人椎間盤細(xì)胞成骨潛能的研究.pdf

1、特發(fā)性脊柱側(cè)凸(adolescent idiopathic scoliosis，AIS)患者最終大多需要手術(shù)矯正，不僅治療方案復(fù)雜，費(fèi)用高，而且術(shù)中使用的各種融合材料包括自體骨、異體骨、人工骨等都存在著各種不足。椎間盤作為脊柱重要的連接單位，如果能通過人工干預(yù)使之骨化，則有望達(dá)到脊柱融合的目的。 椎間盤由纖維環(huán)和髓核兩部分構(gòu)成，椎間盤纖維環(huán)和髓核的共同特點(diǎn)是細(xì)胞外基質(zhì)豐富而細(xì)胞數(shù)量較少，類軟骨細(xì)胞存在于髓核及纖維環(huán)內(nèi)層，成纖維細(xì)

2、胞主要存在于纖維環(huán)的外層。當(dāng)具有相應(yīng)遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)的細(xì)胞處于有利于分化逆轉(zhuǎn)的環(huán)境中，會出現(xiàn)轉(zhuǎn)分化(transdifferentiation)。由一種分化狀態(tài)變?yōu)榱硪环N分化狀態(tài)。 研究目的： 觀察在實(shí)驗(yàn)室模擬的體外環(huán)境中椎間盤細(xì)胞的細(xì)胞學(xué)特性與表型表達(dá)的特點(diǎn)，觀察在給予rh-BMP2和bFGF進(jìn)行人工干預(yù)后，體外培養(yǎng)的椎間盤細(xì)胞的表型表達(dá)和分化特性。 實(shí)驗(yàn)方法： 大體標(biāo)本取自16-25歲青年患者，椎間盤本身無

3、病變，標(biāo)本離體后迅速送到實(shí)驗(yàn)室，仔細(xì)分離出纖維環(huán)和髓核，利用體外細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)建立腰椎間盤纖維環(huán)細(xì)胞和髓核細(xì)胞培養(yǎng)體系。觀察這兩種細(xì)胞在細(xì)胞因子rh-BMP2和bFGF誘導(dǎo)下的成骨表型及生物學(xué)特性的變化。實(shí)驗(yàn)中按培養(yǎng)條件分為四個(gè)培養(yǎng)組：A組：DMEM/FBS培養(yǎng)液；B組：DMEM/FBS培養(yǎng)液+rh-BMP2；C組：DMEM/FBS培養(yǎng)液+bFGF；D組：DMEM/FBS培養(yǎng)液+rh-BMP2+bFGF。實(shí)驗(yàn)觀察內(nèi)容包括：細(xì)胞形態(tài)、生長曲

4、線，堿性磷酸酶活力、Ⅰ型膠原表達(dá)、Ⅱ型膠原表達(dá)、骨鈣素表達(dá)、茜素紅染色等。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，纖維環(huán)細(xì)胞呈明顯的趨化性生長，極性排列，局部有細(xì)胞基質(zhì)堆積．rh-BMP2對纖維環(huán)細(xì)胞增殖無明顯影響；能夠提高堿性磷酸酶的活力；促進(jìn)Ⅰ型膠原的表達(dá)；提高骨鈣素的表達(dá)；促進(jìn)鈣鹽的沉積，形成鈣結(jié)節(jié)。bFGF能夠明顯促進(jìn)細(xì)胞增殖；降低了堿性磷酸酶的活力；促進(jìn)Ⅰ型膠原的表達(dá)；促進(jìn)鈣鹽沉積，形成鈣結(jié)節(jié)。當(dāng)rh-BMP2和bF

5、GF聯(lián)合使用時(shí)，能夠促進(jìn)細(xì)胞增殖；對堿性磷酸酶活力無明顯影響；能夠強(qiáng)力促進(jìn)骨鈣素、Ⅰ型膠原的表達(dá)和鈣鹽沉積，其效果優(yōu)于單獨(dú)使用任何一種細(xì)胞因子。 原代髓核細(xì)胞呈多角形，傳代后變成星形或長梭形，培養(yǎng)后期呈明顯的趨化性生長，極性排列。rh-BMP2能夠抑制細(xì)胞的增殖；提高骨鈣素的表達(dá)；促進(jìn)鈣鹽沉積，形成鈣結(jié)節(jié)。bFGF能夠促進(jìn)細(xì)胞增殖；促進(jìn)Ⅰ型膠原的表達(dá)；促進(jìn)鈣鹽沉積，形成鈣結(jié)節(jié)。當(dāng)rh-BMP2和bFGF聯(lián)合使用時(shí)，能夠促進(jìn)細(xì)胞增