下颌骨髁突软骨与股骨头软骨体外培养下增殖分化的比较研究

发布时间：2017-11-16 09:32

  本文关键词：下颌骨髁突软骨与股骨头软骨体外培养下增殖分化的比较研究

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【摘要】：髁突软骨与股骨头生长板软骨是两类不同的软骨,生长发育期二者均通过软骨内成骨的方式参与骨的生长,其生长发育异常均可能引起下颌骨和长骨的生长发育障碍。髁突软骨增殖层中含有未分化的间充质细胞,在正常的生理环境下间充质细胞可以分化为成骨细胞和成软骨细胞。然而在一个非功能的环境下如体外培养、过度负载实验,髁突软骨间充质细胞的成软骨分化会被成骨分化所替代。股骨头生长板软骨增殖层细胞通过增殖分化可形成前肥大层与肥大层软骨细胞,并且可以诱导基质钙化发生。透明质酸具有修复关节软骨纤维层,维持未钙化软骨的厚度,保护受损害的软骨的功能。TGF-β具有促进软骨细胞增殖、调节细胞分化、促进细胞外基质合成作用。本课题拟在体外进行髁突软骨与股骨头软骨的组织培养,观察其在体外增殖分化的特征,并加入透明质酸、TGF-β1及其抑制剂探讨其对于软骨增殖分化的影响,为临床上研究髁突软骨的增殖分化与相关疾病的发生机制提供一定的理论支持。实验方法:本实验采用新生2d的昆明小鼠子鼠,在超净工作台内,取其髁突软骨与股骨头软骨放置于IMDM培养液内进行体外组织培养。采用大体观察、软骨面积测量、HE染色、茜素红染色、碱性磷酸酶染色、Ⅹ型胶原及Ki67免疫组化的方法,研究其增殖分化的不同。实验结果:1、髁突软骨在体外培养下增殖层、成熟层的软骨细胞发生了肥大分化,并能自发基质钙化、软骨内成骨的过程。髁突软骨在体外培养4w后,髁突软骨内出现高密度光阻射区,随着培养时间推进,软骨内高密度光阻射区沿着软骨表层下方继续向前缘发展。直至培养8w结束,肉眼可见髁突软骨组织发生了成骨样改变,并且占据了大部分髁突软骨。软骨面积测量显示培养4w至8w结束,髁突软骨面积测量无显著变化(P0.05)。HE染色显示髁突软骨增殖层与成熟层变薄,出现高密度光阻射区的软骨细胞发生了肥大分化,茜素红染色证实了基质钙化的发生,碱性磷酸酶与Ⅹ型胶原免疫组化研究进一步说明软骨细胞发生了肥大分化并且正在经历软骨内成骨的过程。Ki67免疫组化显示培养8w后软骨细胞依然具有增殖活性,证实了体外培养方法的可行性。2、股骨头软骨体外培养下软骨面积显著增大,但软骨细胞尚未发生肥大分化。股骨头软骨在体外培养下自始至终软骨内未出现高密度光阻射区,然软骨面积测量显示培养初至培养8w结束,股骨头软骨面积显著增大(P0.05)。HE染色显示股骨头软骨细胞体积明显增大,软骨层次清晰。茜素红染色提示软骨基质未发生钙化,且软骨内除肥大软骨外其余软骨层无碱性磷酸酶与Ⅹ型胶原表达,Ki67免疫组化显示培养8w后软骨细胞依然具有增殖活性。3、透明质酸组中,髁突软骨与股骨头软骨面积显著增大,但髁突软骨细胞的肥大分化受到了一定的抑制。透明质酸组髁突软骨内均未观察到高密度光阻射区,与空白组相比,髁突软骨培养2w、4w、6w、8w后,髁突软骨面积测量均显著增大(p0.05)。HE染色显示髁突软骨纤维层与增殖层变薄,增殖层与成熟层软骨细胞体积增大明显,免疫组化提示培养8w后髁突软骨未表达成熟肥大软骨细胞的标记物Ⅹ型胶原与碱性磷酸酶活性。股骨头软骨内均未出现高密度光阻射区,而股骨头软骨面积测量显示:与空白组相比,HA组在不同的培养时间,股骨头软骨面积测量均显著增大(p0.05)。HE染色显示培养8w后,透明质酸组股骨头各软骨层细胞体积增大明显,茜素红染色、碱性磷酸酶、Ⅹ型胶原免疫组化显示股骨头软骨细胞未发生肥大分化。4、TGF-β1组中,股骨头软骨面积显著增大,髁突软骨细胞的肥大分化提前发生。TGF-β1组中髁突软骨培养2w后,与空白组相比,髁突软骨后缘与骨交界处提前出现高密度光阻射区。髁突面积测量显示TGF-β1对于髁突软骨的增殖无显著作用(p0.05)。HE染色、茜素红染色、碱性磷酸酶、Ⅹ型胶原免疫组化研究证实髁突软骨发生了肥大分化,且正在经历基质钙化、软骨内成骨的过程。股骨头软骨内未发现高密度光阻射区,股骨头软骨面积测量显示:与空白组相比,TGF-β1组在不同的培养时间,股骨头软骨面积测量均显著增大(p0.05)。茜素红染色、碱性磷酸酶、Ⅹ型胶原免疫组化证实股骨头软骨细胞未发生肥大分化。实验结论:1、髁突软骨与股骨头软骨在体外培养下具有不同的增殖分化特征:髁突软骨经历了肥大分化、基质钙化以及软骨内成骨的过程,且基质钙化与增殖能力存在相关性;而股骨头软骨仅表现出较强的增殖能力。2、髁突软骨体外培养下增殖分化的特征很可能为临床上研究与髁突发育相关疾病的发生机制提供了一个有用的工具。3、在体外培养下,透明质酸可以促进髁突软骨与股骨头软骨的增殖,然对于髁突软骨细胞的肥大分化有一定的抑制作用。4、在体外培养下,TGF-β1在早期髁突软骨细胞的肥大分化以及股骨头软骨的增殖中起着重要作用。
【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R782.6

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本文编号：1191927