软骨源性形态发生蛋白-1对后纵韧带骨化作用

目的探讨软骨源性形态发生蛋白-1(CDMP-1)对体外培养的SD大鼠后纵韧带细胞的骨化作用。方法切取SD大鼠的后纵韧带体外培养后总人带细胞,观察体外培养条件下后纵韧带的形态学特征和表型。分别用不同浓度的软骨源性形态发生蛋白-1诱导后纵韧带细胞。对照组:CDMP-1:0ng/ml;诱导组(ng/ml):10、20、50、75、100。检测后纵韧带细胞诱导后的碱性磷酸酶活性,免疫组化染色检测Ⅰ、Ⅱ型胶原表达情况。结果后纵韧带细胞表达成骨细胞表型,具有高碱性磷酸酶活性。软骨源性形态发生蛋白-1对后纵韧带细胞的骨化作用与浓度密切相关,免疫组织化学染色显示:软骨源性形态发生蛋白-1诱导后纵韧带细胞有Ⅱ胶原表达并随着软骨源性形态发生蛋白-1诱导剂量增加而增多,诱导组与对照组有显著性差异;诱导组Ⅰ型胶原染色深度和强度比对照组减弱,诱导组与对照组有显著性差异。结论大鼠后纵韧带细胞体外培养可诱导向成骨细胞分化,CDMP-1在后纵韧带骨化的发生中起着重要作用。

软骨源性形态发生蛋白-1与关节软骨修复研究现状

软骨源性形态发生蛋白-1是骨形态发生蛋白家族中的一员,其转录主要在骨骼肢端、胚胎发育期骨骼前体内和周围、软骨母细胞聚集区及形成软骨前体的组织周围,尤其是在关节区内。软骨源性形态发生蛋白-1转录和翻译是目前已知唯一的早期关节形成的标志,在早期软骨化和晚期软骨细胞成熟阶段起着重要的调节作用,它的缺失和过度表达都会引起相应的骨与关节疾病。利用软骨源性形态发生蛋白-1的生物学特性,对其体外移植及治疗软骨缺损的潜能正进行深入研究,并将逐步应用于临床。谈文就其在关节软骨修复中作用的研究现状作一综述。

软骨源性形态发生蛋白-1研究进展

软骨源性形态发生蛋白-1是骨形态发生蛋白家族中的一种生长因子,在四肢骨发育,尤其是在早期软骨化阶段起着重要的调节作用,它的缺失和过度表达都会引起相应的骨与关节疾病。利用它的体内外生物学特性,已对其体外移植及治疗软骨缺损和畸形的潜能进行了深入研究,并将逐步应用于临床。该文就软骨源性形态发生蛋白-1的生物学作用及相关基因疾病作一综述。

软骨源性形态发生蛋白-1的研究进展

1994年,Storm等发现了生长分化因子-5（Growth/Dif-ferentiation Factor-5,GDF-5）;同年,Chang等克隆出一种名为软骨源性形态发生蛋白-1（Cartilage-derived morphogenetic protein-l,CDMP-1）的多肽,并证实两者是同一种蛋白因子。

血清骨形态发生蛋白-7转化生长因子-β1与原发性肾病综合征患者疗效的相关性研究

目的 研究血清骨形态发生蛋白-7(bone morphogenetic protein 7,BMP-7)、转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)与原发性肾病综合征(primary nephrotic syndrome,PNS)患者疗效的相关性。方法 将纳入研究的82例PNS患者根据疗效分为完全缓解组(27例)、部分缓解组(31例)和未缓解组(24例),同期选择潜江市中心医院60例正常体检者作为对照组。比较各组患者及健康体检者血清BMP-7、TGF-β1表达水平,分析PNS患者血清BMP-7与TGF-β1的相关性,比较不同疗效的PNS患者治疗前后血清BMP-7、TGF-β1表达水平。结果 PNS患者血清TGF-β1水平均明显高于对照组,BMP-7水平明显低于对照组(P<0.05)。PNS患者血清BMP-7与TGF-β1呈负相关(r=-0.675,P<0.05)。不同疗效PNS患者治疗后血清BMP-7表达水平较治疗前明显升高,血清TGF-β1表达水平明显降低(P<0.05)。完全缓解组治疗前后血清BMP-7表达水平明显高于部分缓解组和未缓解组,血清TGF-β1表达水平明显低于部分缓解组和未缓解组(P<0.05)。部分缓解组患者治疗前后血清BMP-7表达水平明显高于未缓解组,血清TGF-β1表达水平明显低于未缓解组(P<0.05)。结论 血清BMP-7、TGF-β1与PNS患者疗效存在密切相关性,可作为临床评估指标。

