生长分化因子5诱导兔骨髓间充质干细胞的软骨分化

背景:生长分化因子5属于转化生长因子超家族成员之一,也是关节发育的最早标志之一,对软骨修复具有重要作用。目的:探讨生长分化因子5诱导骨髓间充质干细胞向软骨分化的作用机制。方法:分离培养兔骨髓间充质干细胞,CCK-8法检测不同质量浓度生长分化因子5对骨髓间充质干细胞增殖活性的影响,RT-PCR检测不同质量浓度生长分化因子5诱导骨髓间充质干细胞成软骨分化相关基因的表达;为进一步探讨生长分化因子5诱导骨髓间充质干细胞成软骨分化的作用机制,加入Wnt/β-catenin信号通路抑制剂XAV-939和激活剂Laduviglusib诱导培养14 d,RT-PCR和Western blot检测软骨相关基因和Wnt/β-catenin信号通路中相关蛋白的表达。结果与结论:①CCK-8结果表明生长分化因子5对骨髓间充质干细胞增殖没有明显影响;②生长分化因子5促进了软骨相关基因Ⅱ型胶原、蛋白聚糖、Sox9的表达,其中以50 ng/mL组软骨相关基因上调明显;③加入Wnt/β-catenin信号通路激活剂Laduviglusib之后,Sox9、β-catenin和Ⅱ型胶原表达上调(P<0.05),加入Wnt/β-catenin信号通路抑制剂XAV939之后,Sox9、β-catenin和Ⅱ型胶原表达下调(P<0.05);④综上,生长分化因子5诱导骨髓间充质干细胞向软骨分化可能与激活Wnt/β-catenin信号通路有关。

生长分化因子5诱导间充质干细胞多向分化的作用与问题

背景:生长分化因子5属于转化生长因子β超家族成员和骨形态发生蛋白家族成员之一,在关节软骨损伤修复、骨再生、改善椎间盘退行性变、肌腱愈合和神经发育等方面发挥重要作用。目的:综述生长分化因子5诱导软骨细胞、髓核样细胞、肌腱细胞分化以及诱导骨形成和神经发育方面的研究进展。方法:在中国知网、万方数据库,以“生长分化因子5,关节软骨,骨,髓核样细胞,肌腱,神经再生”为检索词;在PubMed数据库以“growth differentiation factor 5,articular cartilage,bone,nucleus pulposus cells,tendon,nerve regeneration”为检索词进行检索。根据纳入与排除标准,排除与主题内容不相关的文献,纳入与生长分化因子5相关的69篇文献。结果与结论:①生长分化因子5可诱导间充质干细胞成软骨和成骨分化,但是生长分化因子5诱导成软骨或成骨分化的浓度分界仍然不清楚;②生长分化因子5可诱导间充质干细胞向髓核细胞分化,可能对治疗椎间盘退行性变有一定作用;③生长分化因子5能够诱导间充质干细胞向肌腱细胞分化,对肌腱损伤修复及预防术后肌腱粘连发挥重要作用;④生长分化因子5可诱导神经发育,促进神经再生。

生长分化因子5在骨关节炎发生发展中的作用

背景:生长分化因子5属于转化生长因子β和骨形态发生蛋白家族的成员,在关节形成过程中及骨骼和关节软骨发育中发挥重要作用,作为组织工程的细胞因子,对促进骨软骨修复具有巨大潜力。目的:探讨生长分化因子5在骨关节炎中的作用以及所存在的一些问题,以期望生长分化因子5在后续有更多的研究,为骨关节炎的治疗提供理论基础。方法:在中国知网、万方数据库,以“生长分化因子5,关节软骨,细胞迁移,细胞迁移,软骨下骨,炎症,骨关节炎,类风湿性关节炎”为检索词,以及在Pub Med数据库以“growth differentiation factor 5,articular cartilage,cell migration,cell proliferation,subchondral bone,inflammation,osteoarthritis,rheumatoid arthritis”为检索词,检索生长分化因子5与骨关节炎相关作用及机制的文章。结果与结论:(1)生长分化因子5促进间充质干细胞向软骨细胞分化,表达Ⅱ型胶原和蛋白聚糖,维持软骨细胞的特性。(2)生长分化因子5促进软骨细胞肥大分化,但是也有研究表明,生长分化因子5诱导后软骨细胞肥大标志物的表达是降低的,表明其对软骨的修复是利大于弊。(3)生长分化因子5可促进成骨的表达,增加软骨下骨矿化密度,通过软骨下骨的修复来间接促进软骨的修复。(4)炎症因子是促进骨关节炎发生发展的因素之一,生长分化因子5可抑制炎症因子的表达,从而达到保护骨关节炎的目的。生长分化因子5作为一种“多功能”的诱导因子,对软骨、软骨下骨及炎症均有一定作用,但是其作用机制仍然不清楚,探明其相关作用机制,在未来有希望成为一种保护骨关节炎的药物。

