诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的体外研究

目的探讨转化生长因子β1(transforminggrowthfactorβ1,TGF-β1)、胰岛素样生长因子1(insulin-likegrowthfactor1,IGF-1)在诱导骨髓间充质干细胞(marrowmesenchymalstemcells,MSCs)向软骨细胞分化过程中的相互作用,并研究细胞密度对MSCs向软骨细胞分化的影响。方法取健康昆明种小白鼠骨髓,用全骨髓贴壁法筛选获得MSCs,体外培养传代。采用特定的诱导培养使MSCs向软骨细胞分化,按培养基内添加生长因子的不同分成3个实验组和对照组。实验组分别为:TGF-β1+IGF-1联合应用组(TGF-β110ng/ml、IGF-150ng/ml);TGF-β1单独应用组(TGF-β110ng/ml);IGF-1单独应用组(IGF-150ng/ml);对照组不添加任何生长因子。TGF-β1+IGF-1联合应用组于诱导14d和21d,分别进行甲苯胺蓝染色及免疫荧光双染法鉴定;于诱导7、14和21d各组分别提取诱导细胞总RNA,进行RT-PCR扩增,检测TGF-β1、IGF-1对诱导细胞型胶原表达量的影响;比较MSCs在平板培养及细胞团培养时,型胶原表达量的差异。结果TGF-β1+IGF-1联合应用组诱导培养14d,诱导软骨细胞甲苯胺蓝染色呈阳性,免疫荧光染色可见诱导软骨细胞的细胞外基质含有型胶原。各组基因扩增产物的凝胶电泳可见,TGF-β1+IGF-1联合应用组和TGF-β1单独应用组型胶原扩增片段呈阳性;IGF-1单独应用组和对照组,未见型胶原扩增条带;凝胶成像系统灰度扫描示型胶原表达量TGF-β1+IGF-1联合应用组各时间点均比TGF-β1单独应用组明显增加(P<0.05)。细胞团培养模式下,诱导细胞表达型胶原比平板培养模式更加显著。结论MSCs向软骨细胞诱导分化时,IGF-1对TGF-β1有明显的促进作用;细胞培养密度提高有利于MSCs成软骨细胞表型。