转化生长因子β1与软骨源性形态发生蛋白1修复关节软骨缺损

背景:研究表明,转化生长因子β1在诱导软骨分化和维持软骨表型上起着重要作用,骨形态发生蛋白具有促进祖母细胞聚集及向软骨细胞的分化,使去分化的软骨细胞重新恢复表型。目的:验证转化生长因子β1与软骨源性形态发生蛋白1在修复关节软骨缺损中的作用。设计:分组对照动物实验。材料:软骨源性形态发生蛋白1、转化生长因子β1为PEPROTECH公司产品;健康4～6个月青紫蓝兔30只。方法:选用青紫蓝兔30只,共60个关节,相同方法制备关节软骨直径4mm的全层软骨缺损模型,随机分成3组,每组20个关节。转化生长因子β1组、注射软骨源性形态发生蛋白1组、生理盐水对照组,分别于术后2～6周关节腔内相应注射100μg/L转化生长因子β1、100μg/L软骨源性形态发生蛋白1和生理盐水各1mL,1次/周。主要观察指标:分别于术后12周,在各组动物软骨缺损区取材,行大体观察、光镜观察及大体评分和组织学评分。结果:大体及组织学观察显示:转化生长因子β1组修复组织高度、质地、颜色接近于正常软骨。缺损处被成熟、新生类软骨细胞修复,排列较整齐,与软骨下骨结合紧密。软骨源性形态发生蛋白1组与转化生长因子β1组基本一致。生理盐水对照组修复组织覆盖面积、高度不完全,质韧不透明。大体评分和组织学评分表明:转化生长因子β1组和软骨源性形态发生蛋白1组修复结果良好,两组之间差异显著性意义(P>0.05),均优于生理盐水对照组(P<0.05)。结论:转化生长因子β1、软骨源性形态发生蛋白1都具有较强的修复软骨能力,是修复关节软骨缺损的良好的生长因子,而软骨源性形态发生蛋白1较转化生长因子β1价格较低,无骨软骨赘和正常关节软骨的退变,在临床应用及基础研究更为理想。

骨形态发生蛋白4诱导下骨骼肌内异位骨化的细胞来源

背景:骨骼肌异位骨化是临床上严重的并发症。对于骨骼肌异位骨化而言,其参与成骨过程中的细胞仍不明确。目的:观察肌细胞及筋膜细胞以及内皮细胞在骨肌中异位骨化过程中的参与情况,观察骨形态发生蛋白4诱导下骨骼肌内异位骨化的细胞来源。方法:培养C2C12细胞和诱导培养基数天下C 2 C 12细胞形成的肌管,将质量浓度500 ng/mL骨形态发生蛋白4分别加入培养基后,显微镜下观察处理10 d内C2C12细胞和肌管是否继续增殖;按不同比例共培养大鼠肌细胞(L6)和人成纤维源性细胞(fibroblast-derived cells,FDC),通过番红O染色和阿尔新蓝染色研究上述细胞在质量浓度500 ng/mL的骨形态发生蛋白4和质量浓度10 ng/mL的转化生长因子β3处理下21 d内成骨和成软骨分化潜力。使用转基因动物FVB/N-TgN(TIE2-LacZ)182Sato小鼠,通过在基因鼠大腿肌间隙植入含有15μL的腺相关病毒-骨形态发生蛋白4(5×1010 PFU/mL)10 d及14 d,再通过X-gal染色来观察异化骨中有无新血管内皮生成。结果与结论:①骨形态发生蛋白4导致肌束退化并增加C2C12细胞增殖。与其他组相比,FDC组具有较高的阿尔新蓝和番红O染色面积(P<0.05)和较低碱性磷酸酶染色面积(P<0.05);而L6组和其他组相比具有更大的碱性磷酸酶染色面积(P<0.05),但阿尔新蓝和番红O染色面积较小(P<0.05)。②将腺相关病毒-骨形态发生蛋白4吸附的明胶海绵移植到FVB/N-TgN(TIE2-LacZ)182Sato小鼠中会导致异位骨化。③X-gal染色结果显示,在软骨细胞及异化骨中无明显染色,提示Tie2+内皮细胞不参与异位骨化的形成。④结果证实,在腺相关病毒-骨形态发生蛋白4诱导的骨骼肌异位软骨化过程中,成纤维细胞是软骨细胞的主要细胞来源,而肌源性细胞是成骨细胞的主要来源。Tie2+内皮细胞可能不是软骨和骨的细胞来源。

