[发明专利]一种两步法建立间充质干细胞软骨分化后骨关节炎样细胞模型的方法

说明书

本发明公开了一种两步法建立间充质干细胞软骨定向分化后骨关节炎细胞模型的方法。该方法首先诱导间充质干细胞定向分化为关节软骨细胞，然后采用IL‑1β体外诱导所得软骨细胞建立骨关节炎模型。本发明首次使用两步法建立软骨定向分化后骨关节炎模型，通过考察软骨细胞形态学和表型基因aggrecan、Col2α1表达改变，确定了溶液的最佳使用浓度和细胞诱导时间。本方法操作容易、成本较低，可用于间充质干细胞软骨定向分化后的细胞质量评估、成年骨关节炎易感的早期预警、骨关节炎药物作用靶标的验证以及药物毒性/药效的筛选等相关研究。

技术领域

本发明属于细胞模型技术领域，涉及一种两步法建立间充质干细胞软骨定向分化后骨关节炎样细胞模型的方法。

背景技术

骨关节炎是中老年人的常见病和多发病，是一种以关节软骨慢性退行性病变为主要病理特征的关节疾病，是老年人群疼痛和致残的主要原因。在美国50岁以上人群中，骨关节炎的发病率位居第二位，仅次于心血管疾病，累计约2100万人，每年用于直接和间接治疗骨关节炎的医疗费用约546至650亿美元[1]。我国总人口中骨关节炎的发病率约为4％，主要集中在老龄人群当中，在65岁以上人群中大于50％，在75岁以上人群中大于80％[2]。传统观点认为，骨关节炎为老年退行性疾病。目前大样本流行病学研究发现，低出生体重儿成年后手、髋等多关节的骨关节炎易感[3-5]。我们前期的大量研究证实，孕期外源物(如咖啡因、尼古丁和乙醇)暴露和摄食限制可引起子代大鼠关节软骨发育不良及成年骨关节炎易感[6-9]。提示，骨关节炎具有宫内起源。

目前针对骨关节炎的干细胞相关研究主要集中在骨关节炎发生之后干细胞作为种子细胞进行的细胞移植治疗，而将干细胞应用于胎源性成年骨关节炎的早期预警技术的相关研究尚未见报道。已证实，多种干细胞可定向分化成关节软骨细胞；在骨关节炎发病早期，白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)大量存在于滑液中，并参与了软骨的损伤[10,11]。既往有关成年骨关节炎的体外研究均是以IL-1β处理软骨细胞(细胞系或原代细胞)来进行炎症造模，以探讨成年骨关节炎的相关机制和防治靶标。因此，结合以往的文献报道，我们针对分化后软骨细胞基质含量和对炎症因子刺激的耐受能力，提出了一种新的两步法建立间充质干细胞软骨分化后骨关节炎样细胞模型的方法。

参考文献：

1.Helmick,C.G.,et al.,Estimates of the prevalence of arthritis andother rheumatic conditions in the United States.Part I.Arthritis Rheum,2008.58(1):p.15-25.

2.李儒军,林剑浩,骨关节炎流行病学的研究进展.中国临床医生,2010.38(7):p.6-10.

3.Clynes,M.A.,et al.,Further evidence of the developmental origins ofosteoarthritis:results from the Hertfordshire Cohort Study.J Dev Orig HealthDis,2014.5(6):p.453-8.

4.Poole,J.,et al.,Birth weight,osteoarthritis of the hand,andcardiovascular disease in men.Ann Rheum Dis,2003.62(10):p.1029；author reply1029.

5.Sayer,A.A.,et al.,Weight from birth to 53years:a longitudinal studyof the influence on clinical hand osteoarthritis.Arthritis Rheum,2003.48(4):p.1030-3.