骨髓基质干细胞修复软骨缺损的实验研究

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1、骨髓基质干细胞修复软骨缺损的实验研究【摘要】探寻体外诱导骨髓基质干细胞成软骨细胞的最佳细胞因子，寻求体内修复家兔软骨缺损的最为有效方案。［方法］rhFGF1、rhTGF-β1、rhIGF-I单独或联合应用对骨髓基质干细胞进行体外诱导培养，应用常规染色、MTT、免疫组织化学染色的方法筛选诱导骨髓基质干细胞成软骨细胞的最佳细胞因子，并将其与骨髓基质干细胞复合于纤维蛋白凝胶制成凝胶复合物，直接种植到兔膝关节实验性关节软骨缺损处，并与对照组相比较，观察软骨修复效果。［结果］常规形态学观察，rhTGF-β1和rhIGF-I联合应用诱导的细胞在形态上类似于软骨细胞，免疫组化染色提示诱导细胞具有软骨细

2、胞表型。凝胶复合物直接种植在体内能诱导骨髓基质干细胞向软骨细胞分化，修复缺损的软骨，缺少细胞因子的对照组软骨缺损修复效果差。［结论］rhTGF-β1和rhIGF-I联合应用可作为诱导骨髓基质干细胞向软骨细胞分化的最佳组合，骨髓基质干细胞凝胶复合物能修复软骨缺损。【关键词】细胞因子骨髓基质干细胞软骨细胞软骨缺损Abstract：［Objective］Toretrievalabestcellfactorarroalcells(bMSCs)intochondrocyteinvitroandtoexploreaneffectiveplantorepairrabbit'schondrocytede

3、fect.［Method］IsolatedbMSCsingGroacroscopichistology,HEstainingandimmunohistochemicalexaminationsedtoseekthebestcellfactor.Invivo,toinvestigatetherepairofthearticularcartilage,bMSCsbinedilartochondrocytesinmorphology,andimmunohistochemicalexaminationsshoarroalcellsintocartilagecellsinvivo,andrepai

4、rthearticularcartilagedefect.Thecontrolgroupcouldnotrepairthearticularcartilagedefectefficiently.［Conclusion］rhTGF-β1andrhIGF-IarebestgroupulatebMSCstodifferenateintocartilagecells.BMSCsbinedarroalcells;chondrocyte;cartilagedefect作者简介：童培建(1961-)，男，杭州人，教授，主任医师，在读博士研究生，研究方向：关节外科，(电话)0571-87070956骨髓

5、基质干细胞（BMSCs）中含有少量的多功能基质干细胞，能向成骨系细胞、成软骨系细胞分化［1］，为骨、软骨组织的损伤提供了潜在的修复可能。临床软骨缺损自行修复的效果较差，可能跟软骨损伤局部BMSCs的含量少有关。因此作者通过对BMSCs在体外扩增培养、应用不同的细胞因子进行诱导，从中寻找体外促进骨髓基质干细胞增殖分化的最佳条件，并将细胞因子与骨髓基质干细胞复合于纤维蛋白凝胶制成凝胶复合物，植入缺损处，探讨体内修复家兔软骨缺损的效果。1材料与方法1.1骨髓基质干细胞的取材与培养取新生红皮胎兔２只（24h内），置入浓度为75％的酒精中浸泡消毒5min，在超净工作台中，无菌分离四肢长骨骨干，剔除

6、软组织，在10％的DMEM培养液中剖开骨干，反复吹打髓腔。将细胞悬液移入离心管中，加入Hank's液至10ml，平衡，1500r／min离心10min，弃上清，加入10％DMEM，反复抽吸吹打均匀，计数，按1×10７接种于２５ml培养瓶中，37℃5％饱和湿度培养箱中常规培养。5d后首次全量换液，以后每3d换液1次，待细胞融合至80％时，0.25％胰蛋白酶常规消化，按１:３比例传代培养。逐日倒置显微镜观察培养细胞的生长情况。1.2体外实验分组实验分组如下：rhFGF-1组（简称F组）；rhIGF-Ⅰ组（简称I组）；rhTGF-β1组（简称T组）；rhFGF-1+rhIGF-I组（简称F+I

7、组）；rhFGF-1+rhTGF-β1组（简称F+T组）；rhIGF-I+rhTGF-β1组（简称I+T组）；rhFGF-1+rhIGF-I+rhTGF-β1组（简称F+I+T组）；对照组（不加任何试剂）。其中rhFGF-1浓度为10μg/L;rhIGF-I浓度为10μg/L;rhTGF-β1I浓度为5μg/L。1.3MTT比色法测定取第2代骨髓基质干细胞以1×104/ml接种到96孔培养板上，共4块，常规培养24h。待细胞完全贴壁