低氧诱导因子-1α对骨形态发生蛋白2诱导的干细胞成软骨、成骨分化的影响

目的探讨低氧通路中关键转录调控因子低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)对骨形态发生蛋白2(bone morpho-genetic protein 2,BMP2)诱导干细胞骨、软骨分化的影响,阐明HIF-1α在干细胞成骨、软骨分化中的作用。方法构建相应腺病毒AdBMP2、AdHIF-1α、AdGFP,单独或共同感染干细胞,Western blot法检测成软骨、成骨分化关键转录调控因子Sox9、Runx2的表达,Real-time PCR法检测成软骨、成骨分化标志物COL2A1、aggrecan、COL1A1和ALP mRNA表达,Alcian blue、ALP及Alizarin red S染色检测软骨细胞外基质及骨基质钙盐沉积情况。进行干细胞裸鼠皮下移植,观察不同处理组形成骨块的组织结构情况,探讨HIF-1α对BMP2诱导干细胞成骨、软骨分化的影响。结果诱导分化后第1、3天,BMP2+HIF-1α组Sox9蛋白表达明显高于BMP2单独处理组,而BMP2+HIF-1α组Runx2蛋白表达明显低于BMP2单独处理组。诱导分化后第7、9天,BMP2+HIF-1α组COL2A1、aggrecan mRNA相对表达明显高于BMP2单独处理组(P<0.05),而BMP2+HIF-1α组COL1A1、ALP mRNA相对表达明显低于BMP2单独处理组(P<0.05)。Alcian blue染色发现BMP2+HIF-1α组软骨细胞外基质分泌多于BMP2单独处理组,染色更深;ALP染色发现BMP2+HIF-1α组ALP的活性弱于BMP2单独处理组;茜素红染色发现BMP2+HIF-1α组较BMP2单独处理组骨基质钙盐沉积更少;体内试验组织学观察见BMP2+HIF-1α组软骨成分更多,骨化不明显,BMP2单独处理组软骨成分少,软骨内骨化更明显。结论HIF-1α明显增强了BMP2诱导的干细胞成软骨分化,抑制了成骨分化及软骨内骨化,维持了软骨分化表型。

骨形态发生蛋白-2在骨髓源性心肌干细胞向心肌分化中的作用

目的研究骨形态发生蛋白-2(BMP-2)对骨髓源性心肌干细胞(MCSC)向心肌分化的作用,探讨MCSC向心肌分化中的BMP-2信号转导机制.方法从SD大鼠骨髓中筛选MCSC,用BMP-2诱导向心肌定向分化.RT-PCR检测诱导前后BMP-2受体BMPRIA和BMPRII、心肌早期转录因子Nkx2.5和GATA-4以及cTnT mRNA的表达.免疫细胞化学标记诱导后细胞cTnT和Cx-43的表达.结果用BMP-2诱导后,MCSC的形态和排列发生变化.RT-PCR检测结果显示,诱导前BMPRIA和BMPRII以及Nkx2.5和GATA-4呈低表达,诱导后1周表达增加,3～4周表达明显.cTnT mRNA在诱导前不表达,诱导后1周开始表达,3～4周表达明显.免疫细胞化学染色显示,cTnT和Cx-43从诱导后2周开始表达.3～4周cTnT表达增强,呈现密集的横纹样结构.Cx-43在2周位于细胞膜下,3周分布于相邻细胞连接处,4周呈颗粒状密集分布于肌管的相邻细胞连接处. 结论BMP-2通过BMPRIA和BMPRII的介导作用诱导MCSC分化为心肌细胞.

