低氧诱导因子1α及2α在人BMSCs成软骨分化中的表达规律

目的通过诱导人BMSCs（human BMSCs，hBMSCs）成软骨分化，观察低氧诱导因子1α（hypoxia inducible factor 1α，HIF-1α）、HIF-2α在分化过程中的表达趋势，为阐明HIF参与调控成软骨分化机制提供依据。 方法对已消化的悬浮hBMSCs进行离心沉淀，形成细胞微球。将细胞微球分为2组，对照组加入含2% FBS的H-DMEM培养基，成软骨诱导组加入软骨诱导液，于低氧（2% O2）条件下培养。培养3周后行甲苯胺蓝及Ⅱ型胶原免疫组织化学染色观察，培养1周行Western blot检测HIF-1α、HIF-2α蛋白表达，培养1、2、3周行实时定量PCR检测成软骨分化关键转录因子及相关标志基因表达。 结果甲苯胺蓝染色示，对照组染色细胞核整体分布稀疏，而成软骨诱导组分布致密；成软骨诱导组细胞外基质染色明显较对照组深。Ⅱ型胶原免疫组织化学染色示阳性信号主要位于细胞质内；与成软骨诱导组相比，对照组细胞核分布较稀疏且着色浅。Western blot检测示，培养1周成软骨诱导组HIF-1α和HIF-2α蛋白相对表达量均显著低于对照组（t=8.345，P=0.001；t=7.683，P=0.002）。实时定量PCR检测示，与对照组比较，成软骨诱导组HIF-1α mRNA相对表达量在培养1周时降低、2周时显著升高，差异均有统计学意义（P＜0.05）；3周时两组比较差异无统计学意义（P＞0.05）。成软骨诱导组培养各时间点HIF-2α mRNA相对表达量均显著低于对照组，Sox-9 mRNA相对表达量均显著高于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.01）。培养过程中，Ⅱ型胶原及Ⅹ型胶原表达呈逐渐增加趋势，第2、3周时两者的mRNA相对表达量显著高于对照组（P＜0.05）。而成软骨诱导组多聚蛋白聚糖mRNA相对表达量在各时间点均高于对照组（P＜0.05）。 结论HIF-1α参与诱导hBMSCs成软骨分化过程，但HIF-2α表达在该分化过程中受抑制