胰岛素样生长因子-1基因转染对兔骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的影响

【摘要】：目的 关节软骨容易发生损伤和退变,再生能力差,对损伤软骨的实验治疗主要集中在细胞的治疗上,包括应用成熟软骨细胞及其他软骨祖细胞。骨髓间充质干细胞(MSCs)作为成熟软骨细胞的替代品越来越受到重视。MSCs可以很容易从骨髓中获得,增殖传代能力强,细胞均一性好,具多向分化潜能,能分化为各种类型组织,包括软骨和骨。但转移的MSCs在软骨缺损部位还没有产生令人满意的关节软骨。一个可能的问题是局部没有足够能刺激移植细胞分化的细胞因子。体外研究报告显示,特异的蛋白因子能够促进成人MSCs向软骨细胞分化,提高体内软骨修复能力。相关的研究表明,TGF-β1,TGF-β2,TGF-β3,FGF,BMP-2,BMP-6,IGF-1等生长因子具有成软骨能力,因此可以在局部加入这些因子促进MSCs细胞向软骨细胞分化。但外源性细胞因子易于流失、作用时间短、价格昂贵。如果将这些细胞因子基因导入MSCs中,通过自分泌相应细胞因子诱导MSCs向软骨细胞分化,以此基因修饰的MSCs作为种子细胞来构建组织工程软骨,用于软骨缺损和退变治疗具有重要意义。 目前,应用IGF-1基因转染MSCs国内外报道较少。为研究通过IGF-1基因转染来促使MSCs向软骨细胞分化,我们采用密度梯度离心法,与贴壁培养法相结合,对存在于骨髓中的间充质干细胞进行分离、纯化和体外培养扩增,并对其生物学特性进行初步研究。通过构建含有GFP和IGF-1基因的共表达载体,将IGF-1转入MSCs,使MSCs向软骨细胞分化,通过Ⅱ型胶原测定来判断是否稳定表达,以期为开展IGF-1基因治疗软骨缺损的研究奠定基础。 方法 (一)兔骨髓间充质干细胞的分离培养及其生物学活性观察