iPSC-MSCs体外抑制ADAMTS保护骨关节炎患者软骨基质

目的 研究诱导多能干细胞来源的间充质干细胞(iPSC-MSCs)体外对膝骨关节炎(KOA)患者软骨基质的保护作用及其部分机制.方法 收集KOA患者关节置换手术切除的软骨组织,分别进行组织和细胞实验.软骨组织剪成小块,随机分为对照组、白介素-1β(IL-1β)诱导组和iPSC-MSCs组.除对照组外,各组软骨组织予以IL-1β(10 ng/ml)刺激96 h,再与不同数量 iPSC-MSCs(1 ×104,1 × 105,1 × 106)细胞共培养72 h后取出软骨组织进行石蜡包埋切片,免疫组化法检测组织中带有血小板凝血酶敏感蛋白结构域的解聚蛋白样金属蛋白酶家族(ADAMTS-4、ADAMTS-5)及Ⅱ型胶原(COL2)表达,ELISA法检测共培养上清中基质金属蛋白酶13(MMP13)、白介素-6(IL-6)、白介素-10(IL-10)水平,苏木素伊红(HE)染色检测离体软骨组织的病理改变.分离KOA患者软骨组织中软骨细胞,经IL-1β(10 ng/ml)刺激48 h后,将软骨细胞与不同数量iPSC-MSCs(1 ×104,1 × 105,1 × 106)共培养72 h.免疫荧光和蛋白免疫印迹法检测软骨细胞中矮小相关转录因子2(RUNX2)、ADAMTS-4、AD-AMTS-5的表达.结果 与对照组比较,IL-1β可诱导软骨组织 RUNX2、ADAMTS-4、ADAMTS-5 水平升高、COL2 水平降低,培养上清中MMP-13、IL-6水平升高(P＜0.05),IL-10水平减少(P＜0.05);与IL-1β诱导组比较,不同数量iPSC-MSCs 共培养可降低上清中MMP-13、IL-6水平,降低RUNX2、ADAMTS-4、ADAMTS-5 的表达,促进 COL2 表达,并升高IL-10水平.结论 iPSC-MSCs体外可抑制ADAMTS-4、ADAMTS-5表达,减少软骨细胞外基质降解,起到关节软骨保护作用.