摘要：目的研究生长分化因子-5(growth differentiation factor-5,GDF-5)对肢芽细胞分化的影响机制及在骨形成过程中的作用机制.方法取妊娠第12 d胎鼠肢芽,行肢芽细胞微团培养,以不同浓度(0 ng/ml、10 ng/ml、50 ng/ml、100 ng/ml、120 ng/ml)重组鼠GDF-5,干预培养中的肢芽细胞.于细胞培养第1 d、3 d,用扫描电镜观察不同浓度GDF-5对肢芽细胞生长与分化的影响.于细胞培养第3 d,采用免疫组织化学和实时定量PCR等方法观察GDF-5对肢芽细胞核结合转录因子(Cbfa1)与X型胶原蛋白表达的影响.结果在细胞培养第1 d,扫描电镜观察结果显示,GDF-5可使肢芽细胞连接更为紧密,高浓度GDF-5组有成熟软骨基质和软骨结节形成,低浓度组也有软骨结节形成,该效应与GDF-5浓度呈正相关.在细胞培养第3 d,免疫组织化学检测结果显示,X型胶原蛋白表达以120 ng/ml浓度组最为广泛和强烈,0 ng/ml浓度组表达最弱,其表达趋势接近于Cbfa1的表达,表明GDF-5有促进肢芽细胞向成熟软骨方向分化的作用.实时定量PCR结果显示,GDF-5在mRNA水平同样促进Cbfa1表达,其促进作用呈剂量依赖效应.结论GDF-5通过上调Cbfa1和X型胶原蛋白表达的途径促进肢芽细胞向软骨分化和促进骨形成.

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