铁蓄积环境对大鼠骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的影响

目的大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）在铁蓄积环境下培养，观察细胞增殖指标和成骨方向分化的影响。 方法无菌条件下取正常SD 4周龄雌性大鼠股骨髓腔细胞，经分离纯化后传代培养，并经流式细胞仪鉴定成功后，体外扩增后接种，由不同浓度枸橼酸铁铵（FAC）（50、100、200 μmol/L）及成骨诱导培养基共同培养，以不加FAC为空白对照组，在第4、7、10、14天收集细胞，采用实时定量反转录聚合酶链反应（RT-qPCR），分别检测成骨细胞分化关键基因：成骨相关转录因子2（Runx2）、碱性磷酸酶（ALP）、骨桥蛋白（OPN）表达；在第14天茜素红染色并半定量检测钙结节形成情况；细胞计数试剂盒（CCK-8）法检测不同浓度FAC对BMSCs增殖的影响。 结果随着铁剂浓度的增加，大鼠BMSCs的增殖能力逐渐降低；BMSCs经成骨诱导14 d后，在铁剂影响下，形成的钙结节较空白对照组明显减少，但铁剂干预各组间无明显差异，半定量结果亦显示相同结果（对照组：2.357±0.160、50 μmol/L组：0.308±0.029、100 μmol/L组：0.281±0.031、200 μmol/L组：0.224±0.017，P＝0.000）；不同浓度的铁剂对BMSCs成骨分化的各个阶段基因都有不同程度的影响。在成骨早期，Runx2的表达在对照组、100 μmol/L和200 μmol/L铁剂干预组有明显差异（对照组：1.000±0.229、100 μmol/L组：0.198±0.044、200 μmol/L组：0.149±0.009，P＝0.001），且与浓度存在一致相关性；在成骨中期，不同浓度铁剂对ALP的表达都具有明显抑制（对照组：0.980±0.063、50 μmol/L组：0.018±0.001、100 μmol/L组：0.014±0.002、200 μmol/L组：0.008±0.001，P＝0.001）；在成骨晚期阶段，不同浓度铁剂较对照组对OPN有明显抑制表达作用（对照组：0.999±0.001、50 μmol/L组：0.170±0.072、100 μmol/L组：0.142±0.008、200 μmol/L组：0.117±0.028，P＝0.003）。 结论铁蓄积培养环境可明显抑制BMSCs的增殖，同时抑制其向成骨细胞方向的分化，且有剂量依赖性。