软骨下钻孔联合软骨源性形态发生蛋白缓释系统修复膝关节软骨缺损

背景:有研究表明软骨源性形态发生蛋白等因子在诱导细胞分化、促进软骨修复过程中起到重要调节作用;软骨下钻孔治疗软骨缺损在临床已广为应用,但其与软骨源性形态发生蛋白等因子联合应用的相关研究至今少有报道。目的:将软骨下钻孔技术与关节内注射透明质酸/软骨源性形态发生蛋白1缓释载药微球(hyaluronic acidcoated cartilage-derived morphogenetic protein-1,HA/CDMP-1)相结合,观察其对软骨缺损修复的效果,并通过与单纯钻孔组及HA/CDMP-1微球组治疗结果比较,观察两者有无协同效应。方法:用透明质酸包被软骨源性形态发生蛋白制备缓释微球冻干保存,制备兔实验膝关节全层关节软骨缺损模型,随后将兔随机分为模型组、钻孔组、HA/CDMP-1微球组和钻孔联合HA/CDMP-1微球组,分别采用生理盐水关节腔注射,软骨缺损区钻孔,HA/CDMP-1微球关节腔注射,软骨下钻孔并HA/CDMP-1微球注射。结果与结论:建模后8,12,16周,组织学观察结果提示,钻孔联合HA/CDMP-1微球组软骨缺损区修复组织覆盖面积明显高于其他3组(P<0.05);甲苯胺蓝染色和荧光定量PCR检测显示,钻孔联合HA/CDMP-1微球组修复的软骨组织中蛋白多糖和Ⅱ型胶原mRNA的表达明显高于其他3组(P<0.01或P<0.05)。结果证实,软骨下钻孔与关节腔内注射HA/CDMP-1联合应用修复兔膝关节软骨缺损近期疗效满意,提示两者可能发生协同作用。

软骨源性形态发生蛋白缓释系统对兔膝骨关节炎的影响

目的应用透明质酸(HA)制备缓释载药微球包被软骨源性形态发生蛋白-1(CDMP-1)后,行兔膝关节腔内注射,观察其对兔膝骨关节炎的治疗作用。方法在实验兔双后膝关节腔内注射木瓜蛋白酶溶液造模。造模后第3、6周,分别向各实验兔关节腔内注射1 mL生理盐水(模型组)、1 mL CDMP-1溶液(CDMP-1溶液组)、1 mL含PBS的微球(HA微球组)、1 mL含CDMP-1的微球(HA/CDMP-1微球组),于第9周处死动物后取材。以未处理动物作为空白对照组。对各组软骨进行大体形态及组织病理学评价;采用RT-PCR方法对软骨组织中MMP-13mRNA、TIMP-1 mRNA表达量进行检测。结果模型组关节软骨损伤程度较对照组明显加重;与模型组相比,CDMP-1溶液组和HA微球组关节软骨损伤程度无明显减轻;HA/CDMP-1微球组关节软骨损伤程度较模型组明显减轻。结论关节腔内注射HA/CDMP-1微球可促进关节软骨损伤修复,抑制骨关节炎的进展。

