低氧诱导因子1α联合Scleraxis修饰人羊膜间充质干细胞促进腱骨愈合的体外实验

作者：朱喜忠; 刘子铭; 刘毅; 熊华章; 杨继滨; 李豫皖; 金瑛; 吴术红

来源：中国组织工程研究, 2018, 22(01): 113-118.

• 羊膜
• 间质干细胞
• 缺氧诱导因子1,α亚基
• 组织工程
• 低氧诱导因子1α
• 人羊膜间充质干细胞
• Scleraxis
• 腱骨愈合
• 韧带组织工程
• 干细胞

背景:由于肌腱与骨的愈合缓慢而复杂,往往影响临床治疗效果,提高腱骨接触面细胞活性是损伤治疗的新策略。Scleraxis是肌腱细胞的特异性标志分子,低氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor 1α,HIF-1α)可通过多种途径诱导血管和骨组织的形成。但HIF-1α能否增强Scleraxis诱导人羊膜间充质干细胞分化并用于腱骨损伤的修复还尚未研究。目的:探讨HIF-1α联合Scleraxis修饰人羊膜间充质干细胞在体外促进腱骨愈合的能力并研究其分子机制。方法:取第3代人羊膜间充质干细胞,分别经AdHIF-1α、AdScx、AdGFP和AdHIF-1α+AdScx腺病毒载体感染第3天和第7天后检测肌腱、软骨和骨组织相关基因的表达。结果与结论:(1)倒置相差显微镜观察显示,第3代人羊膜间充质干细胞呈长梭形、漩涡状贴壁生长;(2)透射电镜观察显示,人羊膜间充质干细胞呈椭圆形,结构清晰,胞浆含丰富的内质网及线粒体;(3)荧光显微镜观察显示,腺病毒感染24 h后,AdHIF-1α组表达红色荧光,荧光表达量约为50%,AdScx组和Ad GFP组均表达绿色荧光,荧光表达量约为70%;(4)实时荧光定量PCR显示,感染第3天和第7天时,AdHIF-1α+Ad Scx组、AdH IF-1α组和Ad Scx组Ⅰ型胶原、Fibronectin、RUNX2、VEGF和ALP的mRNA表达量均高于AdGFP组(P<0.05),AdHIF-1α+AdScx组Ⅰ型胶原、Fibronectin、RUNX2、VEGF和ALP的mRNA表达量均显著性高于AdScx组(P<0.05);(5)荧光免疫组化分析显示,AdHIF-1α+AdScx组感染第7天时Ⅰ型胶原表达量高于感染第3天;(6)结果表明,体外HIF-1α和Scleraxis基因联合修饰后可促进人羊膜间充质干细胞表达肌腱细胞、软骨细胞和骨细胞的标志分子,具有促进腱骨愈合的能力。

• 单位
  重庆医科大学; 遵义医学院附属医院