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背景：腰椎滑脱是骨科的常见病症之一，以反复腰痛为主要临床表现，严重影响患者的生活质量。而腰椎滑脱患者最终大多数需要手术矫正，术中用于脊柱融合的材料存在各种不足，如果能通过人工干预使椎间盘骨化，则有望达到脊柱融合的目的。有研究显示，GDF-5在软骨发生和长骨发育中具有重要的作用，能诱导多种细胞向成软骨和成骨细胞分化，这表明其可诱导类软骨细胞-髓核细胞向成骨细胞分化。目的：本实验通过建立家兔椎间盘髓核细胞的体外培养模型，观察髓核细胞的细胞学特性和生物学特性，然后在给予rhGDF-5和bFGF进行人工干预后，探讨rhGDF-5和bFGF对髓核细胞表型表达和分化特性的影响，并为直接诱导椎间盘髓核细胞成骨行椎间融合提供理论依据。方法：1.从健康家兔取出椎间盘髓核，用Ⅱ型胶原酶消化法分离原代椎间盘髓核细胞后，单层培养并以胰酶消化法传代，采用差速贴壁法进行纯化。2.观察髓核细胞在细胞因子rhGDF-5和bFGF诱导下成骨表型表达和细胞学特性的变化。按试验中的细胞培养条件分为四个培养组：A组：DMEM/15%FBS培养液；B组：DMEM/15%FBS培养液+rhGDF-5；C组：DMEM/15%FBS培养液+bFGF；D组：DMEM/15%FBS培养液+rhGDF-5+bFGF。3.利用光学显微镜观察细胞形态，MTT法测定生长曲线，免疫组化观察Ⅰ型胶原和Ⅱ型胶原的表达，放射免疫技术测定骨钙素的表达，茜素红染色等。结果：初贴壁的髓核细胞呈短梭形、多角形，融合后呈旋涡状，传代后呈长梭形或星形，培养后期呈明显的趋化性生长、极性排列。大约于第五代时细胞出现生长滞缓，即出现老化现象。rhGDF-5能够抑制细胞的增殖；增加骨钙素的表达；促进钙盐的沉积，形成钙结节。bFGF能够促进细胞的增殖；对骨钙素表达无明显影响；促进Ⅰ型胶原的表达；促进钙盐沉积，形成钙结节。当联合使用rhGDF-5和bFGF时，能够促进细胞增殖；能够促进Ⅰ型胶原、骨钙素的表达和钙盐的沉积，其效果要比单独使用任一细胞因子都好。四个组的Ⅱ型胶原表达均为阴性。结论：1.本实验成功建立家兔髓核细胞体外培养模型。原代培养的髓核细胞主要呈类软骨细胞样表型,逐渐出现向成纤维细胞转分化。在细胞传至第五代时，出现老化现象。2. rhGDF-5能成功诱导体外髓核细胞成骨，bFGF能加强rhGDF-5对髓核细胞的成骨诱导作用。