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软骨再生系列之调节软骨分化的生长因子
时间:2018-12-28 11:49:33  作者:微微  来源:《再生医学》
软骨在胚胎发育、成熟、老化等各阶段都与不同的生长因子密切相关并受其精细调控,因此软骨的再生离不开生长因子的调控。
  软骨在胚胎发育、成熟、老化等各阶段都与不同的生长因子密切相关并受其精细调控,因此软骨的再生离不开生长因子的调控。下面就为大家简单介绍下调节软骨分化的生长因子。
  转化生长因子β是调节软骨分化的最重要的生长因子,其中最主要的是TGF-β1,TGF-β2和TGF-β3。软骨是由间充质细胞分化而来。在人胚第5周将要形成软骨的部位,间充质细胞突起消失并聚集成团,此时,在细胞团周围的局部微环境已存在较高浓度的TGF-β,在TGF-β与其他因子的同刺激下,间充质细胞分化为成软骨细胞,并不断地产生软骨基质和纤维,最终分化为成熟的软骨细胞。除在胚胎软骨分化过程中具有重要作用外,TGF-β对体外培养的各种来源的间充质干细胞以及胚胎干细胞等也都具有很强的软骨定向诱导作用,促进这些细胞向软骨表型细胞分化,表达软骨细胞特异性的II型胶原及蛋白多糖。在TGF-β的诱导作用下,干细胞甚至可以在体外发育成三维的软骨样组织。此外,TGF-β对于成熟软骨体外培养过程中软骨分化表型的维持也具有重要作用,能有效地延缓软骨细胞体外培养过程中的老化与去分化,延长软骨细胞对II型胶原及蛋白多糖等特异性软骨细胞外基质的表达时间。
  骨形态发生蛋白2(BMP-2)是另一个重要的软骨分化因子。BMP-2也是TGF-β超家族的成员,以往人们研究最多的是它的成骨作用。但目前研究发现,BMP-2还具有很强的促进软骨分化以及保持软骨细胞分化表型的作用。应用含有BMP-2《30ng/ml》的培养液培养已发生去分化的软骨细胞后,细胞可以重新表达II型胶原。BMP-2也能诱导体外培养的间充质干细胞向软骨表型细胞分化,显着提升间充质干细胞对蛋白多糖的表达。BMP-2还能促使高密度聚集体配一样的多能干细胞系向软骨细胞分化,分化的希宝呈软骨细胞的形态并表达软骨特异性基因。体内实验也证实,将提取的BMP-2蛋白质异位注射到肌肉内,7天后便能诱导软骨样组织形成。此外,BMP家族中BMP-7也具有促进软骨蛋白多糖以及II型胶原合成的作用。
  与TGF-β和BMP的作用相反,碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)虽然能够促进软骨细胞增值,但较高浓度的bFGF则可以抑制软骨细胞的胶原合成,使软骨细胞去分化。然而,bFGF对于干细胞仍具有促进软骨分化的作用。有研究显示,适当浓度的bFGF和TGF-β联合应用可以协同诱导间充质干细胞向软骨表型细胞分化,分化效率明显优于应用单一因子。
关键字:软骨,转化生长因子
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