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工程化生长转化因子β3促进软骨前体细胞向软骨分化的实验研究
目的:构建LAP(latency associated peptide in TGF-beta,LAP)为潜伏作用,MMP(matrix metalloproteinase,MMP)酶切位点为导向作用,TGF-β3活性部分为治疗作用的具有靶向治疗功能的工程化TGF-β3蛋白,并转染软骨膜来源的软骨前体细胞(chondrogenic progenitor cells,CPCs),检验其特异性的靶向治疗作用.方法:将人工合成的编码MMP酶切位点氨基酸的正反义DNA序列经基因重组定向克隆插入真核表达载体pIRES-EGFP中,之后将大鼠的TGF-β3的LAP段和TGF-β3的活性片断(mature TGF-β3,mTGF-β3),分别插入到MMP的上游和下游,获pIRES-EGFP-LAP-MMP-mTGF-β3重组质粒.然后将其转染入软骨膜来源的CPCs,将转染后的CPCs在有MMP-1和无MMP-1的条件下进行球团培养,并分别检测胶原Ⅱ(COLⅡ),Aggrecan(Agc)和TIMP的表达.结果:经过测序和酶切鉴定,成功构建了pIRES-EGFP-LAP-MMP-mTGF-β3质粒,转染CPCs后,只有MMP酶存在的条件下才能有效的促进CPCs向软骨分化和软骨基质的合成.结论:通过基因工程构建的工程化TGF-β3具有靶向性促进软骨前体细胞修复软骨的应用前景.
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TGF-β3、DBM联合诱导BMSC修复软骨缺损的实验观察
将兔骨髓基质干细胞(BMSC)和脱钙骨基质(DBM)在体外混合培养21 d后分组,实验组中加入生长转化因子β3(TGF-β3),对照组中不加TGF-β3.分别于7、14、21 d取出DBM块,RT-PCR检测Ⅱ型原骨胶原[COL(Ⅱ)]、X型原骨胶原[COL(X)]和蛋白聚糖(Aggrecan)的表达量;第21天取出的DBM晾干后称重,计算净增长重量.将培养7 d的DBM植入兔的软骨缺损模型中,分别于3、6、9周时处死取材,进行观察.实验组的软骨增加量约为对照组的7倍,COL(Ⅱ)、COL(X)和Aggrecan也明显增加,实验组的软骨修复效果明显好于对照组.认为TGF-β3联合DBM能极大促进BMSC向软骨分化的能力,并显著提高软骨修复能力.
