黄精多糖通过TGF-β3/Smad2信号通路诱导肌腱干细胞向软骨细胞分化的机制研究

摘要

目的：验证黄精多糖（polygonatum polysaccharide,PSP）联合TGF-β3通过激活TGF-β3/Smad2通路诱导大鼠肌腱干细胞（TDSCs）向软骨细胞分化的作用。方法：通过酶消化法从大鼠尾腱提取TDSCs，纯化、传代及流式细胞术鉴定；不同浓度PSP干预TDSCs，通过CCK-8法筛选出最佳生长浓度；将TDSCs分为PSP组、TGF-β3组、PSP+TGF-β3组、Control组诱导分化，通过形态学观察、甲苯胺蓝细胞染色、免疫荧光染色、Western blot检测Ⅱ型胶原（COLⅡ）、SOX9、聚集蛋白聚糖（AGG）观察软骨分化情况；Western blot法检测诱导成软骨分化后TGF-β3/Smad2信号通路相关因子Smad2、p-Smad2的表达水平。结果：流式细胞术检测证实TDSCs高表达CD90和CD29，低表达CD11b和CD45;CCK-8实验筛选确定5μmol/L PSP为最佳干预剂量。甲苯胺蓝染色结果显示，PSP组、TGF-β3组及PSP+TGF-β3组的蓝染面积均显著大于Control组。进一步通过细胞免疫荧光观察到，PSP组、TGF-β3组及PSP+TGF-β3组的COLⅡ荧光表达强度显著增强，其中PSP+TGF-β3组表达最高（P<0.05）。Western blot分析表明，PSP组、TGF-β3组及PSP+TGF-β3组均能显著提升p-Smad2/Smad2比值及软骨标志物COLⅡ、SOX9、AGG的表达水平（P<0.05），且PSP+TGF-β3组表达量最高（P<0.05）。结论：PSP能促进TDSCs增殖、成软骨分化，其可能通过激活TGF-β3/Smad2从而促进TDSCs成软骨细胞分化。

关键词

软骨损伤 / 黄精多糖 / TGF-β3/Smad2信号通路 / 肌腱干细胞 / 成软骨诱导

基金资助

四川省科技计划资助（2024NSFSC0570）; 西南医科大学项目（2023ZYYJ05）; 四川省中医药管理局项目（2024zd018）; 泸州市人民政府-西南医科大学科技战略合作项目（2021LZXNYD-J31）; 2022年西南医科大学附属中医医院科研团队培育项目（2022-CXTD-08）; 重庆市自然科学基金面上项目（CSTB2023NSCQ-MSX0644）; 重庆市中医药重点建设学科西南大学中医康复学（2021-4322190044）