骨形态发生蛋白-2诱导骨髓源性心肌干细胞向心肌细胞分化过程中形态和电生理特性的变化

目的研究骨形态发生蛋白-2(BMP-2)诱导骨髓源性心肌干细胞(MCSCs)向心肌分化中细胞形态变化、特异性蛋白的表达以及电生理学特征变化。方法从SD大鼠骨髓中筛选MCSCs,用10 ng/mL BMP-2诱导培养24 h后,换成含10%胎牛血清的DMEM继续培养。相差显微镜下观察细胞的形态变化,免疫细胞化学染色观察诱导后细胞心肌特异性蛋白cTnT的表达。以正常大鼠心室肌细胞为对照,用全细胞膜片钳技术记录诱导后细胞的动作电位(AP)和L型钙电流(ICa-L)。结果 BMP-2诱导后MCSCs的形态和排列方式发生变化。诱导后4周,可见多个细胞相互连接形成肌管样结构,cTnT表达呈现密集的横纹样。诱导后3周,可记录到具有心室肌细胞特点的AP,但平台期不明显;4周细胞的AP出现明显的平台期,类似于成年大鼠心室肌细胞的AP。诱导后3周可记录到ICa-L,但电流值较小;4周细胞ICa-L的电流值增大,激活电位为-40 mV,最大激活电位为0 mV,反转电位为+60 mV,与成年大鼠心室肌细胞的ICa-L相似。结论 BMP-2能够诱导MCSCs向心肌分化,分化后的细胞在形态和电生理学方面具有功能性心肌细胞的特征。

低分子肝素对膜性肾病大鼠转化生长因子-β1、骨形态发生蛋白-7表达的影响

膜性肾病（MN）为免疫复合物形成和沉积于肾小球基底膜（GBM）所致,由于MN常合并高凝状态,肾小球内纤维蛋白沉积和微血栓形成,进一步加重MN的GBM改变,使尿蛋白增加,严重影响MN的治疗效果及预后[1]。

血清TXNIP、sTREM-1、BMP-7水平变化与原发性肾病综合征患者疾病转归的关系

目的 探讨血清硫氧还蛋白相互作用蛋白(TXNIP)、可溶性髓系细胞触发受体-1(sTREM-1)、骨形态发生蛋白-7(BMP-7)水平变化与原发性肾病综合征(PNS)患者疾病转归的相关性。方法 选取医院2019年4月至2022年4月收治的91例PNS患者为研究组,同期91例健康体检者为对照组,比较两组入院时血清TXNIP、sTREM-1、BMP-7、肾功能指标[尿素氮(BUN)、血肌酐(Scr)、尿酸(UA)]水平,分析血清各指标水平与肾功能的相关性;比较复发和未复发患者(入院时、治疗3个月、6个月后)血清各指标水平;分析治疗后血清各指标水平联合预测PNS患者复发的价值,分析各指标不同水平患者复发危险度。结果 入院时研究组血清TXNIP、sTREM-1高于对照组,血清BMP-7低于对照组(P<0.05);入院时研究组血清BUN、Scr、UA高于对照组(P<0.05);入院时血清TXNIP、sTREM-1水平与BUN、Scr、UA水平均呈正相关,血清BMP-7水平与BUN、Scr、UA水平均呈负相关(P<0.05);入院时、治疗3个月、6个月后复发患者血清TXNIP、sTREM-1水平高于未复发患者,BMP-7水平低于未复发患者(P<0.05);治疗3、6个月后血清各指标联合预测PNS患者复发价值大于单独预测;治疗3、6个月后血清各指标高水平患者复发危险度是低水平的1.906、2.114、0.581倍/2.571、3.222、0.480倍。结论 血清TXNIP、sTREM-1、BMP-7水平与PNS患者病情程度密切相关,可作为评估PNS病情转归的有效指标。

软骨源性形态发生蛋白2基因转染自体成肌细胞表达软骨细胞表型的实验研究

目的研究软骨形态发生蛋白-2(CDMP-2)对小鼠成肌细胞向软骨分化的作用。方法体外培养小鼠成肌细胞,贴壁细胞传代,取第3代细胞,对照组(A组)以无血清L-DMEM培养液培养,实验组(B、C、D组)以无血清L-DMEM培养液培养,分别加入透明质酸钠、CDMP-2(100ng/mL)和CDMP-2基因转染的小鼠成肌细胞,14d后终止培养,倒置相差显微镜观察细胞形态,甲苯胺蓝染色糖胺聚糖(GAG),行Ⅱ型胶原免疫组织化学染色、灰度值分析和Western blot检测。结果培养14d后转染组和诱导组可见成肌细胞形态由梭形向软骨细胞的多边形转变。甲苯胺蓝染色示糖胺聚糖(GAGs)均匀分布于基质中,免疫组织化学染色和Western blot示实验组Ⅱ型胶原表达阳性,且CDMP-2基因转染组细胞表达Ⅱ型胶原水平高于单独给予CDMP-2,且具有统计学意义;对照组和透明质酸钠组未见阳性表达。结论 CDMP-2基因转染的小鼠成肌细胞能够更好的表达软骨特异性Ⅱ型胶原。

