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在软骨组织工程的研究中,获得足够量的有功能和活性良好的种子软骨细胞,是构建质量良好的组织工程化软骨的重要前提。成体软骨细胞,来源少,体外增殖能力十分有限;此外,在传代培养过程中,软骨细胞易发生去分化现象,失去特异性的形态和生物合成表型。因而,如何使少量的软骨细胞,在体外较短的时间内实现有效增殖,并维持合成特异性基质的能力,是目前软骨组织工程研究者必须逾越的“瓶颈”障碍。 解决这一难题的策略包括:增加细胞的传代次数,增强细胞的增殖活性,防止或延缓细胞去分化等。为此,将各类以生长因子为代表的生物活性因子的作用引入组织工程软骨研究的各个阶段,已有了较多的报道。其中,TGF-β作为对体内骨骼系统发生和发育有重要调节作用的生长因子,其在体外对软骨细胞的增殖、代谢等功能的作用也有了较广泛的研究。然而,由于TGF-β生物学作用的多样性和体外环境复杂因素的影响,目前在软骨组织工程中的应用还基本处于“黑箱”操作阶段。TGF-β是否是软骨组织工程构建所必须的生长因子,以及如何合理应用,仍是必须认识和解决的问题之一。 本研究首次系统地观察了不同浓度的TGF-β1对体外单层培养1-8代人关节软骨细胞的增殖、活性、Ⅱ型特异性型胶原合成能力以及细胞形态的影响;初步观察了传代软骨细胞的TGF-βR Ⅰ和R Ⅱ的表达和变化规律:并对TGF-β1导致软骨细胞的形态和功能变化的内在机制进行了探讨。 本研究采用CellTiter 96?单溶液细胞增殖分析试剂盒测定体外培养中的软骨细胞的增殖活细胞数量;免疫组化法测定软骨细胞TGF-β R Ⅰ、R Ⅱ,Ⅱ型胶原和S-100蛋白的定性表达;酶免分析法测定TGF-β1作用后的Ⅱ型胶原定量表达;通过图象分析仪,对TGF-β R Ⅰ、R Ⅱ的免疫组化染色结果进行半定量分析; 本研究的实验结果如下: 1.TGF-β1对体外单层培养软骨细胞增殖表现为先抑制,后促进的双向调节作用。抑制效应存在剂量依赖性,浓度越高,抑制效应越明显;在相对低浓度和部分换