SDF-1/CXCR4介导体外冲击波促进骨折愈合中MSCs的成骨分化作用

摘要

cqvip:目的探讨体外冲击波(extracorporeal shock wave,ESW)对大鼠骨间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)成骨分化的影响及SDF-1/CXCR4通路在其中的作用。方法体外试验中分空白对照组(Ctrl组)、冲击波组(ESW组)及CXCR4特异性抑制剂AMD3100对照组(AMD组),采用最适宜能量ESW(500脉冲次数、10 kV)处理MSCs,通过ELISA检测SDF-1分泌表达,根据茜素红染色及碱性磷酸酶试验结果对比MSCs成骨分化的差别;体内试验则选取12周龄SD大鼠48只,随机分成Ctrl、ESW及AMD 3组各16只,采用右侧股骨中段骨缺损模型,各组骨缺损处植入载有该组细胞的PLGA支架,AMD组术后接受AMD3100注射(1 mg/kg/day),于术后第4、8周取材,通过Micro-CT、H-E染色及免疫组化评估骨缺损区域的骨愈合及新生骨形成情况。结果ESW明显增加MSCs的SDF-1分泌量及体内外成骨分化作用,AMD3100部分抑制ESW促进作用。结论ESW可明显增加MSCs的成骨分化作用,通过分泌性蛋白SDF-1及CXCR4受体相互作用介导其促进骨缺损区域的新骨形成以促进骨折愈合,此研究为ESW在促进骨愈合临床治疗中的应用提供了理论基础。