骨软骨缺损修复中骨形态发生蛋白2的作用与应用

背景:骨软骨的缺损修复是目前骨科医生面对的一大挑战,当前的治疗手段达不到令人满意的效果,组织工程的发展为骨软骨缺损修复带来了新的希望。骨形态发生蛋白2是参与骨骼生长发育和修复的重要因子,具有良好的骨诱导作用,近些年研究发现骨形态发生蛋白2对软骨发育也有影响。目的:从骨形态发生蛋白2对骨和软骨2个方面的影响,探讨近年来骨形态发生蛋白2在骨软骨缺损修复中的研究进展。并通过总结骨形态发生蛋白2在各类骨缺损修复中的应用情况,为治疗骨软骨的缺损提供新的思路和策略。方法:在万方数据库和中国知网以“骨形态发生蛋白2,软骨细胞,软骨缺损,骨缺损,间充质干细胞,信号通路”为检索词;在PubMed数据库以“Bone morphogenetic protein 2,Chondrocytes,Cartilage injury,Bone injury,MSC,Signaling pathways”为检索词,检索2012-01-01/2022-07-01收录的有关骨软骨缺损修复中骨形态发生蛋白2的作用机制及在骨软骨组织工程中的应用研究。结果与结论:(1)骨形态发生蛋白2促进间充质干细胞软骨分化,并且能够维持软骨细胞表型来维持软骨的特性。(2)骨形态发生蛋白2通过调节软骨细胞的糖代谢来控制软骨发育。(3)骨形态发生蛋白2通过经典Smad 1/5/8信号通路对成骨起作用,但成软骨的机制尚不清楚。(4)骨形态发生蛋白2目前在组织工程中的研究和应用主要集中在骨缺损修复领域,关于软骨的缺损修复研究较少,如何阻止骨形态发生蛋白2促使软骨细胞向肥大软骨细胞的转化会是未来研究的重点。

神经生长因子在骨关节炎治疗修复中的作用与应用

背景:骨关节炎的病理改变为软骨退变,当前的治疗手段十分有限,随着近年来交叉学科的发展,组织工程为软骨退变的修复与重建带来了新的希望。神经生长因子在全身多系统、多器官生理和病理过程中扮演重要角色,近年来研究发现,神经生长因子与骨关节炎的发生及发展过程密切相关。目的:从神经生长因子对软骨、软骨下骨、滑膜及疼痛4方面,探讨近年来神经生长因子在骨关节炎中的研究进展。设想将神经生长因子作为组织工程中的生物活性因子或细胞因子修复骨与软骨,为治疗骨关节炎提供新的思路和想法。方法:在中国知网、万方数据库,以“神经生长因子,TrkA,骨关节炎,软骨细胞,软骨退变,软骨下骨,滑膜,疼痛”为检索词;在PubMed、Web of Science数据库上以“Nerve growth factor,TrkA,osteoarthritis,chondrocyte,Cartilage degeneration,subchondral bone,synovial,pain”为检索词,检索2010-01-01/2021-07-01收录的有关骨关节炎中神经生长因子作用机制的基础及临床研究。结果与结论:①神经生长因子可促进干细胞分化、维持软骨细胞表型,促进软骨细胞表达来维持软骨的特性。②神经生长因子可通过多种方式促进成骨表达,诱导或者加重骨关节炎的发生和发展,但也有研究认为,软骨下骨的修复有利于软骨的修复。③滑膜促进神经生长因子表达参与骨关节炎的疼痛,滑膜也可在炎性因子的刺激下,间接促进软骨降解的蛋白表达。④神经生长因子是引起疼痛主要的信号因子,神经生长因子抗体的使用对骨关节炎疼痛有良好的确切的效果,但严重的不良反应限制其使用,探明其发生机制,未来仍可能成为最有潜力的止痛药物。