[00132888]TGF-β2与TIMP-1联合转染兔滑膜间充质干细胞复合藻酸盐凝胶修复兔软骨缺损的研究

组织工程的研究主要体现在“种子细胞”、“土壤”、“肥料”三个方面。本课题的研究内容主要围绕这三个内容展开。种子细胞方面我们选择近年来比较热门的滑膜间充质干细胞,肌腱周围分离滑膜组织简便易行,经分离培养,纯化后可获得具有间充质干细胞性质的滑膜干细胞,并可能替代关节内滑膜来源的滑膜干细胞,用于肌腱病等组织修复。 TGF-β能促进软骨细胞有丝分裂, 能拮抗IL-1β和TNF-α作用,刺激软骨生长因子在软骨细胞的增殖、分化和基质代谢活动中扮演着重要的角色,同时作为信号物质参与软骨修复的调节。在软骨修复的过程中起重要的促进作用,TGF-β2具有良好的促干细胞软骨分化作用,与TGF-β3不同,TGF-β2可胞外分泌表达,且其促进软骨分化作用较TGF-β1强,并能抑制软骨向骨分化,是较为理想的促软骨分化的“肥料”。基质金属蛋白酶（MMPs）是一类广泛存在于各结缔组织中,能够降解基质中的各型的胶原纤维,在细胞外基质的生理性和病理性降解过程中起重要作用。外源性生长因子的来源有限、价格昂贵、半衰期短,因而设想通过一定的载体将靶基因整合入种子细胞染色体,使其内源性分泌生长因子。腺相关病毒载体能稳定地整合在19号染色体上、可感染分裂细胞及非分裂,细胞、靶向性高、可监测调控性强、调控性强、低免疫原性等优点。已成为基因治疗及其它转基因操作中倍受青睐的工具。该实验中选择使用腺相关病毒携带TGF-β2以及TIMP-1靶基因修饰种子细胞,使滑膜干细胞能够自行的分泌生长因子TGF-β2以及抗炎性损伤因子TIMP-1,TGF-β2可促进损伤软骨细胞的修复和增殖分化,又可以在体内软骨再生过程中持续、高效地在局部分泌生长因子,完成修复过程,TIMP-1特异性拮抗MMPs的软骨损伤,延缓组织工程软骨的退变。 “土壤”方面,藻酸盐凝胶价格低,来源丰富,具有良好的亲水性,其开放式晶格结构十分易于细胞吸附,而且可以随意的调整种子细胞的密度,营养物质易于渗透,调控因子可以在局部形成相对较高而持久的浓度环境来诱导种子细胞的生长分化,更重要的是具有良好的可塑性,便于日后推广于临床后关节镜下操作。 本课题成功进行了兔滑膜干细胞的原代培养,并通过腺相关病毒作为载体将TGF-β2及TIMP-1转染顺利整合入种子细胞,使干细胞具备了自行诱导分化能力以及抗炎能力,并成功的诱导其向软骨表型分化,体外动物实验中顺利的通过藻酸盐凝胶作为载体,将转染后种子细胞植入兔软骨全层缺损部位,实现了兔软骨全层软骨缺损的修复。