目的通過使用腺病毒介導BMP-2/7共表達載體轉染兔滑膜MSCs(synovial-derived MSCs,SMSCs),觀察其在體外向纖維軟骨樣細胞分化的可行性。 方法取3月齡新西蘭大白兔6只,雌雄不限,體重(2.1 ± 0.3) kg;取滑膜組織分離純化SMSCs后,進行形態學觀察及免疫細胞熒光染色、流式細胞儀、細胞周期鑒定,并檢測其成脂、成骨、成軟骨多向分化潛能。同時包裝pAdTrack-BMP-2-內部核糖體進入位點(internal ribosome entry site,IRES)-BMP-7腺病毒載體,轉染SMSCs后進行增殖動力學、核型分析、流式細胞儀檢測細胞DNA含量、致瘤性分析等安全性鑒定。體外在不完全成軟骨培養基中培養,觀察其分化狀態,并行RT-PCR檢測、免疫熒光染色及甲苯胺藍染色檢測。 結果從兔滑膜組織中分離出的SMSCs,其細胞形態、表面標記、多向分化潛能等均符合MSCs的特點。pAdTrack-BMP-2-IRES-BMP-7轉染SMSCs的轉染率約為70%。安全性鑒定結果顯示轉染后的SMSCs倍增時間、染色體數目及DNA含量均正常,且無致瘤性。體外不完全成軟骨培養基誘導培養21 d后,RT-PCR檢測示SMSCs 的Ⅰ、Ⅱ型膠原表達明顯增加,以Ⅱ型膠原為主;軟骨分化信號分子RhoA與Sox-9的表達經誘導后也明顯增加。免疫熒光染色及甲苯胺藍染色結果亦顯示轉染后的SMSCs向纖維軟骨樣細胞分化。 結論使用腺病毒載體安全有效,可在體外定向誘導兔SMSCs向纖維軟骨樣細胞分化。
目的探討TGF-β3、BMP-2及地塞米松(dexamethasone,DEX)誘導兔滑膜MSCs(synovialMSCs,SMSCs)成軟骨分化的作用。 方法取5只10~16月齡新西蘭大白兔(體重1.8~2.5kg)膝關節滑膜分離培養SMSCs,并行形態學觀察、流式細胞儀檢測細胞表面抗原及成脂、成骨誘導分化鑒定。采用PELLET培養系統,將聚丙烯管中的SMSCs團塊分成8組,分別加入不同組合的細胞因子進行成軟骨誘導培養。A組TGF-β3,B組BMP-2,C組DEX,D組TGF-β3+BMP-2,E組TGF-β3+DEX,F組BMP-2+DEX,G組TGF-β3+BMP-2+DEX,H組為對照組。通過比較各組軟骨微球的直徑、重量,蛋白聚糖(甲苯胺藍染色)、Ⅱ型膠原(免疫組織化學染色)表達,以及軟骨標志基因表達水平[實時定量RT-PCR(realtimequantitativePCR,RT-qPCR)]來評價各組細胞因子誘導SMSCs成軟骨能力大小,確定最佳成軟骨誘導細胞因子組合;并通過檢測各組軟骨微球DNA含量來評價軟骨微球重量增加與細胞增殖的關系。 結果經鑒定,成功從新西蘭大白兔膝關節處滑膜分離獲得SMSCs。A~F組誘導產生的軟骨微球直徑較小、重量較輕,Ⅱ型膠原及蛋白聚糖合成量亦較低;而G組誘導產生的軟骨微球直徑最大,重量最重,蛋白聚糖及Ⅱ型膠原合成量亦最多,均顯著高于A~F組(P<0.05);RT-qPCR結果顯示,G組軟骨相關基因(SOX-9、聚集蛋白聚糖、Ⅱ型膠原、Ⅹ型膠原、BMP受體Ⅱ)的相對表達量顯著高于其余各組(P<0.01)。各組軟骨微球DNA含量隨時間延長不斷降低(7d降低約70%,14d降低約80%,21d降低約88%)。 結論SMSCs在TGF-β3、BMP-2及DEX三者聯合誘導條件下成軟骨分化能力最強;軟骨微球重量的增加由細胞外基質合成增多導致,而不是由細胞增殖引起。
目的通過比較TNF-α誘導滑膜MSCs(synovium-derived MSCs,SMSCs)與BMSCs凋亡,探討SMSCs的抗凋亡能力。 方法取患者自愿捐贈的滑膜組織及骨髓,分別采用組織貼壁法和密度梯度離心法分離培養SMSCs和BMSCs并傳代,取第3~5代細胞行細胞免疫表型及三系分化鑒定后進行實驗。實驗分為4組,其中SMSCs、BMSCs凋亡誘導組(SMSCs、BMSCs實驗組)用20 ng/mL TNF-α和10 μg/mL放線菌酮對細胞進行凋亡誘導,其對應對照組以正常培養基培養。倒置相差顯微鏡下觀察凋亡誘導細胞形態變化;培養24 h取各組細胞,采用細胞計數試劑盒8及流式細胞術檢測細胞存活率及凋亡率,Western blot法檢測細胞半胱氨酶天冬氨酶蛋白酶降解產物8、3(Cleaved Caspase-8、3)的表達。 結果經細胞表型及三系分化鑒定培養獲得的細胞均符合MSCs鑒定標準。倒置相差顯微鏡觀察示,隨凋亡誘導培養時間延長,兩實驗組細胞形態及生長均較對應的對照組差。培養24 h,兩對照組細胞存活率均為100%,未見細胞凋亡;SMSCs、BMSCs實驗組細胞存活率分別降至60.13%±8.63%及46.55%±10.54%,均顯著低于對照組(P<0.05),SMSCs實驗組細胞存活率顯著高于BMSCs實驗組(t=3.152,P=0.006)。SMSCs和BMSCs對照組細胞凋亡率分別為1.12%±0.24%和1.35%±0.31%,兩實驗組分別增高至36.54%±8.63%及53.77%±11.52%,均顯著高于對照組(P<0.05),且SMSCs實驗組細胞凋亡率顯著低于BMSCs實驗組(t=3.785,P=0.001)。兩對照組細胞Cleaved Caspase-8、3蛋白幾乎不表達,且SMSCs實驗組和BMSCs組細胞Cleaved Caspase-8、3蛋白明顯高表達;其中BMSCs實驗組明顯高于SMSCs實驗組(t=13.870,P=0.000;t=7.309,P=0.000)。 結論經TNF-α誘導培養,SMSCs凋亡明顯少于BMSCs,具有更強的抗凋亡能力。