The development of articular cartilage: evidence for an appositional growth mechanism
Jól ismert, hogy a porc a mátrixszekréció, a sejtek hipertrófiája és a sejtproliferáció kombinációja révén növekszik. Az azonban, hogy ez a növekedés milyen mértékben történik appozíciós, nem pedig interstitialis mechanizmusok révén, továbbra sem világos. A porc növekedésének tanulmányozására az erszényes Monodelphis domestica térdízületeit használva kombináltuk a porc növekedési és differenciálódási faktorok TGF-béta családjának immunhisztokémiai vizsgálatát a szülés utáni 30 naptól 8 hónapig, valamint a porc morfológiájának sztereológiai elemzését a növekedés során. Továbbá, hogy betekintést nyerjünk a porcon belüli jellegzetes zónák kialakulásába, megvizsgáltuk a bromodeoxiuridin ízületen belüli beadásának hatásait, amely szer a sejtosztódás során beépül a DNS-be, és gátolja a további sejtciklust. A korai növekedés során a TGF-béta2 és -béta3 széles körben kifejeződött, a TGF-béta1 azonban kevésbé. A másodlagos csontosodási központ kialakulása után valamennyi izoforma a szövetmélység felső felére korlátozódott, és eloszlásuk hasonló volt az IGF-ek, valamint a PCNA-pozitív sejtek esetében korábban leírtakhoz. A combcsont condylaris porcából származó szöveti metszetek sztereológiai elemzése 3 és 6 hónapos korban azt mutatta, hogy a teljes porctérfogat 17%-kal nőtt, de a sejtsűrűség 31%-kal csökkent a térfogategységre vetítve. Végül a 3 hónapos állatok térdízületeibe beadott és 1 és 4 hónappal az injekciót követően elemzett BrDU-val végzett sejtciklus-perturbáció kimutatta, hogy az átmeneti zónát elfoglaló kondrociták 1 hónappal az injekciót követően megfogyatkoztak, ami az ízületi porc elvékonyodását eredményezte. Ez a hatás 4 hónappal az injekció beadása után megfordult. Az immunhisztokémiai elemzés kimutatta, hogy a BrDU-kezelés megváltoztatta az összes TGF-béta izoforma expressziós mintázatát, a TGF-béta1 és -béta3 izoformák jelölésének jelentős csökkenésével a porc mélységének felső felében. Összességében az adatok tovább erősítik azt az elképzelést, hogy az ízületi porc inkább az ízületi felszínről történő appozíció révén növekszik, mint intersticiális mechanizmusok révén.