BMP9诱导人脐带间充质干细胞体内外成骨分化的作用研究

来源：中国生物工程杂志2016年第5期北京时间：

作者：李娅莎, 刘星, 毕杨, 杨珂, 赵丽, 龚梦嘉, 郭绮

单位：1. 重庆医科大学附属儿童医院儿童发育疾病研究教育部重点实验室 儿科学重庆市重点实验室 重庆市干细胞治疗工程技术研究中心 重庆 400014;2. 重庆医科大学附属儿童医院骨科 重庆 400014;3. 重庆医疗器械质量检验中心 重庆 401127

摘要：目的:探讨人骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic proteins 9,BMP9)在体内外诱导人脐带间充质干细胞(human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells,hUC-MSCs)成骨分化的作用研究。方法:设立Ad-BMP9处理组和Ad-GFP对照组感染hUC-MSCs,两组细胞分别于3天、5天、7天进行ALP活性检测,14天后采用免疫组织化学染色检测骨钙素(Osteocalcin,OCN)、骨桥蛋白(Osteopotin,OPN)的表达情况,21天后茜素红染色检测矿化结节的形成;然后收集不同分组hUC-MSC用于裸鼠皮下注射成骨模型的建立,4周后取出离体骨进行Micro-CT扫描和分析,并进行H&E、Masson Trichrome、Alcain Blue染色。结果:BMP9处理组的ALP活性和矿化结节形成明显高于对照组,免疫组化染色结果显示BMP9诱导组的OCN、OPG的阳性表达明显高于对照组;裸鼠皮下注射成骨模型的观察结果显示,空白对照组没有形成肉眼可见的皮下包块,仅感染Ad-BMP9的hUC-MSCs能生成异位骨,且形成的异位骨骨量明显,骨密度平均值为396.05±0.60;H&E染色结果显示BMP9诱导生成的异位骨中形成部分成熟的骨基质和骨小梁,Masson Trichrome染色结果显示BMP9明显诱导hUC-MSCs的基质矿化作用,Alcain Blue染色结果显示BMP9明显诱导hUC-MSCs的软骨内成骨作用。结论:BMP9成功诱导人脐带间充质干细胞的体内外成骨作用,为临床骨组织工程的细胞疗法提供了明确的可行性。

关键词：骨形态形成蛋白9,人脐带间充质干细胞,成骨分化

基金资助：重庆市科委自然科学研究资助项目(cstc2013jcyjA10014)