SD大鼠骨髓间充质干细胞源性微囊泡对软骨细胞增殖及表型的影响

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研究目的:(1)全骨髓贴壁法分离、培养SD大鼠的骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs),并鉴定所提取的BMSCs的分化潜能及表面特征性分子;(2)探索提取及鉴定SD大鼠骨髓间充质干细胞源性微囊泡(bone marrow mesenchymal stem cells-derived microvesicles,BMSCs-MVs)的方法;(3)将SD大鼠BMSCs-MVs和SD大鼠膝关节软骨细胞体外共培养,探究BMSCs-MVs对SD大鼠软骨细胞增殖状态及表型的影响;研究方法:(1)分离、培养SD大鼠BMSCs,用诱导干细胞分化及流式细胞技术(Flow Cytometry,FCM)分析细胞表面标志分子的方法对SD大鼠BMSCs进行鉴定;(2)用超速离心法从SD大鼠BMSCs培养上清液中提取微囊泡(microvesicles,MVs)并用电镜鉴定其形态;(3)分离、培养2月龄SD大鼠膝关节软骨细胞;(4)所提取MVs与第3代软骨细胞进行共培养,用EdU、CCK-8试剂盒检测软骨细胞的增值活性,RT-PCR方法检测软骨细胞的分子合成及代谢活动变化。实验结果:(1)通过诱导BMSCs多向分化及流式细胞分析细胞表面标志分子的方法鉴定所提取SD大鼠BMSCs,发现分离培养的BMSCs在体外可被诱导分化为软骨及脂肪细胞,流式细胞术分析显示所培养的SD大鼠BMSCs群体表达CD29、CD90分子其阳性率分别为98.7%、99.2%,而CD45、CD11b分子阳性率分别为3.0%、0.2%;(2)用EdU、CCK-8试剂盒检测与BMSCs-MVs共培养软骨细胞的增值活性,结果显示与BMSCs-MVs共培养的软骨细胞相对于对照组增殖明显(P<0.01),且BMSCs-MVs剂量越高,促进增殖效应越强(P<0.01);(3)RT-PCR检测发现,相对于对照组,实验组软骨细胞的蛋白聚糖Acan、Ⅱ型胶原的表达增强,而Ⅹ型胶原、MMP-3、IL-1β的表达下降。研究结论:(1)体外共培养时,SD大鼠BMSCs-MVs具有促进膝关节软骨细胞的增殖的作用;(2)体外共培养时,SD大鼠BMSCs-MVs能够增强膝关节表面软骨细胞蛋白聚糖(Acan)、Ⅱ型胶原分子的表达,同时抑制Ⅹ型胶原、MMP-3及IL-1β的表达,表明BMSCs-MVs可能有利于软骨细胞正常表型的维持。
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