TGF-β1基因转染对间充质干细胞生物学行为的影响

目的探讨转化生长因子β1(TGF-β1)基因转染对间充质干细胞(MSCs)增殖、向成软骨方向定向分化等生物学行为的调控作用及其机制。方法体外将具有促进MSCs增殖分化及抑制多种炎性介质活性等多重生物学效应的TGF-β1基因以不同剂量转入MSCs,通过免疫组化、RT-PCR、水貂肺上皮细胞生长抑制法、3H-TdR、Na235SO4掺入法、流式细胞仪、Ⅱ型胶原原位杂交及透射电镜等系列方法检测TGF-β1基因转染的瞬时和稳定表达情况,分析TGF-β1基因转染对MSCs增殖和向成软骨方向定向分化的调控及其作用机制。结果TGF-β1基因转入MSCs能获得瞬时及稳定表达,表达产物具有生物活性;3μl脂质体介导1μgTGF-β1基因转染能获得最佳促MSCs增殖及蛋白多糖、Ⅱ型胶原合成效应;TGF-β1基因转染能显著抑制IL-1对羟脯氨酸合成的降解作用。结论MSCs能作为基因治疗的受体细胞并可稳定高效表达具有生物学活性的TGF-β1;通过增强增殖细胞核抗原表达来提高S期细胞DNA含量,促进软骨特异性细胞外基质合成,从而促进MSCs增殖并调控其向成软骨方向定向分化、抑制多种炎性介质生物学活性以保护关节软骨,使提高关节软骨缺损的修复质量成为可能。