培養環境對間葉系幹細胞進行軟骨細胞分化之影響

間葉系幹細胞是可由人類骨髓分離出來的一種幹細胞，此細胞具有極佳的體外增生及分化能力，可以經由培養的方式分化成軟骨細胞、硬骨細胞及脂肪細胞。在間葉系幹細胞的分化過程中，分化環境是調控細胞命運的重要角色。當以pellet culture的方法來引導軟骨分化時，需要生長因子如TGF-β1 ( transforming growth factor β1)的引導，使細胞更有效地分化成軟骨。因此本研究的目的，旨在觀察培養的條件對於間葉系幹細胞在軟骨細胞分化過程中的影響。我們推測不同的環境對間葉系幹細胞進行軟骨細胞分化會有不同的影響。因此，本研究觀察胎牛血清對間葉系幹細胞分化成軟骨細胞的影響。研究進行的方式，是將間葉系幹細胞以200g離心成pellet，分別培養在含有2%胎牛血清和無胎牛血清的分化培養基裡，觀察兩周內細胞的變化。由實驗結果發現，在無胎牛血清存在下的軟骨分化過程中，第二型膠原蛋白的表現量比在相同條件下但含有胎牛血清的分化環境強，而且細胞的增殖能力也下降。我們推想當在有胎牛血清的存在下，細胞進行分裂的數目會比較多，當細胞處於增生環境下時也就無法進行分化而影響到幹細胞分化成為軟骨細胞的速度。相對的，在無胎牛血清的環境下，細胞就可以專一地進行細胞分化，而使其分化成軟骨細胞的速度加快，提高分化的效率。雖然添加胎牛血清可以使培養環境更豐富，但是，當細胞要進行分化時，胎牛血清所提供的生長因子可能反而會使細胞處於增殖而不利於分化的情況。本研究的結論是當利用間葉系幹細胞進行軟骨細胞分化實驗時，在無胎牛血清的分化培養環境裡會比在含胎牛血清之分化培養環境中更為理想。