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为解决马软骨损伤治疗及细胞来源选择问题，俄克拉荷马大学等机构研究人员对比 eBMSCs 和 eUCMSCs 软骨诱导潜力。结果显示 eBMSCs 更具优势，地塞米松可有效诱导其软骨分化。该研究为马软骨再生治疗提供新思路，值得一读。
在马的世界里，有一种疾病让它们十分痛苦，那就是软骨损伤。想象一下，马在奔跑、跳跃时，软骨就像关节的 “保护垫”，起着缓冲和减少摩擦的重要作用。一旦软骨受伤，不仅会影响马的正常活动，还常常会引发创伤后骨关节炎（Post-Traumatic Osteoarthritis，PTOA）。这对于赛马、工作马来说，几乎是一场 “灾难”，因为这可能意味着它们职业生涯的终结，甚至影响到它们的日常生活。
目前，针对马软骨损伤的治疗手段有不少，像使用抗炎药物，包括非甾体抗炎药（Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drugs，NSAIDS）和皮质类固醇；还有关节内注射透明质酸或多硫酸化多糖等方法。另外，再生疗法也逐渐兴起，比如使用间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells，MSCs）进行治疗。在细胞治疗中，马骨髓来源的间充质干细胞（Equine Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cells，eBMSCs）是常用的细胞类型，因为它容易获取且具有多能性。然而，同种异体 eBMSCs 的供应有限，这就促使人们把目光投向其他潜在的细胞来源，比如马脐带基质间充质干细胞（Equine Umbilical Cord Matrix Mesenchymal Stromal Cells，eUCMSCs）。它具有非侵入性获取和易获得的优点，不过之前的研究发现，它的软骨诱导潜力似乎不太理想。
同时，在软骨再生领域，肽和小分子化合物受到了越来越多的关注。像 kartogenin（KGN）、SM04690，以及 CM10、CK2.1 这些肽和化合物，在理论上有可能诱导软骨形成，替代生长因子。但截至目前，这些因子在马的相关研究中还没有得到验证。此外，缺氧环境对马 MSCs 软骨分化的影响也尚不明确，虽然有研究对其进行过探索，但还需要更多的研究来深入了解。
为了解开这些谜团，来自俄克拉荷马大学斯蒂芬森生物医学工程学院、科罗拉多州立大学等机构的研究人员 Boushra Ajeeb 等人，在《BMC Veterinary Research》期刊上发表了一篇名为 “Comparison of the chondrogenic potential of eBMSCs and eUCMSCs in response to selected peptides and compounds” 的论文。他们通过一系列实验，得出了一些重要结论，为马软骨损伤的治疗提供了新的思路。
研究人员在这项研究中用到了几个关键技术方法。首先是细胞培养技术，他们从马的脐带组织和骨髓中获取 eUCMSCs 和 eBMSCs，并进行培养和扩增。接着使用了流式细胞术，通过这种技术来分析细胞表面标记，从而鉴定细胞的类型和特性。另外，实时定量聚合酶链反应（Real-Time Quantitative Polymerase Chain Reaction，RT-qPCR）技术也发挥了重要作用，研究人员用它来检测相关基因的表达情况。还有生化分析，通过这种方法来测定细胞中 DNA 和糖胺聚糖（Glycosaminoglycan，GAG）的含量。
下面我们来看看具体的研究结果：
1. 细胞表征
