转化生长因子β1诱导的调节性T细胞抑制炎性骨吸收的研究

发布时间：2019-07-11 07:25

【摘要】：第一部分转化生长因子β1通过诱导调节性T细胞新生抑制组织工程软骨吸收目的：探讨转化生长因子β1(transforming growth factor-betal, TGF-β1)抑制细胞凋亡和组织工程软骨吸收的机制。方法：我们将TGF-β1基因转染至骨髓间充质干细胞后与CD4+T细胞,促炎因子干扰素(IFN)-7和肿瘤坏死因子(TNF)-α共培养,分析骨髓间充质干细胞的形态学改变,凋亡,软骨分化能力以及CD4+T细胞的表型变化。结果：加入IFN-γ和TNF-α的培养组骨髓间充质干细胞凋亡和组织工程软骨吸收明显多于对照组。与此相反,加入CD4+T细胞的培养组骨髓间充质干细胞凋亡和组织工程软骨吸收较少,在该组中我们发现了Foxp3+T细胞和CD25+CD39+T细胞。此外,在未转染TGF-β1基因的培养组中,检测不到Ⅱ型胶原、Foxp3+T细胞或CD25+CD39+T细胞。结论：IFN-γ和TNF-α诱导了骨髓间充质干细胞凋亡和组织工程软骨吸收,但新生的调节性T (Treg)细胞能够抑制IFN-γ和TNF-α的功能进而保护种子细胞和组织工程软骨。TGF-β1不仅发挥了软骨诱导作用,同时促使CD4+T细胞转化为Treg细胞。第二部分转化生长因子β1诱导的调节性T细胞抑制内源性IFN-γ和TNF-α导致的组织工程软骨吸收目的：探讨CD4+T细胞是否能够分泌内源性IFN-γ和TNF-α,以及它们的功能,并进一步研究诱导的调节性T细胞(induced Treg cells, iTreg)对于骨髓间充质干细胞和组织工程软骨的保护作用。另外,我们还将探讨在这一共培养体系中TGF-β1的功能。方法：将转染(或未转染)TGF-β1基因的骨髓间充质干细胞(TGF-β1+/-BMMSCs)与CD4+T细胞共培养。用PCR、流式细胞术和蛋白质印迹法等评估Treg细胞标记物(Foxp3、CD25和CD39)、促炎因子IFN-γ和TNF-α的表达水平,评价骨髓间充质干细胞凋亡以及组织工程软骨吸收情况。结果：TGF-β1+/-BMMSCs+CD4+T细胞的共培养体系中均有IFN-γ和TNF-α基因和蛋白表达。TGF-β-+BMMSCs+CD4+T细胞的共培养体系中Foxp3基因高表达以及17.58±0.45%细胞为CD25+CD39+细胞,且骨髓间充质干细胞凋亡率较TGF-β1-BMMSCs+CD4+T细胞共培养体系中少(p0.01)，，Ⅱ型胶原的表达量较单纯TGF-β1+BMMSCs培养组少(p0.05),且染色较浅。结论：CD4+T细胞可以通过分泌内源性的IFN-γ和TNF-α,导致骨髓间充质干细胞凋亡和组织工程软骨吸收。同时,TGF-β1能够诱导CD4+T细胞分化为iTreg细胞,抑制骨髓间充质干细胞凋亡和组织工程软骨吸收。第三部分TGF-β1通过调节局部免疫反应促进Bio-Oss成骨的应用目的：探讨抑制Bio-Oss周围炎症,促进Bio-Oss在体内成骨的方法,以期为提高临床牙种植的成功率提供参考依据。方法：首先将骨髓间充质干细胞培养于带有Bio-Oss的培养液中,通过检测细胞与材料的分布关系以及材料对细胞增殖分化的影响了解Bio-Oss与细胞的生物相容性；其次建立兔牙槽骨缺损模型并分组修复,通过改变Bio-Oss在体的微环境,观察Bio-Oss在体内的成骨效果。结果：共培养组细胞沿胞体长轴呈有序排列,较均匀地贴附于材料表面,与单纯细胞组相比未见明显差异,Bio-Oss对TGF-β1+BMMSCs的增殖及碱性磷酸酶(ALP)活性未见明显影响。牙槽骨缺损修复术后30、60、90天时,Bio-Oss逐渐由散在颗粒状与周围骨组织融合、成骨,但是在促炎因子IFN-γ和TNF-α参与时,Bio-Oss成骨明显滞后。TGF-β1+BMMSCs参与修复组较单纯Bio-Oss修复组成骨作用不显著。结论：TGF-β1+BMMSCs与Bio-Oss有良好的生物相容性。TGF-β1+BMMSCs在体发挥骨引导和控制局部炎症的双重作用不明确。
【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R782.1

【参考文献】