BMP-2诱导人跟腱来源肌腱干细胞成软骨分化的实验研究

芮云峰   郭永刚  林禹丞  马良彧  成心锟   陈辉  王宸

    目的: 探讨BMP-2体外诱导人跟腱来源肌腱干细胞（human Achilles tendon-derived stem cells，hATDSCs）成软骨分化的作用。

    方法: 无菌条件下取急性跟腱断裂患者自愿捐赠的跟腱组织，胶原酶消化获得有核细胞；以500个/cm2细胞密度接种，细胞贴壁呈克隆样生长，混合培养获得原代hATDSCs；体外传代培养至第3代，流式细胞仪检测hATDSCs免疫表型；油红O染色、茜素红染色及番红O/快绿染色分别鉴定hATDSCs成脂、成骨及成软骨分化能力。取第3代细胞体外三维培养成微球后分为两组，实验组用重组人BMP-2（recombinant human BMP-2，rhBMP-2）干预，对照组不进行干预。3周后行微球大体观察；组织学切片行HE染色、番红O/快绿染色、Ⅱ型胶原免疫组织化学染色观察；实时荧光定量PCR检测成软骨特异性基因SOX9、Ⅱ型胶原和软骨聚集蛋白多糖（Aggrecan）表达。

    结果: 原代hATDSCs体外培养呈克隆样集落生长；传代后以纺锤形、成纤维样细胞生长，形态均一。hATDSCs阳性表达MSCs特异性表面标志CD44、CD90、CD105，阴性表达CD34、 CD45和CD146。多向分化潜能鉴定示hATDSCs成脂诱导3周油红O染色阳性，成骨诱导4周茜素红染色阳性，成软骨诱导3周番红O/快绿染色阳性。rhBMP-2诱导hATDSCs 3周，实验组微球形成，体积显著大于对照组；HE染色、番红O/快绿染色、Ⅱ型胶原免疫组织化学染色均呈阳性，实时荧光定量PCR检测示SOX9、Ⅱ型胶原和Aggrecan mRNA表达显著高于对照组（P < 0.05）。

    结论: 体外BMP-2可促进hATDSCs成软骨分化和蛋白聚糖合成增加，为研究慢性腱病组织病理学变化提供细胞生物学依据。