补骨脂素对大鼠骨髓间充质干细胞增殖与骨向分化的影响

【摘要】： 目的:研究补骨脂素对体外培养的大鼠BMSCs增殖和骨向分化的影响,及对TGF-β_1 mRNA表达的影响,从而阐述补骨脂素影响骨代谢和防治骨质疏松症的可能机制。 方法: 1.运用全骨髓贴壁法分离、培养及鉴定SD大鼠的BMSCs; 2.用MTT法检测不同浓度补骨脂素对BMSCs增殖的影响; 3.用改良钙钴法对加入补骨脂素诱导后的细胞进行检测ALP染色,确定补骨脂素是否具有成骨诱导作用,并通过ALP阳性细胞计数,确定最佳补骨脂素添加浓度: 4.用最佳促骨向分化浓度的补骨脂素诱导BMSCs向成骨细胞分化,分补骨脂素组、空白组、经典诱导组三组,检测ALP活性和矿化结节数; 5.运用RT-PCR的方法检测成骨诱导分化过程中补骨脂素组、空白组、经典诱导组对成骨细胞分化相关信号蛋白TGF-β_1 mRNA的影响。 结果: 1.BMSCs分离后24小时大部分贴壁,10～12天达到融合,经过成骨、成脂诱导培养,BMSCs分别表现出成骨细胞、脂肪细胞;流式细胞仪检测分离到的SD大鼠BMSCs表面标志抗原CD44、CD29表达阳性;CD45、CD34表达阴性; 2.经MTT法检测补骨脂素对BMSCs增殖的作用,补骨脂素浓度在15μmol/L、10μmol/L、5μmol/L有明显促进BMSCs增殖的作用,与空白组相比较有显著差(P＜0.05),其中以10μmol/L增殖作用最明显; 3.ALP染色阳性表达率结果显示:与5μmol/L、10μmol/L、15μmol/L的补骨脂素组、经典诱导组与空白组对比均存在差异,其中除经典诱导组外,以15μmol/L浓度的补骨脂素工作液组促骨向分化效果最为明显;(P＜0.05) 4.细胞培养21天后,矿化结节计数结果显示:补骨脂素组、空白组之间差异有统计学意义;(P＜0.05) 5.补骨脂素对干预体系中TGF-β_1 mRNA的表达有上调作用,对于TGF-β_1 mRNA的表达补骨脂素组与空白组之间差异有统计学意义。(P＜0.05) 结论:补骨脂素具有促进BMSCs增殖的作用,并能诱导其向成骨细胞分化。补骨脂防治骨质疏松的可能机制是通过促进体外培养的BMSCs增殖或者直接诱导BMSCs向成骨细胞分化,并通过促进ALP的分泌使分化过程中的成骨细胞不断成熟,同时通过上调TGF-β1mRNA的表达,增强BMSCs的骨向分化能力。