不同生长因子诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞表型转化的机制

摘要

背景：关节软骨损伤后,自身修复能力十分有限,以往医学手段无法对其进行再生修复,利用干细胞治疗软骨损伤彻底扭转了这一局面。目的：探讨不同生长因子诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞表型的转化机制。方法：取第5代大鼠骨髓间充质干细胞,利用不同的生长因子及生长因子组合对大鼠骨髓间充质干细胞进行诱导,分别为TGF-β1组、TGF-β1＋IGF-1组、BMP-2＋IGF-1组、TGF-β1＋BMP-2组、TGF-β1＋IGF-1＋BMP-2组、空白对照组。诱导后21 d进行阿尔新蓝染色和茜素红染色,RT-PCR检测Ⅱ型胶原mR NA表达。结果与结论：阿新蓝染色观察可见细胞胞浆与间质存在异染情况,蛋白多糖呈绿色表达,经茜素红染色未见橘红色钙结节。初步推断,骨髓间充质干细胞已分化形成软骨细胞,不表达骨细胞表型。空白对照组Ⅱ型胶原mR NA表达呈阴性。与TGF-β1组比较,BMP-2＋IGF-1组Ⅱ型胶原mR NA表达显著偏低,TGF-β1＋BMP-2组和TGF-β1＋IGF-1＋BMP-2组Ⅱ型胶原mR NA表达显著偏高（P〈0.05）;且TGF-β1＋IGF-1＋BMP-2组Ⅱ型胶原mR NA表达显著高于其他各组（P〈0.05）。结果表明,转化生长因子β1具备单独诱导骨髓间充质干细胞向软骨分化的能力,采用胰岛素样生长因子1、骨形态发生蛋白2、转化生长因子β1在诱导骨髓间充质干细胞向软骨分化时具有协同作用,可以发挥出最大的诱导软骨分化效应。