修复迹象,12周可见微量纤维组织填充,细胞外基质Ⅰ型胶原免疫组化染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阴性,术后表面缺损组关节软骨组织基质金属蛋白酶3表达增高。对照组关节软骨组织Ⅰ型胶原免疫组化染色阴性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性,基质金属蛋白酶3低表达,无形态学异常改变。说明机械性损伤可以导致关节软骨细胞外基质成分发生改变,丧失其原有的生物学特性而退变,基质金属蛋白酶3在损伤后的软骨组织中表达增高,使细胞外基质的降解增加,是导致关节软骨退变的重要因素。     

生长分化因子5诱导大鼠软骨前体细胞向成软骨方向分化

背景:生长分化因子5和软骨前体细胞都在肢体纵向发育中发挥重要作用.目前尚无生长分化因子5对软骨前体细胞影响的文献报道.目的:实验创新性构思重组生长分化因子5干预软骨前体细胞,希望得到生长分化因子5诱导软骨前体细胞向软骨细胞分化的证据.设计、时间及地点:细胞形态学体外实验,于2007-11/2008-03在华中科技大学同济医学院附属同济医院矫形外科研究室完成.材料:纯系清洁级新生24 h内的SD大鼠12只,用于制备软骨前体细胞.生长分化因子5为PeproTech公司产品.方法:免疫磁珠分离纯化软骨前体细胞.取第3代细胞,分别用含0,10,50和100 μg/L的完全软骨形成培养基干预,诱导14 d.对照组采用低糖DMEM培养基.主要观察指标:光镜观察细胞形态和生长增殖,四甲基偶氮唑盐检测细胞增殖活性,阿利新蓝染色蛋白聚糖,应用免疫组织化学和反转录-聚合酶链反应检测Ⅱ型胶原的表达.结果:分离纯化的软骨前体细胞贴壁牢固,生长旺盛,折光度好,光镜下呈多角形或梭形. 软骨前体细胞的增殖在48 h内呈剂量依赖性增高,100 μg/L生长分化因子5组细胞的增殖率显著高于其他组(P<0.05).诱导14 d后阿利新蓝染色阳性,细胞外基质中有明显的蛋白聚糖形成.在生长分化因子5干预软骨前体细胞第7天,Ⅱ型胶原mRNA和Ⅱ型胶原蛋白出现表达,并且14 d持续表达.结论:生长分化因子5能够促进软骨前体细胞的增殖分化.     

基质金属蛋白酶和胶原在创伤关节软骨组织中的表达

背景:研究发现,基质金属蛋白酶和胶原参与关节软骨组织机体生理重建及病理破坏.目的:观察膝关节骨软骨缺损及表面软骨缺损动物模型关节软骨组织中胶原及基质金属蛋白酶的表达变化.方法:雌性SD大鼠48只随机分为3组:骨软骨缺损组在双膝关节制作骨软骨缺损模型,表面缺损组在双膝关节制作表面软骨缺损,对照组双膝关节制作关节囊切开.分别于术后4、8、12周取股骨髁标本,行苏木精-伊红染色,免疫组化检测Ⅰ型胶原、Ⅱ型胶原、基质金属蛋白酶3的表达.结果与结论:骨软骨缺损组术后4周缺损中有少量新生组织生成,8及12周可见到纤维组织填充,修复组织细胞外基质Ⅰ型胶原免疫组化染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阴性,关节软骨组织中基质金属蛋白酶3表达增高.表面缺损组表面软骨缺损4及8周未见修复迹象,12周可见微量纤维组织填充,细胞外基质Ⅰ型胶原免疫组化染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阴性,术后表面缺损组关节软骨组织基质金属蛋白酶3表达增高.对照组关节软骨组织Ⅰ型胶原免疫组化染色阴性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性,基质金属蛋白酶3低表达,无形态学异常改变.说明机械性损伤可以导致关节软骨细胞外基质成分发生改变,丧失其原有的生物学特性而退变,基质金属蛋白酶3在损伤后的软骨组织中表达增高,使细胞外基质的降解增加,是导致关节软骨退变的重要因素.     

关节软骨损伤后体外培养软骨细胞的功能变化

背景：关节软骨损伤可以影响软骨细胞功能,诱发创伤性骨关节炎。目的：观察关节软骨损伤后体外培养的软骨细胞功能的变化。方法：通过酶消化法分离培养高能量、低能量撞击后和正常兔膝关节透明软骨细胞,观察创伤能量对软骨细胞生存能力的影响;检测软骨细胞合成蛋白多糖和Ⅱ型胶原能力,检测细胞中白细胞介素1β和核转录因子κB mRNA表达水平,检测细胞合成白细胞介素1β和基质金属蛋白酶1的表达。结果与结论：高能量和低能量关节软骨损伤后,软骨细胞的存活率下降,原代细胞的贴壁细胞数量减少,贴壁时间延长,生长曲线下移,细胞甲苯胺蓝染色异染反应减弱,Ⅱ型胶原免疫组化染色强度减弱,软骨细胞中白细胞介素1β和核转录因子κB mRNA表达水平上升,细胞培养液中白细胞介素1β和基质金属蛋白酶1的质量浓度升高,其中高能量组效果更为显著（P〈0.05）。说明关节软骨损伤后软骨细胞的功能受到影响,受损程度与创伤强度及炎性细胞因子的表达相关。