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目的
探索低氧环境下转化生长因子－β3(TGF－β3)诱导大鼠骨髓间充质干细胞(BM－MSCs)向软骨细胞分化的作用及相关机制。
方法取SD大鼠的胫骨、股骨，运用全骨髓贴壁法培养BM－MSCs，通过流式细胞术检测其细胞表面抗原、定向诱导分化等方式鉴定BM－MSCs；在常氧或低氧条件下，添加TGF－β3诱导BM－MSCs，阿利新蓝染色和Ⅱ型胶原免疫荧光染色检测BM－MSCs的软骨表达情况；实时荧光定量聚合酶链反应检测软骨Ⅱ型胶原蛋白(collagen Ⅱ)、聚蛋白多聚糖(aggrecan)、Ⅹ型胶原蛋白(collagen Ⅹ)的表达情况；蛋白免疫印迹法分别检测collagen Ⅱ、低氧诱导因子－1α(HIF－1α)及β－连环蛋白的表达情况。
结果BM－MSCs呈成纤维细胞状，细胞表面高表达CD90(99.26%)，CD29(96.41%)，CD44(95.98%)，弱表达CD45(8.8%)并可诱导向成骨、成脂、成软骨分化；阿利新蓝及细胞免疫荧光染色的结果发现低氧条件下添加TGF－β3培养BM－MSCs细胞团高表达aggrecan和collagen Ⅱ。实时荧光定量聚合酶链反应的结果发现，对比对照组，低氧条件下添加TGF－β3可使BM－MSCs的collagen Ⅱ、aggrecan和collagen Ⅹ的mRNA水平分别上调2.46、2.20和1.80倍(P<0.05)。蛋白免疫印迹法提示低氧TGF－β3组较对照组HIF－1α、collagen Ⅱ表达量增加，β－连环蛋白表达量下降。
结论低氧环境下TGF－β3可以明显促进BM－MSCs成软骨分化能力，并可能与抑制Wnt/β－catenin通路相关，从而为BM－MSCs治疗关节软骨损伤提供有效的新途径。