摘要：
文題釋義：
骨髓間充質幹細胞：是一種具有高水平增殖能力的多能基質細胞，可分化為多種細胞，如成骨細胞、軟骨細胞和脂肪細胞。來源於骨髓間充質幹細胞的成骨細胞在骨基質中起著重要的作用，因而在組織工程研究和再生醫學應用領域引起廣泛關注，但骨質疏鬆患者的骨髓間充質幹細胞與健康細胞相比有著較低的生長速率和成骨潛能。
低氧預處理：在進行體內幹細胞移植或體外成骨分化前先進行一段時間的低氧環境培養可以提高幹細胞的治療潛力、成骨分化能力，如果在低氧條件下進行預處理，骨髓間充質幹細胞在致命缺氧攻擊後將存活更長時間並且保持更好的成骨分化能力。此外，低氧誘導因子1α通路的啟用加速了體內骨再生，提示低氧是骨癒合的重要輔助因素。
背景：低氧是調節血管生成-成骨分化過程的主要驅動力之一，細胞在分化前進行低氧預處理能夠保持幹細胞乾性和增強幹細胞的成骨分化能力，但低氧預處理能否改善去卵巢大鼠骨髓間充質幹細胞的成骨分化能力尚不清楚。
目的：探討低氧預處理對去卵巢大鼠骨髓間充質幹細胞成骨分化能力的影響以及低氧誘導因子1α在其中的作用。
方法：首先建立去卵巢SD大鼠模型，提取假手術大鼠和去卵巢大鼠骨髓間充質幹細胞。將細胞分為3組，①正常組：假手術組大鼠骨髓間充質幹細胞在常氧環境培養(體積分數21%氧氣)；②骨質疏鬆組：去卵巢大鼠骨髓間充質幹細胞在常氧環境培養(體積分數21%氧氣)；③低氧組：去卵巢大鼠骨髓間充質幹細胞在低氧環境培養(體積分數5%氧氣)。採用CCK-8法檢測第1，3，5，7天的吸光度值來反映各組細胞的增殖能力；在低氧環境培養72 h後，轉移至正常培養箱進行成骨誘導分化14 d，採用茜素紅染色和qRT-PCR檢測成骨相關基因表達水平。最後將骨質疏鬆組骨髓間充質幹細胞轉染小干擾RNA沉默低氧誘導因子1α表達，在低氧環境培養72 h，轉移至正常培養箱進行成骨誘導分化14 d，觀察沉默低氧誘導因子1α後成骨能力變化。
結果與結論：①去卵巢大鼠骨髓間充質幹細胞增殖能力下降，同時成骨分化能力受損；②低氧環境可以促進去卵巢大鼠骨髓間充質幹細胞增殖，提高鈣結節的沉積以及成骨相關基因的表達；③沉默低氧誘導因子1α後，低氧預處理改善成骨能力的效應被消除；④結果表明，低氧預處理可以改善去卵巢大鼠骨髓間充質幹細胞的增殖及成骨分化能力，低氧誘導因子1α在低氧預處理促進成骨分化過程中起到重要作用。
縮略語：骨髓間充質幹細胞：bone marrow derived mesenchymal stem cells，BMMSCs；低氧誘導因子1α：hypoxia -inducible factor 1α，HIF-1α
https://orcid.org/0000-0003-4062-0530(黃曉雄)
中國組織工程研究雜誌出版內容重點：幹細胞；骨髓幹細胞；造血幹細胞；脂肪幹細胞；腫瘤幹細胞；胚胎幹細胞；臍帶臍血幹細胞；幹細胞誘導；幹細胞分化；組織工程
關鍵詞: 幹細胞, 骨髓間充質幹細胞, 骨質疏鬆, 低氧, 細胞增殖, 成骨分化, 低氧誘導因子1α
引用本文: 黃曉雄, 陳維凱, 劉 滔, 楊惠林, 何 帆. 低氧預處理改善去卵巢大鼠骨髓間充質幹細胞的成骨分化潛能[J]. 中國組織工程研究, 2022, 26(13): 2034-2039.
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