关节软骨重建是组织工程学研究的热点之一，但是软骨细胞来源有限一直制约着研究的发展。最近英国曼彻斯特大学的干细胞研究人员报道了体外诱导人胚胎干细胞（human embryonic stem cells，hESCs）分化为软骨细胞的最新进展。

    胚胎干细胞具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的潜能，体外诱导可使其分化为机体几乎所有的细胞类型。研究人员通过在hESCs分化发育的不同阶段加入不同的细胞外基质蛋白和生长因子诱导，使其最终分化发育为关节软骨细胞。人胚胎干细胞体外处于RPMI培养基中培养，整个诱导分化过程分为三个阶段，每个阶段加入不同的诱导因子。第一阶段，培养的第1至3天，细胞分化为内胚层细胞,此阶段加入激活素A、Wnt3a和成纤维细胞生长因子2诱导，经培养后细胞数量翻倍，并且开始表达钙黏着糖蛋白E、CDH1和GSC等。第二阶段，培养的第4至8天，细胞分化为中胚层细胞，此阶段需去除培养基中的激活素A和Wnt3a，而加入神经营养因子4等，经过此阶段诱导，细胞可以分裂2代，显微镜下可观察到95%的细胞连成片状，此时细胞开始表达粘附分子CXCR4、血小板源性生长因子受体等，细胞内开始出现硫酸糖胺聚糖，油红染色阳性。第三阶段，培养的第9至14天，此阶段需加入生长分化因子5和神经营养因子4诱导，细胞数量进一步增加。此时细胞开始分化为软骨细胞。镜下观察第三阶段细胞中的75%具有软骨细胞形态，硫酸软骨素染色阳性，并可检测到CD44表达。

    此诱导方法优点在于将不同分化阶段的干细胞处于不同的环境中进行诱导，并且针对每阶段成功分化的细胞进行下一步诱导，快速高效。本研究为人胚胎干细胞体外诱导为软骨细胞和关节软骨替代疗法提供了方法学依据。（编译：吴娟娟）

参考文献：《Nature Biotechnology》2010;28:1187-1194