Gefitinib对骨外膜间充质干细胞和骨髓间充质干细胞生物学功能的影响

目的 探讨表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)信号通路抑制剂Gefitinib对骨外膜间充质干细胞(periosteum mesenchymal stem cells,PMSCs)和骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)生物学功能的影响.方法 将10只健康雄性SD大鼠随机分为实验组(n=5)和对照组(n=5),均予以制备股骨闭合骨折模型.实验组给予Gefitinib灌胃(100 mg/kg·d),对照组给予相同剂量甲基纤维素灌胃.术后1周在麻醉状态下处死大鼠并分离提取股骨BMSCs和PMSCs,通过流式细胞术鉴定细胞表面分化抗原群(cluster of differentia-tion,CD)29、CD34、CD45、CD90;成纤维样细胞集落形成单位(colony forming unit-fibroblast,CFU-F)检测形成沉淀的碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色阳性细胞数及沉淀直径大小;5-溴-2-脱氧尿苷(5-Bromo-2-deoxyuridine,BrdU)标记法检测细胞增殖能力;实时荧光定量聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qPCR)检测细胞周期抑制因子基因(p15、p16、p21、p27)mRNA的表达.成骨诱导后行Von Kossa染色观察、成软骨诱导分化后行阿尔新蓝染色观察,qPCR法检测成骨分化基因(osteocalcin、bsp、osterix、RUNX2)mRNA和成软骨分化基因(Ag-grecan、Col2a1、Sox9)的表达情况.结果 PMSCs和BMSCs的CD29和CD90均呈阳性表达,CD34和CD45均呈阴性表达.染色观察可见PMSCs形成沉淀的ALP阳性细胞数多于BMSCs,PMSCs沉淀直径大于BMSCs.Gifitinib阻断EGFR信号后,BrdU检测显示实验组的BrdU值低于对照组(P<0.05),且PMSCs的BrdU值高于BMSCs(P<0.05);实验组细胞周期抑制因子相关基因表达水平低于对照组,且PM SCs相关基因的表达水平明显低于BM-SCs(P<0.05);实验组成骨分化及成软骨分化相关基因的表达水平高于对照组(P<0.05),且PMSCs相关基因的表达水平明显高于BMSCs(P<0.05).结论 EGFR信号通路抑制剂Gifitinib抑制PMSCs和BMSCs的增殖,但促进其成骨及成软骨分化.