研究人员通过流式细胞术对第 4 代 eBMSCs 和 eUCMSCs 进行了表征。结果发现，eBMSCs 的 6 个供体中，所有细胞都表达 CD29、CD44、CD90 和 CD105，并且都不表达 CD73 和 CD79a，但有两个供体（4 号和 5 号）的细胞对造血细胞标记 CD45 呈阳性染色。而 eUCMSCs 的 3 个供体中，细胞都高表达 CD29，大部分细胞表达 CD44、CD90 和 CD105，都不表达 CD45 和 CD73，不过 CD79a 的表达在不同供体间存在差异。这表明不同来源的马 MSCs 在细胞表面标记表达上存在一定的异质性。
2. 基因表达
在研究不同化合物和肽对 eBMSCs 和 eUCMSCs 软骨生成基因表达的影响时，研究人员发现，与阴性对照组相比，无论是 eBMSCs 还是 eUCMSCs，在添加 kartogenin、SM04690、CM10 和 CK2.1 后，软骨生成标记基因 SOX - 9、ACAN 和 Col2a1 的表达都没有显著增加。而且，TGF - β3 阳性对照组与阴性对照组相比，这些基因的表达也没有显著差异。这说明这些被寄予厚望的化合物和肽，在诱导马 MSCs 软骨分化方面，并没有展现出预期的效果。
随后，研究人员又评估了地塞米松（Dexamethasone）和 TGF - β3 对 eBMSCs 软骨分化的影响。在缺氧条件下的 eBMSC 球体培养中，单独使用地塞米松就能显著提高 ACAN 和 Col2a1 的基因表达，相比阴性对照组，表达量分别提高了 43 倍和 181 倍。这表明在缺氧环境下，地塞米松可以有效地诱导 eBMSCs 向软骨细胞分化，甚至不需要 TGF - β3 的参与。而在常氧条件下，同时使用地塞米松和 TGF - β3 才能使 ACAN 和 Col2a1 的基因表达达到最高水平。另外，研究人员还发现，在不同培养条件下，eBMSCs 的基因表达存在差异，而且缺氧和常氧条件对 eBMSCs 基因表达的影响也因培养方式和添加的因子不同而有所不同。
3. 生化分析
在生化分析实验中，研究人员测定了 eBMSCs 和 eUCMSCs 的 GAG 含量。结果显示，在 eBMSCs 的球体培养中，TGF - β3 阳性对照组的 DNA 含量和 GAG 含量最高，而 SM04690 处理组的 GAG 含量最低，甚至在 100nM 的 SM04690 处理组中检测不到 GAG。对于 eUCMSCs，所有组都未检测到 GAG，这进一步表明 eUCMSCs 在当前实验条件下的软骨形成能力有限。
在评估地塞米松对 eBMSC 球体 GAG 产生的影响时，研究人员发现，在缺氧条件下，同时使用地塞米松和 TGF - β3 能显著提高 GAG/DNA 含量；在常氧条件下，同样是同时使用这两种物质，GAG/DNA 含量也有显著提升。而在单层培养中，不同条件下的 eBMSCs 在 DNA 含量、GAG 含量和 GAG/DNA 含量上的差异则有所不同。
综合上述研究，研究人员得出结论：在本研究的条件下，与 eUCMSCs 相比，eBMSCs 可能更适合用于软骨形成。而且，地塞米松在缺氧的球体培养中，是诱导 eBMSCs 软骨形成的有效信号，甚至不需要额外的生长因子如 TGF - β3。这一发现为马软骨损伤的细胞治疗提供了重要的理论依据。
从讨论部分来看，这项研究有不少重要意义。首先，它是首次对报道的软骨诱导化合物和肽在 eBMSCs 和 eUCMSCs 上的软骨诱导潜力进行体外评估，为后续研究提供了基础数据。其次，研究发现 eUCMSCs 在当前培养条件下软骨诱导潜力有限，这与之前的研究结果一致，但也提示我们可以通过探索 3D 水凝胶、流体流动或机械刺激等方法，进一步挖掘 eUCMSCs 的潜力，而且其免疫调节潜力也值得深入研究。对于 eBMSCs，研究明确了缺氧和地塞米松在诱导其软骨分化中的重要作用，这为未来基于 eBMSCs 的细胞治疗提供了新的方向。在未来，还需要进行体内评估，进一步验证 eBMSC 球体在马软骨再生中的优势，同时也需要探索不同的培养条件和生物材料，以优化细胞治疗方案。
