碱性成纤维细胞生长因子及胰岛素样生长因子-1对体外兔关节软骨细胞的生物学效应

摘要

目的了解胰岛素样生长因子-1(IGF-1)及碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对兔关节软骨细胞分裂增殖及功能代谢的影响,为组织工程方法修复关节软骨缺损提供实验依据. 方法取生长良好的兔正常关节软骨细胞,在含体积分数为10%新生小牛血清的DMEM条件下体外单层培养,细胞贴壁后随机分组,并分别加入不同浓度的bFGF和(或)IGF-1;培养液不加任何因子为对照组.以四唑盐(MTT)法检测细胞相对数,二苯胺显色法测各瓶细胞DNA含量,咔唑硫酸法测基质中糖醛酸含量,以间接反映蛋白多糖含量.并采用流式细胞技术进行细胞周期亚时相分析. 结果在实验浓度范围内,两种因子均促进细胞增殖、DNA合成及增加胞外基质中葡萄糖醛酸含量,且呈剂量-效应依赖关系.当IGF-1浓度≥10 ng/ml,bFGF浓度≥1 ng/ml时,其促进效果较显著(P<0.05,0.01).bFGF 的促细胞增殖作用更为明显,最大为对照组的1.32倍,而IGF-1对细胞外基质葡萄糖醛酸含量的影响更显著,最大为对照组的1.78倍.bFGF 能明显缩短DNA合成前期(G1期)和分裂前期及分裂期(G2M期)时间; bFGF+IGF-1作用后,同样缩短G1期和G2M期时间,显著缩短 G1期时间;而IGF-1仅缩短G2M期时间. 结论在本实验条件下,bFGF 及IGF-1均以剂量依赖性方式影响细胞,刺激细胞增殖及功能代谢.两种因子的协同作用仅表现在对细胞的增殖作用上,对细胞功能代谢没有明显影响.两种因子促进细胞增殖是通过缩短细胞周期不同亚时相而实现的.