诱导多能干细胞对骨关节炎软骨损伤的修复作用

• 作者: 吴张松 吴晓敏 张明裕 朱红霞 朱艳霞 林光耀 罗志强 顾洪生
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 干细胞 移植 诱导多能干细胞 软骨细胞 骨关节炎 分化 移植 谷氨酸钠碘乙酸 胶原 蛋白多糖 Sox9 国家自然科学基金
• 年，卷（期）: 2017,（33）
• 所属期刊栏目: 干细胞移植
• 页码范围: 5339-5347
• 页数: 9页
• 分类号: R394.2
• 字数: 9643字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2017.33.015

摘要

背景:基于干细胞的细胞治疗对于骨关节炎修复有重要的应用前景,其中诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cel,iPS细胞)具有较强的增殖和分化潜能,且避免了胚胎干细胞的伦理学问题,目前被认为是细胞治疗中最有前景的种子细胞之一.目的:拟探索一种iPS细胞向软骨细胞分化的有效方法,并研究iPS细胞来源软骨细胞对骨关节炎的修复作用.方法:运用三步法将人iPS细胞诱导分化成软骨样细胞,并检测软骨细胞特异性基因和蛋白的表达.然后将分化后的iPS细胞移植到谷氨酸钠碘乙酸诱导的骨关节炎大鼠模型中.移植实验分为4组:对照组注射生理盐水,造模组注射谷氨酸钠碘乙酸,iPS细胞移植组注射谷氨酸钠碘乙酸后移植iPS细胞,分化后iPS细胞移植组注射谷氨酸钠碘乙酸后移植软骨分化后的iPS细胞.移植15周后micro-CT行断层扫描,并对移植后的关节进行组织学分析.结果与结论:①与未分化的iPS细胞相比,经过6 d的拟胚体形成和2周的细胞分化,软骨细胞特异性基因和蛋白(Col2A1,GAG和Sox9)的表达量都明显上升;②细胞移植15周后,未观察到免疫反应的发生,micro-CT显示移植细胞后软骨下骨的完整性明显得到改善,组织学分析也表明移植细胞后能产生关节软骨基质.iPS细胞来源软骨细胞的修复效果明显好于iPS细胞;③结果表明,iPS细胞来源软骨细胞移植可促进骨关节炎大鼠软骨再生,改善关节功能.