生长因子对人髁突软骨细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型前胶原基因表达的调控研究

作者:李唐新 焦岩涛 王大章 胡波 陈刚  文章来源:华西口腔医学杂志 

2006-9-4 16:34:18         【博客】 【论坛】 【投稿】 【打印】 【关闭

  1.2.5 统计方法 上述实验结果均以±s表示,经t检验确定组间差异的统计学意义。

  2 结 果

  2.1 各种处理因素对人髁突软骨细胞前胶原proα1(Ⅱ)mRNA水平的影响

  在含0.4% NCS的DMEM培养基中加入IGF-Ⅰ、 bFGF、TGF-β1后24 h,软骨细胞proα1(Ⅱ)的mRNA水平出现不同变化,bFGF显著抑制proα2(Ⅱ)的表达,为对照组的0. 352倍,TGF-β及IGF-Ⅰ对proα1(Ⅱ)表达无显著影响(表1、2)。

  2.2 各种处理因素作用对关节软骨细胞前胶原proα1(Ⅰ),proα1(Ⅲ)mRNA水平的影响

  生长因子作用24 h,软骨细胞proα1(Ⅰ)mRNA水平在TGF-β1及IGF-Ⅰ作用下都有不同程度的升高,其中TGF-β1较为显著。为对照组的1.228倍,IGF-Ⅰ,bFGF与对照相比为1.164及0.840倍。3种生长因子对proα1(Ⅲ)均无显著作用(表1、2)。

表1 生长因子对人髁突软骨细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型前胶原mRNA表达的影响

 分组 mRNA密度值(±s×103)
proα1(Ⅰ) proα1(Ⅱ) proα1(Ⅲ)
对照组 8.29±0.66 5.13±0.53 4.75±0.98
TGF-β 10.18±0.84* 3.51±0.20* 3.56±0.53
IGF-Ⅰ 9.56±0.12* 5.89±0.22 5.21±1.03
bFGF 7.77±0.14 1.81±0.22** 4.06±0.04

与对照组比较 * P<0.05 * * P<0.01

  2.3 几种因素作用下前胶原Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型mRNA相对值的变化

  bFGF作用下,α1(Ⅰ)/α1(Ⅱ)显著升高,为4.293;TGF-β1能提高α1(Ⅰ)/α1(Ⅲ)值,为2.859(表2)。

表2 生长因子对关节软骨Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型前胶原mRNA相对水平变化

分组 前胶原mRNA
实验组/对照组 相对值
α1(Ⅰ) α1(Ⅰ) α1(Ⅰ) α(Ⅰ)/α(Ⅱ) α(Ⅰ)/α(Ⅲ)
对照组 1 1 1 1.616 1.746
TGF-β1 1. 228 0. 685 0.745 2.900 2.859
IGF-Ⅰ 1.164 1.148 1.084 1.628 1.835
bFGF 0.940 0.352 0.851 4.293 1.913

  3 讨 论

  软骨细胞分化状态的改变直接影响软骨基质的生化成份及力学特性。稳定软骨细胞表型,促进其增殖及基质合成,在关节软骨损伤及OA治疗中具有重要意义。关节软骨及软骨下骨质中存在着包括TGF-β、IGF-Ⅰ、bFGF、PDGF等多种生长因子。在局部调节着软骨细胞的分化及代谢[4]。由于以往的研究对象、组织来源以及细胞分化程度和培养条件等因素不同,结果分歧较大。因而有必要进一步研究不同生长因子对软骨细胞表型稳定性的调节,为生长因子在软骨损伤修复中的应用提供参考。

  作者以往的研究表明IGF-Ⅰ是软骨细胞分化增殖及代谢的重要调节因子。它可促进细胞增殖及软骨特异性蛋白多糖及胶原的合成。本研究应用狭缝杂交方法,从转录水平进一步证实,在0.4%血清条件下IGF-Ⅰ作用24 h,软骨细胞α1(Ⅱ)前胶原mRNA水平有一定程度的增加,α1(Ⅰ)、α1(Ⅲ)前胶原 mRNA水平略有增加。各种前胶原mRNA相对水平无显著改变。说明IGF-Ⅰ具有稳定软骨细胞表型,促进软骨细胞分化的作用,提示在软骨损伤性疾患治疗中IGF-Ⅰ有着重要的应用前景。

  TGF-β具有诱导未分化间充质细胞表达软骨特征性表型的作用。但其对分化软骨细胞的影响,目前尚不明确。本研究结果表明,TGF-β能够抑制软骨细胞Ⅱ型胶原的表达,结合前一部分研究,TGF-β对胶原蛋白合成的抑制作用,可以肯定TGF-β的作用发生在转录水平。但尚不能排除TGF-β对Ⅱ型胶原转录后mRNA稳定性的影响。在TGF-β促进Ⅰ型胶原表达的同时却抑制Ⅲ型胶原mRNA水平,前胶原α1(Ⅰ)/α1(Ⅱ)及α1(Ⅰ)/α1(Ⅲ)相对值升高。本研究的结果与Galera及Hortonin研究相一致。TGF-β1对胶原蛋白合成及Ⅱ型胶原基因表达的抑制,研究认为可能是调节了Ⅱ型胶原基因启动子及增强子区域中的DNA序列。Galera的研究还发现TGF-β在抑制原代软骨细胞Ⅱ型胶原表达的同时,促进了“反分化”软骨细胞Ⅰ、Ⅲ型胶原的合成,说明不同分化状态的细胞对TGF-β的反应性不同

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责任编辑:姚红祥  

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