机械加载通过促进髌下脂肪垫干细胞迁移及软骨分化治疗骨关节炎

目的:探究机械加载对骨关节炎小鼠髌下脂肪垫干细胞(IFP-SCs)的动员作用。方法:54只雌性C57BL/6小鼠通过随机数字表法分为对照组(Sham组,n=18)、骨关节炎组(OA组,n=18)、骨关节炎机械加载组(OAL组,n=18)。采用DMM手术建立OA模型,OAL组进行2周的机械加载治疗(条件为1 N,5 Hz,6 min/d)。HE和番红O染色评估小鼠OA模型的软骨损伤程度。免疫荧光、细胞迁移实验、Western印迹等方法检测干细胞的迁移和软骨形成能力。结果:机械加载降低了OA小鼠的国际骨关节炎研究学会(OARSI)评分(t=4.025,P<0.01)。与OA组相比,OAL组IFP-SCS的迁移能力增加(t=-5.142,P<0.001),同时软骨中基质细胞衍生因子(SDF-1)和IFP-SCs中C-X-C趋化因子受体4(CXCR4)的表达增加(t=-4.403,P<0.01)。此外,机械加载使软骨分化中重要的转录因子SRY相关高迁移率族盒蛋白9(SOX9)上调,促进了IFP-SCs软骨分化(t=-11.170,P<0.01)。结论:机械加载通过促进IFP-SCs迁移和软骨分化,促进骨关节炎小鼠软骨修复。