软骨形态发生蛋白1诱导真皮成纤维细胞向软骨细胞表型分化的影响因素

摘要

目的探讨软骨形态发生蛋白1(CDMP1)生长因子体外诱导真皮成纤维细胞向成软骨细胞表型分化的影响因素.方法取包皮环切术后丢弃的真皮组织共3例,分离成纤维细胞体外培养扩增,以含10%胎牛血清的F-12培养液加入CDMP1(终浓度为100 ng/ml)进行诱导,未加CDMP1的作为对照.观察细胞多次传代后(P2、P5、P10)细胞表型分化情况;调整CDMP1浓度分别为10、30、100、300 ng/ml,观察诱导后软骨细胞表型的变化;单层培养与微团块培养成纤维细胞分别体外诱导7、14 d,逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测细胞诱导前后骨形态发生蛋白受体(BMPR)、Ⅱ、Ⅳ、Ⅹ型胶原表达;Western印迹检测细胞诱导前后Ⅱ型胶原、SOX9、蛋白聚糖的表达;流式细胞术检测表面标志CD29、CD105、CD106、CD166及细胞诱导后Ⅰ、Ⅱ型胶原表达.结果细胞多次传代后(P5、P10)仍可表达特异软骨基质Ⅱ型胶原与蛋白聚糖,Ⅱ型胶原阳性细胞率与P2诱导后差异无统计学意义(P＞0.05).CDMP1浓度为10、30 ng/ml诱导7、14 d,均未见Ⅱ型胶原与蛋白聚糖表达;CDMP1浓度为100、300 ng/ml时,Ⅱ型胶原与蛋白聚糖表达强度差异无统计学意义.单层培养成纤维细胞诱导14 d后,软骨基质表达消失;微团块三维培养诱导14 d,软骨基质仍保持表达.RT-PCR检测诱导后ActR-I/ALK-2,BMPR-IA/ALK-3,BMPR-IB/ALK-6 基因表达明显增强.结论在CDMP1生长因子诱导下,人真皮成纤维细胞体外扩增后可保持向成软骨细胞表型分化能力,细胞分化与CDMP1浓度、细胞三维培养条件及BMPR介导有关.