肿瘤坏死因子-α（而非白细胞介素-1β）抑制单轴循环应变诱导的人间充质基质细胞体外肌腱分化

肌腱损伤修复常因炎症微环境受阻，本研究通过体外模型探究IL-1β和TNF-α对机械应变下人间充质基质细胞（MSCs）肌腱分化的影响，发现TNF-α可显著抑制应变诱导的肌腱分化标志物表达及ECM合成，而IL-1β的抑制作用可被机械应变逆转，为靶向炎症调控的肌腱再生策略提供新依据。

　　

肌腱作为连接肌肉与骨骼的关键结缔组织，其损伤后常因炎症反应导致瘢痕愈合，全球每年新增病例高达3000-5000万例。尽管间充质基质细胞（Mesenchymal Stromal Cells, MSCs）因其多向分化潜能被视为肌腱修复的希望，但损伤部位高浓度的促炎因子如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素-1β（IL-1β）如何影响MSCs的肌腱分化尚不明确。尤其值得注意的是，机械应变已被证明能促进MSCs向肌腱方向分化，但这一过程是否受炎症因子干扰仍缺乏证据。

为解决这一问题，来自马来西亚大学医学中心的研究团队在《Tissue and Cell》发表研究，通过建立体外炎症模型，模拟损伤微环境中MSCs暴露于IL-1β（9 ng/mL）和TNF-α（6 ng/mL）的条件，并施加1 Hz频率、8%应变的单轴循环机械刺激。研究采用细胞增殖检测、蛋白质印迹等技术，系统评估了两种细胞因子对MSCs增殖、存活、细胞外基质（Extracellular Matrix, ECM）合成及肌腱分化标志物表达的影响。

主要技术方法
研究从10例关节置换术患者（平均年龄60.4岁）脂肪组织中分离MSCs，通过流式细胞术鉴定其表面标志物（CD44⁺
/CD90⁺
/CD105⁺
）及三系分化能力。采用Flexcell应变系统施加机械刺激，通过CCK-8检测细胞增殖，ELISA定量MMP-13蛋白，qPCR分析肌腱标志物（如SCX、TNMD）表达。

研究结果

1. 炎症因子对MSCs的基线影响
   IL-1β和TNF-α均显著降低MSCs的增殖活力，抑制胶原蛋白I/III、层粘连蛋白和纤连蛋白表达，同时上调基质金属蛋白酶13（MMP-13）水平，表明炎症环境破坏ECM稳态。

2. 机械应变的挽救效应差异
   在IL-1β处理组中，机械应变可恢复MSCs增殖能力及肌腱标志物表达，并降低MMP-13水平；而TNF-α处理组的肌腱分化潜能（如SCX表达降低45%）则无法被应变逆转，提示TNF-α对肌腱分化的抑制作用具有机械抵抗性。

3. 形态学与功能关联
   机械应变诱导的MSCs伸长形态与肌腱分化正相关，但TNF-α处理组细胞即使受应变仍保持圆形，进一步证实其分化阻滞。

结论与意义
该研究首次揭示TNF-α能特异性阻断机械应变诱导的MSCs肌腱分化，而IL-1β的负面效应可通过力学刺激抵消。这一发现为肌腱损伤治疗提供了关键靶点：针对TNF-α的抑制剂可能成为联合机械康复疗法的突破口。此外，研究强调炎症微环境的异质性对再生医学的重要性，未来需开发更精准的炎症调控策略以优化基于MSCs的肌腱修复方案。