目的研究BMP-14與軟骨細胞共同誘導脂肪來源干細胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)向軟骨細胞分化是否具有協同作用,優化軟骨組織工程種子細胞來源。 方法取2只雄性新西蘭大白兔(體重1.5、2.0 kg)關節軟骨和皮下脂肪組織,分離、培養軟骨細胞和ADSCs,取第3代細胞進行實驗。對ADSCs行成骨(茜素紅染色)、成軟骨(阿利新藍染色)和成脂(油紅O染色)誘導鑒定。測定Ad-巨細胞病毒-BMP-14-內部核糖體進入位點-人源化海腎綠色熒光蛋白1轉染的最佳感染復數(multiplicity of infection,MOI)并以其轉染ADSCs。實驗分為5組:A組,采用Transwell小室將BMP-14轉染的ADSCs與軟骨細胞共培養(1∶1);B組,采用Transwell小室將未轉染的ADSCs與軟骨細胞共培養(1∶1);C組,單純BMP-14轉染的ADSCs培養;D組,單純軟骨細胞培養;E組,單純ADSCs培養。培養3周后,取細胞采用阿利新藍法檢測糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG)含量,Western blot檢測BMP-14和Ⅱ型膠原蛋白表達,RT-PCR檢測Sox-9基因表達。 結果培養細胞經鑒定提示為ADSCs。倒置熒光顯微鏡觀察示,MOI值為150時轉染效果最好。A、C組GAG含量、BMP-14和Ⅱ型膠原蛋白表達以及Sox-9基因表達均明顯高于其余3組,A組高于C組,差異均有統計學意義(P lt; 0.05);B、D組均明顯高于E組(P lt; 0.05),B、D組間差異均無統計學意義(P gt; 0.05)。 結論BMP-14與軟骨細胞能共同誘導并促進兔ADSCs向軟骨細胞分化,兩者之間具有協同作用。
目的 比較腺病毒載體Ad-BMP-2-內部核糖體進入位點(internal ribosome entry site,IRES)-低氧誘導因子1α突變型(hypoxia inducible factor 1αmu,HIF-1αmu)與Ad-巨細胞病毒(cytomegalovirus,CMV)-BMP-2-IRES-人源化海腎綠色熒光蛋白1(human renilla reniformis green fluorescent protein 1,hrGFP-1)分別轉染BMSCs后的成骨效應,優化成骨細胞種子來源。 方法取1月齡新西蘭大白兔骨髓分離培養BMSCs。取第3代BMSCs進行病毒液轉染,根據轉染病毒液不同將實驗分為4組,A、B、C組分別采用感染復數(multiplicity of infection,MOI)為50、100、150和200的Ad-BMP-2-IRES-HIF-1αmu、Ad-CMV-BMP-2-IRES-hrGFP-1、Ad-CMV-IRES-hrGFP-1(空腺病毒載體)轉染細胞,D組為未被轉染的BMSCs。選擇最佳MOI值進行觀察。轉染后采用免疫組織化學染色檢測BMP-2表達,Western blot檢測BMP-2和HIF-1α蛋白表達,ALP活性測定和鈣結節茜素紅染色檢測細胞成骨分化能力。 結果A、B、C組最佳MOI值分別為200、150和100。免疫組織化學染色示,A、B組BMP-2染色呈陽性,C、D組呈陰性;A組陽性細胞數明顯多于B組(P lt; 0.05)。Western blot檢測示,A、B組BMP-2蛋白表達明顯高于C、D組(P lt; 0.05),A組高于B組(P lt; 0.05);A組HIF-1α蛋白表達明顯高于其余3組(P lt; 0.05),其余3組間差異無統計學意義(P gt; 0.05)。A、B組ALP活性明顯高于C、D組(P lt; 0.05),A組高于B組(P lt; 0.05)。茜素紅染色示,A、B組可見明顯鈣結節,C、D組未見鈣結節形成;且A組鈣結節數量多于B組(P lt; 0.05)。 結論單載體雙基因Ad-BMP-2-IRES-HIF-1αmu與單載體單基因Ad-CMV-BMP-2-IRES-hrGFP-1分別轉染兔BMSCs后,前者BMP-2和成骨效應表達均高于后者。