软骨源形态发生蛋白基因转染自体骨髓间充质细胞修复关节软骨缺损

背景:以支架或干细胞在一定程度上能够修复软骨缺损,但是研究中发现较大块的缺损修复效果还达不到令人满意的程度。基因转染后的干细胞能够不断的释放生长因子有可能够为软骨缺损研究带来突破。目的:进一步验证软骨源形态发生蛋白转染的骨髓间充质干细胞是否会促进体内兔软骨修复。方法:从兔骨髓内分离获得骨髓间充质干细胞,脂质体感染的方法将软骨源形态发生蛋白基因转染到骨髓间充质干细胞中。实验组移植转染后的细胞;单纯骨髓间充质干细胞组移植未转染的骨髓间充质干细胞;空白对照组缺损区不移植细胞。术后行组织学检测及组织学评分分析修复情况。结果与结论:体内修复过程中,软骨源形态发生蛋白转染的骨髓间充质干细胞促进了软骨再生。透明软骨填充了软骨缺损区,并且深部区域显示了软骨下成骨。透明软骨的重建区域优于单纯骨髓间充质干细胞移植组。组织学评分实验组高于骨髓间充质干细胞对照组和空白组。提示转染软骨源形态发生蛋白基因的骨髓间充质干细胞能够促进和提高关节软骨的改建和修复。

软骨形态发生蛋白1诱导犬真皮成纤维细胞向软骨细胞表型分化的实验研究

目的探讨软骨形态发生蛋白1(Cartilage-derived morphogenetic protein-1,CDMP1)诱导体外培养的犬真皮成纤维细胞(Dermal fibroblasts,DFs)向软骨细胞表型分化的可行性。方法应用CDMP1细胞诱导液对体外扩增至第4代的犬DFs进行诱导培养,观察细胞的形态变化,以免疫荧光染色和RT-PCR检测细胞中软骨特异蛋白的表达情况。结果诱导培养6 d后,实验组部分DFs呈星形或多角形,免疫组化染色显示有软骨特异的II型胶原分泌,RT-PCR检测也表明有Ⅱ型胶原、aggrecan和SOX9表达。但是诱导培养10 d后,均转为阴性。结论 CDMP1可以诱导犬DFs向软骨细胞表型分化,有可能成为组织工程化纤维软骨的种子细胞。

缬沙坦对2型糖尿病大鼠肾脏骨桥蛋白和骨形态发生蛋白-7表达的影响

目的探讨缬沙坦对2型糖尿病大鼠(T2DM)肾脏骨桥蛋白(OPN)和骨形态发生蛋白-7(BMP-7)表达的影响。方法 Wistar大鼠随机分为3组:对照组、DM模型组和缬沙坦治疗组[25mg/(kg·d)]。高脂、高糖喂养联合小剂量链脲佐菌素建立T2DM模型。缬沙坦治疗12周末,测定血压、血糖、尿白蛋白(UAL)排泄量;应用光镜观察肾脏病理变化;采用免疫组化、实时定量PCR技术测定肾组织BMP-7、OPN、转化生长因子-β_1(TGF-β_1)蛋白及mRNA的表达。结果与对照组比较,DM组大鼠UAL及肾组织ED-1阳性细胞数明显升高(P<0.01);肾组织BMP-7mRNA及蛋白的表达下调(P<0.01),而OPN、纤连蛋白及TGF-β-1的表达显著上调(P<0.01)。缬沙坦干预后明显减少UAL的排泄(P<0.01),并显著抑制肾组织巨噬细胞浸润及TGF-β_1、OPN和纤连蛋白过度表达(P<0.05),同时上调BMP-7的表达(P<0.01)。结论缬沙坦减少肾组织巨噬细胞浸润及细胞外基质,对糖尿病性肾病有保护作用,其机制可能与下调TGF-β_1和OPN及恢复BMP-7的表达有关。

