廖新根   吴梨华   付明福   何丁文  顾玉荣  陈伟才  殷明

目的 探讨BMP-2 联合低氧环境诱导BMSCs 向软骨表型分化的可行性，并进一步研究其生物学机制。 方法 取4 周龄健康清洁级雌性SD 大鼠骨髓采用贴壁法体外培养BMSCs，取第2 代细胞根据培养条件不同分为4 组：常氧对照组（A 组）、常氧加BMP-2 诱导液组（B 组）、低氧（O2 浓度3%）对照组（C 组）和低氧加BMP-2诱导液组（D 组）。倒置相差显微镜下观察细胞形态变化，培养7、14、21 d 阿利新蓝染色检测各组软骨 基质糖胺聚糖（glycosaminoglycans，GAG）分泌水平，21 d 时Western blot 检测细胞内Ⅱ型胶原和低氧诱导因子1α（hypoxiainducible factor 1α，HIF-1α）蛋白表达水平，RT-PCR检测成软骨、成骨以及低氧相关基因表达水平。 结果 诱导培养21 d，D 组细胞变为类圆形，细胞密度降低，细胞周边呈陷窝样，基质包裹细胞；A、B、C 组均未见上述典型变化。D 组阿利新蓝染色明显较其他组深，并随诱导时间延长蓝染加深，21 d 时出现成片深染蓝色，其他组各时间点仅见散在少量的淡染蓝色。Western blot 检测D 组细胞内Ⅱ型胶原蛋白表达水平较其他组显著增高，C、D 组HIF-1α 蛋白表达水平较A、B 组显著增高，差异均有统计学意义（P < 0.05）。RT-PCR 检测D 组成软骨分化相关指标Ⅱ型胶原α1（collagen Ⅱ α1，COL2 α1）、聚集蛋白聚糖表达最高，而B 组成骨分化相关指标COL1 α1、ALP、Runt 相关转录因子2 表达水平最高，C、D 组低氧相关指标HIF-1α 较A、B 组显著增强，差异均有统计学意义（P < 0.05）。 结论 BMP-2 联合低氧（O2 浓度3%）环境可以诱导大鼠BMSCs 向软骨分化，并抑制其成骨分化，HIF-1α 可能是参与促软骨生成过程中的一个重要信号分子。