調控間葉前驅細胞之分化過程:由軟骨化途 徑中轉為骨質新生化
間葉前驅細胞具有分化成許多不同種類細胞的能力。在動物胚胎軀幹發育的過程中,先 有軟骨的形成,接著再出現硬骨。然而到底硬骨是由間葉前驅細胞分化而來的,還是由 軟骨細胞轉變而成仍然無法釐清。根據過去研究,間葉前驅細胞在腎上腺皮質酮 (dexa methasone) 跟轉形成長因子 (TGF-β1) 的存在之下會分化成類軟骨細胞。然而,如果間 葉前驅細胞走向軟骨分化的路徑時,是否可以再次被引導往骨質分化的路徑。在本篇的 研究中,我們利用正在進行軟骨分化的間葉前驅細胞作基礎,來探討是否微環境的改變 會引導間葉前驅細胞從軟骨化轉變成骨質分化。從這個實驗中可以釐清,是否當間葉前 驅細胞在軟骨化過程中,會被限制住在軟骨的分化路徑,或是仍然具有往其他路徑分化 的能力。在本篇實驗中,先利用腎上腺皮質酮 (dexamethasone) 跟轉形成長因子 (TGF-β1) 處理間 葉前驅細胞 7 天,使得間葉前驅細胞走向軟骨分化,再利用骨細胞成長因子或硬骨生成 培養基處理 7 天。發現經過這個處理過程的間葉前驅細胞,表現出比未處理的間葉前驅 細胞,高出 3 至 6 倍鹼性磷酸脢活性。同時,另一個重要的間葉前驅細胞軟骨化表現蛋 白第二型膠原蛋白,只有在腎上腺皮質酮跟轉形成長因子持續處理的組別中表現,而在 其他處理的組別都沒有表現。另一個重要的骨質分化的標記,核心結合因子 (cbfa1) 也 只在有骨細胞成長因子處理跟硬骨生成培養基處理的組別中表現出來。軟骨細胞經過骨 細胞成長因子處理跟硬骨生成培養基處理兩個星期之後,比未處理的組別表現出較高的 第一型膠原蛋白,及較低的第二型膠原蛋白。根據這些結果,可發現間葉前驅細胞被誘導往軟骨分化後,可以再次被引導往骨質新生 的分化路徑。而且,成熟的軟骨細胞在經骨細胞成長因子處理或硬骨生成培養基培養下
,仍然可以被引導走向硬骨分化。
Switching of Mesenchymal Progenitor Cell (MPC) Differentiation from Chondrogenesis to Osteogene
sis