多巴胺表面修饰/负载软骨源性形态发生蛋白1的3D打印聚己内酯-羟基磷灰石三维多孔支架促进人BMSCs成软骨分化的实验研究

目的探讨利用3D打印技术制备、经多巴胺表面修饰及负载软骨源性形态发生蛋白1(cartilage derived morphogenetic protein 1,CDMP1)的聚己内酯(polycaprolactone,PCL)-羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)三维多孔支架,体外诱导人BMSCs(human BMSCs,hBMSCs)成软骨分化的可行性。方法采用3D打印技术制备PCL-HA支架,经多巴胺表面修饰后,将CDMP-1负载于支架上,扫描电镜观察支架表面微结构,并检测孔隙率和水静态接触角。体外成软骨分化实验:分为A、B、C 3组,A组为PCL-HA支架,B组为多巴胺表面修饰的PCL-HA支架,C组为多巴胺表面修饰及负载CDMP-1的PCL-HA支架;将h BMSCs植入3组支架,成软骨诱导培养后比较细胞黏附率、细胞增殖(MTT法)和细胞活性(Live/Dead染色法),并采用实时荧光定量PCR检测Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖(Aggrecan)的基因表达。结果 3组支架均呈三维多孔圆柱体状,孔洞相互联通,孔径为400~500μm,孔隙率为56%,材料纤维走向为0°/90°。经多巴胺表面修饰后,支架颜色由初始的白色变为棕色;水静态接触角也由76°降为0°。体外培养24 h,A、B、C组细胞黏附率分别为34.3%±3.5%、48.3%±1.5%、57.4%±2.5%,比较差异均有统计学意义(P<0.05)。Live/Dead染色显示3组细胞均有较好的细胞活性。MTT检测显示各组h BMSCs均生长良好,吸光度(A)值随培养时间延长而增大;培养4、7、14、21 d时,C组A值显著高于A、B组,B组高于A组,差异均有统计学意义(P<0.05)。随培养时间延长,3组Ⅱ型胶原mRNA和Aggrecan mRNA表达均持续增加;培养7、14、21 dⅡ型胶原mRNA相对表达量及培养14、21 d Aggrecan mRNA相对表达量,C组均显著高于A、B组,B组高于A组,比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论采用3D打印技术制备、经多巴胺表面修饰及负载CDMP-1的PCL-HA三维多孔支架,体外与hB MSCs共培养,可促进细胞黏附、增殖及成软骨分化。

PI3-K/Akt信号通路对骨髓源性心肌干细胞分化的调控作用

目的研究磷脂酰肌醇-3激酶/丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（PI3-K/Akt）信号通路在骨形态发生蛋白-2（BMP-2）诱导骨髓源性心肌干细胞（MCSCs）向心肌细胞分化中的调控作用,探讨MCSCs向心肌细胞分化的信号转导机制。方法利用单克隆培养技术从SD大鼠骨髓中筛选MCSCs,用BMP-2诱导其向心肌细胞定向分化,通过免疫细胞化学标记和Western blotting检测BMP-2诱导后细胞内p-Akt水平的变化,并通过RT-PCR检测心肌早期转录因子和心肌特异基因的表达。结果BMP-2诱导前MCSCs内p-Akt水平较低,诱导后渐增强,20~30min达高峰,1h后逐渐降低。用PI3-K抑制剂Ly294002预处理细胞后,p-Akt水平明显降低。RT-PCR检测显示,诱导前MCSCs的Nkx2.5和GATA-4呈低表达,诱导后2周表达增强,4周表达更加明显。cTnT和Cx-43 mRNA在诱导前未见表达,诱导后2周表达明显,4周表达增强。用Ly294002处理后,细胞的Nkx2.5、GATA-4和cTnT、Cx-43 mRNA的表达显著降低,细胞形态变化不明显。结论BMP-2能诱导MCSCs向心肌细胞分化,PI3-K/Akt信号通路在BMP-2诱导MCSCs向心肌细胞分化中发挥重要的调控作用。