成年关节软骨碎块化后转化生长因子β1表达与软骨细胞迁移的关系

吴聪; 贾全忠; 刘伦

摘要：背景:关节软骨碎块后能增强其修复能力,其中具体机制尚不明确.目的:成年关节软骨碎块化后转化生长因子β1的表达与软骨细胞迁移关系的研究.方法:收集30只12-15周龄的SPF级成年SD雄性大鼠后肢膝关节(共60膝),采用划格法获取碎块关节软骨颗粒(约1 mm×1 mm×1 mm)和块状软骨(直径约5 mm,厚度约2 mm),复合明胶海绵碎屑及纤维蛋白胶制作体外培养模型.实验分3组,即碎块组、整块组、抑制剂组.碎块组和整块组均采用普通细胞培养液进行培养,抑制剂组采用添加外源性转化生长因子β1抑制剂Decori和普通细胞培养液培养.Transwell实验检测细胞迁移;鬼笔环肽染色观察细胞微丝骨架F-actin的变化;实时荧光定量PCR和Western blotting检测转化生长因子β1 mRNA和蛋白的表达;使用分子对接技术探索转化生长因子β1和F-actin之间的关系.结果与结论:①Transwell实验结果表明,与整块组相比,碎块组细胞通过matrigel基质胶的数量明显增多(P＜0.05);与碎块组相比,抑制剂组细胞通过matrigel基质胶的数量明显减少(P＜0.05);②鬼笔环肽染色结果表明,与整块组相比,碎块组的F-actin环状结构明显减少,逐渐呈现细丝状结构,细胞中应力纤维明显减少,细胞间隙明显减小,软骨损伤逐渐恢复;与碎块组相比,抑制剂组F-actin环状结构明显增多,细胞间隙明显增大;③与整块组相比,碎块组转化生长因子β1 mRNA和蛋白的表达水平明显上升(P＜0.05);与碎块组相比,抑制剂组转化生长因子β1 mRNA和蛋白的表达水平明显下降(P＜0.05);④分子对接模拟中转化生长因子β1与F-actin结合形成稳定的复合体,主要以氢键作用力为主;⑤提示转化生长因子β1在成年关节软骨碎块化后存在过表达的现象,并且过表达的转化生长因子β1能够促进软骨细胞迁移,促进软骨损伤的修复.