姜黄素和硫酸镁联合应用协同促进炎性软骨细胞的逆分化

背景:骨性关节炎是老年人疼痛和致残的常见原因,其根本原因在于不适当的机械应力、炎症递质和生化因子的共同作用。姜黄素已被证明具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗肿瘤、神经保护、心脏保护、辐射防护以及治疗骨关节炎等作用,硫酸镁(MgSO_4)同样具有缓解关节疼痛,促进关节破坏的作用。目的:探究姜黄素和MgSO_4联合应用协同促进炎性软骨细胞逆分化的作用机制。方法:原代培养炎性软骨细胞,在体外单层培养条件下,细胞增殖实验检测炎性软骨细胞的增殖情况。实验细胞分为4组,进行体外3D诱导逆分化培养,炎性软骨细胞组为炎性软骨细胞单独培养,姜黄素组采用姜黄素干预培养,MgSO_4组为采用MgSO_4干预培养,联合治疗组为姜黄素+MgSO_4联合干预培养,共培养18 d。结果与结论:(1)细胞增殖实验显示,第3代炎性软骨细胞早期增殖速率较高,分化程度较低;(2)定量PCR检测显示,联合治疗组Ⅱ型胶原、蛋白聚糖和SOX9 mRNA表达量均高于姜黄素组或MgSO_4组(P <0.01);(3)体外3D诱导分化培养中联合治疗组的大体标本的尺寸和软骨逆分化的阿尔新蓝染色、番红O染色的阳性区域均明显高于其他3组(P <0.01);(4)TUNEL染色显示,联合治疗组及MgSO_4组凋亡特异性染色的阳性区域均明显小于另外2组(P <0.01);(5)结果证实,联合应用姜黄素和MgSO_4具有协同促进炎性软骨细胞逆分化的作用。

人脂肪间充质干细胞和滑膜间充质干细胞协同抑制炎性软骨细胞的退变

背景:将具有目的功能的细胞通过注射的方法注入关节腔内来改变病变的微环境,作用于早期骨性关节炎的炎性软骨细胞,通过发挥植入细胞本身的特性来影响疾病的进程。目的:探讨联合应用人膝关节脂肪来源间充质干细胞及滑膜来源间充质干细胞对炎性软骨细胞的退变是否具有协同抑制作用。方法:原代培养脂肪来源间充质干细胞、滑膜来源间充质干细胞和炎性软骨细胞。体外二维培养条件下,采用MTS细胞增殖实验检测3种细胞的增殖情况,定量PCR及免疫荧光分析3种贴壁细胞成软骨标志物基因水平及蛋白水平的差异。体外3D混合培养条件下分3组:脂肪来源间充质干细胞+炎性软骨细胞组(A+C组),滑膜来源间充质干细胞+炎性软骨细胞组(S+C组),脂肪来源间充质干细胞+滑膜来源间充质干细胞+炎性软骨细胞组(A+S+C组)。收集3组混合培养的细胞团块,进行阿尔新蓝染色、番红O染色及Ⅱ型胶原免疫组化染色,并做定量分析。采用定量PCR检测成软骨分化标志物的基因水平差异。收集培养液上清通过酶联免疫吸附技术检测促炎因子及抗炎因子的分泌情况。结果与结论:(1)体外二维培养条件下,脂肪来源间充质干细胞的增殖速率高于炎性软骨细胞和滑膜来源间充质干细胞,差异有显著性意义(P<0.05);炎性软骨细胞的成软骨标志物Ⅱ型胶原、蛋白聚糖m RNA表达量以及Ⅱ型胶原蛋白表达量明显高于脂肪来源间充质干细胞和滑膜来源间充质干细胞(P<0.01);(2)体外3D混合培养条件下,A+S+C组的成软骨分化特异性染色阳性区域面积百分比均明显高于S+C组和A+C组(P<0.05);A+S+C组成软骨分化标志物蛋白聚糖及Ⅱ型胶原表达量明显高于S+C组和A+C组(P<0.05);S+C组促炎因子白细胞介素1、白细胞介素6、肿瘤坏死因子α水平明显高于A+C组及A+S+C组(P<0.05),A+C组及A+S+C组抗炎因子白细胞介素10水平明显高于S+C组(P<0.05);(3)结果表明,联合应用脂肪来源间充质干细胞及滑膜来源间充质干细胞对炎性软骨细胞退变具有协同抑制作用。

骨骼肌来源和骨骼肌筋膜来源的间充质干细胞成软骨差异的研究

目的观察骨骼肌来源和骨骼肌筋膜来源的间充质干细胞成软骨能力的差异，以期找到合适的种子细胞达到抑制甚至逆转骨性关节炎软骨细胞退变。 方法取膝关节置换的患者的髌下骨骼肌组织及骨骼肌筋膜组织，酶消化法原代培养至第3代。波形蛋白（Vimentin）免疫荧光鉴定两种细胞，然后两种细胞进行三维立体培养（3D培养）来模拟体内细胞的生长环境并石蜡切片，阿尔新蓝（Alcian blue）染色研究两种细胞的成软骨能力差异。同时通过实时荧光定量聚合酶链反应（FQ-PCR）检测成软骨及成骨标志物的基因表达量差异。结果骨骼肌干细胞和骨骼肌筋膜干细胞爬片Vimentin免疫荧光结果，可以看到骨骼肌干细胞Vimentin免疫荧光的信号很弱，而骨骼肌筋膜干细胞的Vimentin免疫荧光呈阳性表现；两种细胞培养第14及第21天在3D培养条件下Alcian blue染色的情况是染色均有加深，但骨骼肌筋膜干细胞更加明显；骨骼肌筋膜干细胞的成软骨标志物性别决定区Y框蛋白9（SOX9）、Ⅱ型胶原（CollagenⅡ）表达量明显高于骨骼肌干细胞。结论骨骼肌筋膜来源间充质干细胞属于成纤维类细胞，而骨骼肌来源间充质干细胞属于成肌细胞。骨骼肌筋膜来源间充质干细胞成软骨能力较骨骼肌来源间充质干细胞更强，相反骨骼肌来源间充质干细胞的成骨能力更强。