低氧条件下转化生长因子－β3促进大鼠骨髓间充质干细胞向软骨分化的分析

作者：陆苑婷; 韦禄胜; 王志勇; 李葳; 段宇雯; 高萌; 刘金; 赵英华; 李绍林^*

来源：中华医学杂志, 2018, 98(27): 2198-2202.

DOI：10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2018.27.015

• 转化生长因子β3
• 间质干细胞
• 软骨
• 细胞分化
• 细胞低氧

目的探索低氧环境下转化生长因子-β3(TGF-β3)诱导大鼠骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)向软骨细胞分化的作用及相关机制。方法取SD大鼠的胫骨、股骨, 运用全骨髓贴壁法培养BM-MSCs, 通过流式细胞术检测其细胞表面抗原、定向诱导分化等方式鉴定BM-MSCs;在常氧或低氧条件下, 添加TGF-β3诱导BM-MSCs, 阿利新蓝染色和Ⅱ型胶原免疫荧光染色检测BM-MSCs的软骨表达情况;实时荧光定量聚合酶链反应检测软骨Ⅱ型胶原蛋白(collagen Ⅱ)、聚蛋白多聚糖(aggrecan)、Ⅹ型胶原蛋白(collagen Ⅹ)的表达情况;蛋白免疫印迹法分别检测collagen Ⅱ、低氧诱导因子-1α(HIF-1α)及β-连环蛋白的表达情况。结果 BM-MSCs呈成纤维细胞状, 细胞表面高表达CD90(99.26%), CD29(96.41%), CD44(95.98%), 弱表达CD45(8.8%)并可诱导向成骨、成脂、成软骨分化;阿利新蓝及细胞免疫荧光染色的结果发现低氧条件下添加TGF-β3培养BM-MSCs细胞团高表达aggrecan和collagen Ⅱ。实时荧光定量聚合酶链反应的结果发现, 对比对照组, 低氧条件下添加TGF-β3可使BM-MSCs的collagen Ⅱ、aggrecan和collagen Ⅹ的mRNA水平分别上调2.46、2.20和1.80倍(P<0.05)。蛋白免疫印迹法提示低氧TGF-β3组较对照组HIF-1α、collagen Ⅱ表达量增加, β-连环蛋白表达量下降。结论低氧环境下TGF-β3可以明显促进BM-MSCs成软骨分化能力, 并可能与抑制Wnt/β-catenin通路相关, 从而为BM-MSCs治疗关节软骨损伤提供有效的新途径。

• 单位
  中山大学孙逸仙纪念医院; 中山大学; 中山大学附属第五医院; 南方医科大学第三附属医院