大鼠基质干细胞成软骨细胞过程中细胞基质黏附分子受体蛋白表达研究

摘要

研究背景:关节软骨缺损修复一直是骨外科关节损伤领域的一大难题。曾经有学者用骨膜、软骨，或直接细胞移植修复，因其无法进行分裂、增生、合成基质及形成软骨，故常导致失败，自体软骨细胞来源有限，体外大量扩增后又易发生老化及去分化，难以形成成熟的软骨组织，缺乏正常透明软骨的力学性能及耐用性。自体软骨细胞移植在修复病损的同时，又形成了另一个新的组织缺损，并且其体内来源有限。异体组织移植发生免疫排斥反应。人工合成组织代用品在植入后易导致异物反应、继发感染而最终排除体外。最终，骨髓基质干细胞的成软骨细胞诱导被认为是利用组织工程学的方法解决关节软骨缺损的一种切实可行的治疗方法。不同的诱导方式可以分化为不同数量或质量的软骨细胞，其分子水平上的基因表达方式以及所形成的相应的蛋白质会有所不同，其基因表达可以通过基因芯片检测其差异性，对于差异性明显的编码基因所形成的表面标志物的进一步检测，特别是关于细胞黏附分子的检测，可利用流式细胞检测。 目的:以形态学、原位杂交和RT-PCR等技术确定的不同诱导剂或诱导剂组合诱导MSCs向成软骨等方向分化的结果为条件，对不同诱导剂或诱导剂组合MSCs向软骨细胞系分化过程中的细胞基质黏附分子受体蛋白的基因表达谱进行测定，以来加任何诱导剂的MSCs传代培养组作为对照，对各组基因表达进行差异分析、比较，并根据各组最终基因谱的不同来相应的、有目的利用流式细胞仪对不同诱导剂或诱导剂组合间MSCs向软骨细胞系分化过程中软骨细胞的表面标志进行单克隆抗体标记，探讨诱导MSCs向成软骨分化的最佳条件及MSCs向成软骨分化的分子机制及蛋白表达，以期发现可能参与调解诱导MSCs向成软骨细胞分化的一些免疫学因素。 方法:为此，本论文针对性地设计了以下三部分内容：①应用形态学、原位杂交和RT-PCR等技术检测软骨细胞的标志，以确定MSCs是否分化为软骨细胞，同时验证不同诱导剂或诱导剂组合诱导MSCs向成软骨方向分化的效果。②利用基因芯片测定不同诱导剂或诱导剂组合MSCs向软骨细胞系分化过程中细胞基质黏附分子受体蛋白基因表达谱。③通过流式细胞仪对不同诱导剂或诱导剂组合MSCs向软骨细胞系分化过程中软骨细胞表面标志进行标记，以确定在诱导MSCs向成软骨方向分化过程中细胞基质黏附分子受体蛋白基因表达与最后的软骨细胞表面标志蛋白的形成是否一致。 结论:应用基因表达谱和流式细胞学的研究结果表明，大鼠MSCs成软骨细胞过程中细胞基质黏附分子受体蛋白的基因表达在TGF-β1和DEX联合诱导组中有上调表达，并最终可以形成成熟软骨细胞表面的标志蛋白。提示大鼠基质干细胞向软骨细胞系分化过程中，细胞基质黏附分子受体蛋白的基因高表达并能生成其相应标志蛋白在诱导分化成软骨细胞过程中可能参与其调节，这个结果与形态学、原位杂交和RT-PCR检测结果是比较相符的。提示应用TGF-β和适当剂量的地塞米松处理大鼠基质干细胞，比单独应用TGF-β更有利于使大鼠基质干细胞向软骨细胞分化。

目录

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主要符号表

前言与设计方案

材料与方法

结果

讨论

综述关节软骨缺损治疗与骨髓基质干细胞诱导生成软骨细胞的研究现状

参考文献

致谢

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