脉冲磁场与前软骨干细胞向成熟软骨细胞的增殖与分化:与Ihh/PTHrP信号通路活性有关吗?

背景:前期研究证实脉冲电磁场对前软骨干细胞增殖具有促进作用,但其作用机制不明确。目的:进一步探讨脉冲电磁场对前软骨干细胞增殖分化的影响,并观察其对前软骨干细胞Ihh/PTHrP信号通路活性的影响。方法:采用免疫磁珠分选法获取并纯化SD大鼠前软骨干细胞,使用频率为50MHz,电场强度为1mT的脉冲电磁场进行干预,0.5h/次,2次/d,干预2,4,6d后收集细胞,以不给予磁场刺激的为空白对照。通过RT-PCR法检测细胞Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的基因表达水平,再通过Western-blot法测定各组细胞印度刺猬蛋白、甲状旁腺激素相关肽蛋白的表达水平。结果与结论:RT-PCR结果显示,Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的表达随磁场刺激时间延长而增高,且经磁场刺激前软骨干细胞的聚集蛋白聚糖明显高于空白对照组(P<0.05,P<0.01)。Western-blot结果显示,印度豪猪蛋白及甲状旁腺激素相关肽蛋白表达均随磁场刺激时间的延长增加,不同时间磁场刺激组印度刺猬蛋白表达高于空白对照组(P<0.01);甲状旁腺激素相关肽的表达量也随之上升,但当磁场刺激4,6d后的甲状旁腺激素相关肽蛋白表达与空白对照组差异有显著性意义(P<0.05,P<0.01)。提示强度为1mT,频率为50MHz的脉冲电磁场能促进前软骨干细胞向成熟软骨细胞增殖分化,其作用机制可能与改变Ihh/PTHrP信号通路活性有关。

人转化生长因子β3基因转染KLD-12自组装纳米肽纤维支架三维培养前软骨干细胞

背景:作者前期试验证实了外源性细胞因子人转化生长因子β3具有很强的诱导前软骨干细胞向成熟软骨分化并促进其增殖的能力。国外的研究均证实了在自组装肽纳米纤维支架中三维培养有利于软骨源性干细胞的增殖与分化。目的:将人转化生长因子β3基因转染于三维培养于KLD-12肽纳米纤维支架内的前软骨干细胞中,并比较其与二维培养前软骨干细胞转染效率的差异。方法:以免疫磁珠分选法获取并纯化前软骨干细胞,将其种植于KLD-12肽纳米纤维支架内,使用xfectTM stem纳米干细胞转染试剂将人转化生长因子β3基因分别转染入KLD-12三维支架内培养的前软骨干细胞和普通二维培养基培养的前软骨干细胞,通过免疫荧光和反转录-聚合酶链反应法测定转染后48h不同组别转化生长因子β3基因的表达情况,并利用酶联免疫吸附法测定转染后不同时间细胞培养上清液中转化生长因子β3的质量浓度。结果与结论:免疫荧光结果显示,KLD-12三维支架内培养的前软骨干细胞转染后转化生长因子β3阳性细胞率明显高于普通二维培养基内前软骨干细胞(P<0.05),与反转录-聚合酶链反应法检测结果相同。酶联免疫吸附法测定结果显示,转染24h前软骨干细胞上清液中转化生长因子β3蛋白水平呈上升趋势,72h后达到峰值,随后稍下降进入平台期。提示人转化生长因子β3基因在三维培养于KLD-12肽纳米纤维支架内前软骨干细胞中的转染效率高于普通二维培养基培养的前软骨干细胞。