论文部分内容阅读
背景和目的:软骨是耳鼻喉科最为常用、最为重要的移植、修复支架材料之一。软骨一旦破坏,自身修复能力极弱。现在临床上使用的移植、修复材料还不够完善,因此,组织工程软骨的相关研究正成为本学科的热点。其中因细胞因子对软骨细胞增殖、分化的关键作用而成为本领域的一个重要研究方向。
本课题组的前期实验已经利用基因芯片与生物信息学技术对大鼠骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)和透明软骨及弹性软骨细胞的差异表达基因进行了分析,结果显示软骨调节素(chondromodulin,ChM)和结缔组织生长因子(connective tissue growth factor,CTGF)基因在软骨细胞中高表达,提示这两个基因可能在软骨形成过程中发挥重要作用,可能是诱导MSCs向软骨细胞分化的关键基因。本实验对软骨调节素-I(chondromodulin-I,ChM-I)和CTGF在MSCs、透明软骨细胞及弹性软骨细胞中的差异表达用Western blot进行了蛋白质水平的验证,为下一步实验选择准确的生物因子来定向诱导MSCs分化为软骨细胞奠定理论基础。
方法:通过密度梯度离心法和贴壁培养法的联合应用提取SD大鼠的MSCs,酶消化法得到肋软骨透明软骨细胞和耳廓弹性软骨细胞,分别培养2-3代后提取细胞总蛋白,Western blot检测ChM-I和CTGF蛋白水平的表达,并进行定量分析。
结果:
1、密度梯度离心结合贴壁培养法能分离出较为纯化的MSCs,细胞大都呈梭形贴壁生长,流式细胞仪测定其细胞表型结果符合MSCs的特性。
2、Western blot定量分析表明:(1)透明软骨细胞中ChM-I蛋白的表达明显高于MSCs(P<0.05),弹性软骨细胞中ChM-I蛋白的表达也明显高于MSCs(P<0.05),而透明软骨细胞和弹性软骨细胞中ChM-I蛋白的表达没有明显差异(P>0.05)。(2)透明软骨细胞中CTGF蛋白的表达明显低于MSCs(P<0.05),弹性软骨细胞中CTGF蛋白的表达也明显低于MSCs(P<0.05),而透明软骨细胞和弹性软骨细胞中CTGF蛋白的表达没有明显差异(P>0.05)。
结论:
1、密度梯度离心结合贴壁培养法能有效分离纯化大鼠MSCs。
2、ChM-I蛋白的表达与ChM-I基因的表达相一致。ChM-I蛋白在软骨细胞中的高表达说明ChM-I可能在MSCs向软骨细胞分化过程中起定向诱导作用,提示ChM-I可作为定向诱导MSCs向软骨细胞分化的重要备选生物因子。
3、CTGF蛋白的表达与CTGF基因的表达不一致,需进一步实验解析其在软骨形成过程中的作用机制。目前,不推荐将CTGF作为生物因子诱导MSCs向软骨细胞方向分化。