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研究目的:探究诱导滑膜来源的间充质干细胞(synovial-deprived mesenchymal stemcells, SMSCs)成软骨分化的最佳细胞因子组合;在最佳细胞因子组合诱导SMSCs成软骨分化的基础上,探究SMSCs成软骨分化过程中microRNAs(miRNAs)的表达谱系;通过构建SMSCs过表达miRNA体系,进而探讨miRNA对SMSCs成软骨分化的影响。研究方法:1、取新西兰大白兔膝关节处滑膜组织,按照Pei等的方法分离培养滑膜组织干细胞,并通过形态学观察、细胞表面抗原检测以及成脂、成骨、成软骨诱导分化对分离的滑膜组织干细胞进行鉴定。2、采用成软骨PELLET系统培养,将聚丙烯管中离心的SMSCs团块分成8组,各组分别加入转化生长因子-β3(transforminggrowth factor-β3,TGF-β3)、骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2, BMP-2)、地塞米松(dexamethasone, DXM)不同组合的诱导因子进行成软骨诱导分化培养。诱导21天后,通过比较各组软骨微球的直径、重量,蛋白聚糖(PG)、II型胶原的表达,以及软骨标志基因的表达水平来评价各组因子诱导SMSCs成软骨分化能力的大小,确定最佳诱导SMSCs成软骨细胞因子组合。3、取传代培养后的SMSCs,在全培养基培养基础上将其分成两组:实验组加入TGF-β3、BMP-2及DXM,对照组不加上述诱导因子。在SMSCs成软骨分化的第7d、14d、21d,采用微阵列基因芯片技术分析成软骨分化过程中miRNAs的表达情况,并采用实时定量PCR(RT-PCR)技术对差异表达的miRNAs进行验证。在实验组的基础上,将SMSCs又分为A、B两组:A组为实验组,转染miR-218mimics使其过表达,B组为对照组,转染mimics-NC,从而验证过表达miR-218对SMSCs成软骨分化的影响。结果:1、流式细胞仪对分离的滑膜干细胞细胞鉴定结果显示:软骨特异性表面抗原CD44、CD90呈阳性表达,油红O(Oil-red O)染色及碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色结果示阳性,说明分离出的干细胞具有间充质干细胞特异性表型,且具有多向分化潜能。2、在不同细胞因子组合条件下诱导SMSCs成软骨分化的研究中,以TGF-β3、BMP-2及DXM细胞因子联合诱导产生的软骨微球直径最大,重量最重,且PG及Ⅱ型胶原合成量亦最多;定量RT-PCR结果亦显示该组合诱导条件下软骨相关基因的表达水平最高(P<0.01)。3、基因芯片技术筛选出了SMSCs成软骨分化过程中相对于对照组表达差异在2倍以上的miRNAs共16个,其中表达上调的有9个,表达下调的有7个。采用RT-qPCR方法对表达上调的miR-340和miR-140以及下调的miR-21和miR-132进行验证,结果显示RT-qPCR与基因芯片的结果一致,说明本研究中芯片检测结果真实可靠。实验组转染miR-218mimics使其过表达结果显示,软骨细胞特异性细胞质成分GAG较对照组明显减少。结论:1、按照Pei等的方法可以成功的从兔膝关节滑膜组织中分离出干细胞,分离出的滑膜干细胞具有MSCs特异性表型,且具有多向分化潜能。2、SMSCs在TGF-β3、BMP-2及DXM三者联合诱导条件下成软骨分化能力最强。3、SMSCs成软骨分化过程中有诸多miRNAs参与调节,过表达miR-218可以明显抑制SMSCs的成软骨过程。