不同牵伸应力致肌腱干细胞分化对腱止点末端病潮线结构偏移的影响

腱止点末端病是运动损伤主要伤病之一，我们上一个国家自然基金研究发现，过度牵伸导致正常肌腱潮线结构发生偏移或消失，引起腱止点末端病，同时发现肌腱干细胞（TSC）具有多向分化潜能。但肌腱过度牵伸与TSC分化、TSC分化与潮线结构的偏移的关系尚不清楚。本项目拟在跟腱过度牵伸所致腱止点末端病动物模型上，分析动物体内肌腱－未钙化的纤维软骨、未钙化的纤维软骨－钙化的纤维软骨、钙化的纤维软骨－骨这三个界面中TSC的分布变化，特别是潮线结构两侧的TSC；动物体内实验观察过度牵伸条件下潮线结构双侧TSC分化转归情况；观察不同体外诱导条件对TSC分化的影响，明确TSC的多分化潜能；观察不同牵伸条件对TSC分化的影响，明确牵伸应力对TSC分化的影响以及体外分离培养的TSC对腱止点末端病潮线结构的影响。阐明不同牵伸应力所致肌腱干细胞分化对腱止点末端病潮线结构偏移的影响，为腱止点末端病的发病机制及防治提供新线索。

腱止点末端病是运动损伤的主要伤病之一。腱止点末端病的主要病理改变位于腱－骨连接部，尤其是潮线结构，潮线结构发生明显偏移或消失是腱止点末端病的一个重要特征，因此潮线结构的研究有助于揭示腱止点末端病的发病机制。研究组在上一个国家自然科学基金的资助下研究发现，过度牵伸导致正常肌腱潮线结构发生偏移或消失，引起腱止点末端病，同时发现肌腱干细胞（TSCs）具有多向分化潜能。在此基础上借助本项目经费资助我们首先研究了TSCs的体内外标记、示踪方法，利用筛选出的方法研究了TSCs在肌腱中的迁移、定植和分化及对腱止点末端病潮线结构偏移的影响，同时也研究了机械牵伸对TSCs增殖分化的影响。初步发现SPIO标记TSCs后MRI成像效果好，但是对TSCs增殖影响大；LV-GFP转染TSCs效率高、操作简单、GFP在体外能够长时间稳定表达，该标记方法对TSCs的形态、增殖和多向分化潜能无明显影响。利用LV-GFP标记的TSCs示踪发现LV-GFP标记的异体TSCs在正常肌腱内顺肌腱纤维走行，具有良好的组织同源性，6周后，荧光显微镜下仍能够观察到肌腱内LV-GFP标记的细胞；肌腱急性断裂损伤模型中，肌腱的断面上可以观察到TSCs的聚集；在肌腱修复的整个过程中，外源性TSCs向肌腱细胞分化促进肌腱损伤修复。体外适度牵伸诱导TSCs呈长梭形规律排列向肌腱细胞分化，过度牵伸导致大多数TSCs从圆形变扁或不规则排列诱导肌腱干细胞向成骨分化，过度牵伸诱导TSCs向成骨分化。在慢性腱止点末端病造模过程中, 2周后内源性TSCs主要在潮线结构肌腱侧分布，6周后，潮线结构向肌腱侧延伸增宽。2周后，提前注射的外源性LV-GFP标记的TSCs在潮线结构肌腱侧可见大量富集，造模完成后发现LV-GFP标记的TSCs成骨分化促使潮线结构向肌腱侧偏移。本项目还研究了TSCs对治疗腱止点末端病的疗效,初步发现富含血小板血浆复合TSCs能更好地促进腱止点修复。本项目共发表论文11篇，其中SCI收录杂志5篇，在全国及国际会议上进行了9次交流，培养了4名硕士研究生和1名博士研究生。因此，本项目的研究具有重要的理论与实践意义以及重大的社会和军事效益。