骨髓间充质干细胞与关节软骨细胞Transwell共培养诱导形成软骨

背景:研究证实,关节软骨细胞具有分泌诱导因子促进骨髓间充质干细胞向关节软骨细胞分化的能力,但至今未见两种细胞运用Transwell共培养诱导骨髓间充质干细胞形成软骨的报道。目的:观察在Transwell共培养系统中共培养后,关节软骨细胞诱导骨髓间充质干细胞向关节软骨样细胞转化的能力。方法:骨髓间充质干细胞来源于4周龄SD大鼠的股骨及胫骨干骨髓,关节软骨细胞来源于4周龄SD大鼠的正常股骨头表面的关节软骨。分别吸取第3代骨髓间充质干细胞和关节软骨细胞,按1:1的细胞比例分别植于Transwell共培养系统中,下室植入骨髓间充质干细胞,上室植入关节软骨细胞。同时设置相同浓度单纯骨髓间充质干细胞对照组,分别在含胎牛血清的DMEM培养基中培养,相差显微镜下观察细胞的增殖和基质合成情况,并对各组细胞爬片进行Ⅱ型胶原免疫组化染色及氨基聚糖含量检测。结果与结论:共培养组骨髓间充质干细胞数量增多,细胞外基质合成丰富,其基质能被Ⅱ型胶原免疫组化染色,细胞染色呈现黄色。氨基聚糖含量随着诱导时间增加而增多。提示关节软骨细胞分泌物具有促进骨髓间充质干细胞向关节软骨样细胞转化的能力,与此同时,骨髓间充质干细胞还能分泌促进组织细胞修复的细胞因子,使共培养中的软骨细胞功能得以加强。由此可见,软骨细胞与骨髓间充质干细胞共培养诱导具有独特的优势。

骨髓间充质干细胞和关节软骨细胞共培养与转化生长因子β1诱导的比较

背景:应用生长因子可诱导骨髓间充质干细胞向软骨样细胞分化,但诱导后的细胞在生物体内很难形成成熟的软骨细胞且仍具有分泌软骨基质及抗压,抗摩擦的能力。目的:对比分析骨髓间充质干细胞与关节软骨细胞共培养诱导、转化生长因子β1诱导骨髓间充质干细胞的效果。方法:提取SD大鼠关节软骨细胞与第3代骨髓间充质干细胞,按1:2,1:1,2:1浓度比种植于Transwell共培养系统中。同时设置转化生长因子β1诱导组为对照。相差显微镜下观察细胞的增殖和基质合成情况,并诱导结果行MTT比色法检查、氨基聚糖水平检测及WesternBlot检测Ⅱ型胶原基因的表达情况。结果与结论:关节软骨细胞与骨髓间充质干细胞1:2比例诱导的结果与10μg/L转化生长因子β1诱导结果相当,但随着关节软骨细胞在诱导中体系中比例的增加,诱导结果明显优于转化生长因子β1诱导,当诱导细胞达到一定比例时,诱导结果不会随之变化。说明软骨细胞与骨髓间充质干细胞共培养可以诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞转化,在开始时,诱导结果与软骨细胞所占的比例成正相关,当软骨细胞达到一定比例时,骨髓间充质干细胞的诱导结果并未发生明显变化,提示骨髓间充质干细胞对软骨细胞的诱导存在饱和现象。