胰岛素样生长因子-1和血小板源性生长因子-α对人类脂肪源性基质细胞成骨分化的调节作用

背景人类脂肪源性基质细胞有巨大的用于组织工程的潜能。作者的实验室致力于研究人类脂肪源性基质细胞对骨骼组织的再生作用，并识别那些可增强人类脂肪源性基质细胞成骨性分化的因子。作者假设胰岛素样生长因子（insulin-like growth factor，IGF）和血小板源性生长因子（platelet-derived growth factor，PDGF）可以刺激人类脂肪源性基质细胞骨生成，且IGF可刺激脂肪形成。方法从人脂肪抽吸组织中获取脂肪源性基质细胞，首先，采用微阵列分析法检测成骨性分化过程中的基因表达。获取标本中添加重组体IGF-1和PDGF-α的方式是：分别单独添加，二者联合添加。利用碱性磷酸酶、茜素红、油红O进行染色，并利用定量实时多聚酶链式反应（RUNX2，ALP，OCN，IGFl，PPARG，LPL，AP2，and GCP1）评估骨生成和脂肪形成。最后，评估IGF和PDGF信号途径的交叉点。结果所有标记物均可观察到IGF-1可增加成骨性分化作用（P〈0．01）。然而，初始时单独加入PDGF-α并不能影响骨生成标记物。PDG-α可上调IGF-1的转录活性。PDGF-α与IGF-1联合添加或在添加IGF-1前添加PDGF-α对骨生成的增加作用均大于单独加入任一种因子。IGF-1可增加人类脂肪源性基质细胞的脂肪生成，而PDGF-α的作用相反。结论IGF信号可显著增强人类脂肪源性基质细胞的骨生成，可以在组织工程中使用。PDGF和IGF联合使用对脂肪源性基质细胞骨生成的促进作用强于单独使用任一种。未来的体内应用将关注脂肪源性基质细胞，仿生支架和重组体IGF的结合。