生长因子网络调节对骨形成作用的研究
Ⅴ.不同生长因子交互应用对人胚成骨样细胞增殖及分化的影响

　　摘要 目的:考察将转化生长因子β(TGF-β)、胰岛素样生长因子Ⅱ(IGF-Ⅱ)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)及血小板衍生性生长因子(PDGF)4种生长因子两两交互应用对人胚成骨样细胞增殖与分化的影响。方法:在不同的实验间期检测成骨样细胞3H-胸腺嘧啶脱氧核苷、3H-脯氨酸的掺入量和碱性磷酸酶的含量。结果:PDGF、bFGF、IGF-Ⅱ和TGF-β 4种生长因子交互联合应用,均对促进体外培养的人胚成骨样细胞的增殖和分化功能具有协同作用。结论:具有协同作用的生长因子联合应用,可提高其促进骨形成的生物效应。

　　成骨细胞可产生多种生长因子,并贮存于骨组织中。显然,在任何时候骨细胞微环境中都存在不止一种生长因子。而任何一种生长因子都不能完善其促骨形成作用。由此可见,了解各种生长因子对成骨细胞的生物效应,以及不同生长因子间相互作用在调节成骨细胞增殖和分化中的作用,对进一步阐明骨形成调节机制和选择具有协同作用的生长因子联合应用,都具有十分重要的理论和实践意义。本系列研究中对单一生长因子的研究表明［1～4］,血小板衍生性生长因子(PDGF)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)可刺激成骨样细胞的DNA合成,但PDGF不能促进碱性磷酸酶和胶原蛋白的合成,而bFGF则表现出抑制作用,相反,胰岛素样生长因子Ⅱ(IGF-Ⅱ)和转化生长因子β(TGF-β)可明显促进成骨样细胞合成胶原蛋白和碱性磷酸酶。因此,了解各种生长因子在成骨细胞增殖、分化上的相互作用非常重要,这是国际上刚刚起步的研究新领域。本实验将PDGF、bFGF、IGF-Ⅱ和TGF-β 4种生长因子分别两两交互联合应用,系统全面地探讨不同生长因子相互作用,对人胚成骨样细胞增殖与分化的影响。

1 材料和方法
1.1 材料
　　PDGF,bFGF,IGF-Ⅱ和TGF-β购自GIBCO BRL USA,3H-胸腺嘧啶脱氧核苷(3H-TdR)和3H-脯氨酸(3H-Proline)购自中国原子能研究所。
1.2 人胚成骨样细胞分离培养
　　人胚成骨样细胞分离培养见参考文献［1］。
1.3 实验分组
　　PDGF,bFGF和IGF-Ⅱ固定浓度为1 ng/ml,TGF-β固定浓度为0.1 ng/ml,分别以下列组合方式加入,PDGF+IGF-Ⅱ(简写为P+I),PDGF+bFGF(简写为P+F),TGF-β+PDGF(简写为T+P),TGF-β+bFGF(简写为T+F),IGF-Ⅱ+TGF-β(简写为I+T),IGF-Ⅱ+bFGF(简写为I+F),共6个组,每组6个孔。设空白对照组,培养至第1、3、5、7天,用下列方法检测。
1.4 人胚成骨样细胞DNA、胶原蛋白及碱性磷酸酶的合成
　　分别在实验后第1、3、5、7天检测人胚成骨样细胞3H-TdR,3H-Proline的掺入量和碱性磷酸酶(ALP)的含量,具体方法见参考文献［1］。
1.5 统计分析
　　各实验组及对照组检测结果经统计学方差分析,及均数两两比较分析不同含量组之间及不同处理组间差异是否有显著性。

2 结 果
2.1 不同生长因子间相互作用对成骨样细胞DNA合成的影响
　　不同生长因子间相互作用对成骨样细胞3H-TdR掺入量的影响结果见表1,从表中可见,加入生长因子培养后第1天,各实验生长因子对人胚成骨样细胞DNA合成均无明显影响;至第3、5天时,各实验组成骨样细胞的DNA合成明显增加;第7天时,各实验组与对照组相比,无明显差异。结果表明:不同生长因子之间交互联合应用,均刺激人胚成骨样细胞的DNA合成,其P+I,P+F,I+T和I+F协同作用较T+P,T+F更明显(不同处理组间均数两两比较,P<0.05)。

 表1 不同生长因子相互作用对人胚成骨样细胞³H-TdR掺入的影响(,cpm)

责任编辑：姚红祥