关键词:软骨细胞
软骨细胞培养及其调控一
自从1965年chestma
和Smith首先开始软骨细胞体外培养用于软骨缺损修复的研究以来〔1〕,人们开始对关节软骨损伤不能通过自身的软骨增殖修复的概念有了新的认识。实验证明不仅年幼且年老的关节软骨标本仍可在体外培养出新生透明软骨〔2〕。虽然软骨细胞增殖能力有限,其质与量直接影响体外培养扩增效果,软骨细胞生长环境不同所表现出的生物学特性也有差别。软骨细胞在悬浮培养或半固体琼脂培养基中生长良好并保持表型稳定,在培养瓶底水凝胶覆盖的四维培养环境中长期培养时软骨细胞可形成结节结构其细胞形态胞外基质分泌和软骨特异性基因表达皆与关节软骨相似。软骨细胞的生长密度对其生长也至关重要。在同样的条件下体外单层培养时,由于细胞密度不同,软骨细胞的生长分裂经过和形态功能完全不同。组织学检查表明,细胞形态不同,其碱性磷酸酶活性、细胞分泌特异性基质的功能及对细胞作用因子的反应也不同,进一步研究表明,软骨细胞靠自分泌或旁分泌信号的方式而存活。
1细胞因子对体外培养软骨细胞的影响
软骨细胞的有限增殖性及存活密度的要求是限制软骨细胞单层培养修复关节软骨缺损及体外大量扩增的因素之一,随着细胞生物学的发展,软骨细胞体外培养特异基因表达的研究日益深入,细胞因子参与调节软骨细胞的增殖、分化过程渐被人们所揭示,这对软骨细胞体外培养研究又提出了一个新方向。近年来,关于细胞因子等多肽蛋白质对软骨细胞体外增殖分化等的影响研究也较多。也有些学者发现软骨细胞内含许多细胞因子及其受体,且表明许多细胞因子通过自分泌或旁分泌两种基本方式来调节软骨细胞。目前认为促进软骨细胞增殖和基质合成代谢的细胞因子有:IGFsTGFβsPDGFFGFEGF,对软骨细胞有抑制作用的有IL1、IL2、IL7、TNFα、IFNγ等,现就对软骨细胞有显著调节的细胞因子分述如下:
11转化生长因子betaTGFβ
TGFβ最初是由Robert等学者在1978年作为一种可诱导大鼠成纤维细胞增殖因子而描述。TGFβ可以诱导间充质细胞转化为软骨细胞。现已实验证明TGFβs具有促进软骨细胞增殖、调节其分化和胞外基质合成的能力〔3〕。FRed
i等实验证明培养兔关节软骨细胞表达了不同的TGFβ受体且与软骨细胞生长周期功能有关,软骨细胞在S期表现了低亲和力受体表型kdappiox1100pm然而GOG期的软骨细胞表现了高亲和力受体。因此,TGFβ对软骨细胞的作用有多种受体参与。同时也有实验证明TGFβ更多的结合在GOG1期比S期的同r