BMP-14诱导骨髓间充质干细胞向肌腱细胞分化的实验研究

目的探讨应用骨形态发生蛋白14(BMP-14)诱导骨髓间充质干细胞(BMSCs)向肌腱细胞分化条件,为获取肌腱组织工程种子细胞提供方法。方法以新西兰大白兔为实验对象,取BMSCs分离培养。建立2个培养组,分别为实验组(BMP-14诱导培养组)和对照组(自然分化组)。I型胶原免疫组化、甲苯胺蓝染色,分别使用RT-PCR法检测在不同时间点培养BMSCs的I型胶原蛋白和蛋白聚糖m RNA的表达。结果实验组BMSCs爬片免疫组化染色中可见蛋白聚糖及I型胶原蛋白染色阳性,对照组呈阴性。RT-PCR结果显示经BMP-14诱导后BMSCs中蛋白聚糖I型胶原蛋白的表达明显高于对照组。结论 BMP-14可诱导BMSCs向肌腱细胞分化。

BMP-14转染脂肪来源干细胞后与软骨细胞共培养的实验研究

目的研究BMP-14与软骨细胞共同诱导脂肪来源干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)向软骨细胞分化是否具有协同作用,优化软骨组织工程种子细胞来源。方法取2只雄性新西兰大白兔(体重1.5、2.0 kg)关节软骨和皮下脂肪组织,分离、培养软骨细胞和ADSCs,取第3代细胞进行实验。对ADSCs行成骨(茜素红染色)、成软骨(阿利新蓝染色)和成脂(油红O染色)诱导鉴定。测定Ad-巨细胞病毒-BMP-14-内部核糖体进入位点-人源化海肾绿色荧光蛋白1转染的最佳感染复数(multiplicity of infection,MOI)并以其转染ADSCs。实验分为5组:A组,采用Transwell小室将BMP-14转染的ADSCs与软骨细胞共培养(1∶1);B组,采用Transwell小室将未转染的ADSCs与软骨细胞共培养(1∶1);C组,单纯BMP-14转染的ADSCs培养;D组,单纯软骨细胞培养;E组,单纯ADSCs培养。培养3周后,取细胞采用阿利新蓝法检测糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG)含量,Western blot检测BMP-14和Ⅱ型胶原蛋白表达,RT-PCR检测Sox-9基因表达。结果培养细胞经鉴定提示为ADSCs。倒置荧光显微镜观察示,MOI值为150时转染效果最好。A、C组GAG含量、BMP-14和Ⅱ型胶原蛋白表达以及Sox-9基因表达均明显高于其余3组,A组高于C组,差异均有统计学意义(P<0.05);B、D组均明显高于E组(P<0.05),B、D组间差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 BMP-14与软骨细胞能共同诱导并促进兔ADSCs向软骨细胞分化,两者之间具有协同作用。

BMP-14联合NogginshRNA共转染对脂肪来源干细胞成骨分化能力的影响

目的在体外环境下同时下调细胞中Noggin基因和增加BMP-14基因，观察对脂肪来源干细胞（adipose derived stemceHs，ADSCs）成骨分化能力的影响。方法取健康成年sD大鼠5只，体质量250—300g，采用I型胶原酶消化法获取原代ADSCs，体外培养、扩增。使用慢病毒载体将目的基因转染大鼠ADSCs，根据目的基因不同将实验分为3组，A组为空载体病毒Lv-增强型绿色荧光蛋白转染对照组，B组为Lv—BMP-14转染组，C组为BMP-14＋NogginshRNA转染组。分别于转染后3、7、14d，采用实时荧光定量PCR检测BMP-14及成骨相关基因[I型胶原、ALP、骨钙素（osteocalcin，OCN）]的表达，转染后14d采用茜素红染色鉴定其成骨分化能力。结果转染后3d，各组BMP．14mRNA相对表达量比较差异无统计学意义（P〉O．05）；7、14d，C组BMP-14mRNA相对表达量高于A、B组，B组高于A组，比较差异均有统计学意义（P〈0．05）。转染后3d，C组各成骨相关基因mRNA相对表达量显著高于A、B组（P〈0．05）；A、B组间比较差异无统计学意义（P〉0．05）。转染后7、14d，C组各成骨相关基因mRNA相对表达量显著高于A、B组，B组高于A组，除转染后7dA、B组间I型胶原mRNA相对表达量比较差异无统计学意义（P〉0．05）外，其余各组间比较差异均有统计学意义（P〈0．05）。转染后14d茜素红染色示，A、B、C组钙结节量呈递增趋势。结论BMP-14具有增强大鼠ADSCs向成骨细胞分化的能力；沉默细胞中的Noggin基因、联合BMP-14基因共同作用于大鼠ADSCs，其体外成骨分化能力明显强于BMP-14单基因转染，两者有显著的协同作用。

生长分化因子5与代谢性疾病

生长分化因子5(growth/differentiation factor-5,GDF-5)属于转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)家族,在骨、软骨、心脏、大脑、肾脏、骨骼肌和肌腱、肝脏以及脂肪等多个器官组织中表达。GDF-5与其受体BMPR-I/BMPR-II结合,激活Smad1/5/8、PI3K/Akt、p38-MAPK等信号,发挥促进细胞增殖分化、减少氧化应激损伤、细胞凋亡和组织纤维化等生物学功能。目前针对GDF-5的研究多聚焦在骨、软骨与肌腱的生长和修复等方面,而在其他器官中的生物学作用鲜有报道。因此,本文通过梳理和总结近年来GDF-5与代谢性疾病的研究进展,为GDF-5在改善代谢性疾病防治提供新的见解和理论依据。