TGF-β1多效性與肌腱修復(fù)研究進(jìn)展

史曉偉周學(xué)蘭

1海南師范大學(xué)體育學(xué)院（海南省 ?？谑?571158）2上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院

TGF-β1多效性與肌腱修復(fù)研究進(jìn)展

史曉偉1，2周學(xué)蘭1

1海南師范大學(xué)體育學(xué)院（海南省 ?？谑?571158）2上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院

肌腱修復(fù)歷來(lái)困擾著腱病患者，轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）作為參與肌腱修復(fù)的重要因子，它在修復(fù)過(guò)程中的多種生物學(xué)效應(yīng)備受關(guān)注。本文就肌腱修復(fù)過(guò)程中TGF-β1的表達(dá)，TGF-β1在肌腱修復(fù)中的多效性及其參與肌腱修復(fù)途徑的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，以期為最終了解肌腱修復(fù)機(jī)制提供參考和依據(jù)。

TGF-β1；多效性；肌腱；修復(fù)

TGF-β1廣泛存在于人和哺乳動(dòng)物體內(nèi)，是三種亞型結(jié)構(gòu)（TGF-β1、2、3）中最為活躍的因子。作為轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子家族成員里重要的一員，TGF-β1已被廣泛應(yīng)用到組織損傷的修復(fù)當(dāng)中。長(zhǎng)期以來(lái)，科研工作者對(duì)TGF-β1在肌腱修復(fù)中的作用持不同看法：它既能促進(jìn)腱細(xì)胞增殖，調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)；又能產(chǎn)生瘢痕和粘連，引起肌腱纖維化。2012年，美國(guó)羅切斯特大學(xué)學(xué)者Farhat在PLoS One雜志上刊登的一篇關(guān)于屈肌腱修復(fù)實(shí)驗(yàn)的論文，其標(biāo)題中首次使用了“the pleiotropic effects of TGF-β1（中文暫譯：TGF-β1多效性）”，雖然他對(duì)屈肌腱修復(fù)中TGF-β1所起的正反兩方面作用進(jìn)行了初步的探討[1]（促進(jìn)膠原表達(dá)上調(diào)使肌腱再生；破壞細(xì)胞外基質(zhì)平衡性導(dǎo)致肌腱纖維化），遺憾的是并未對(duì)TGF-β1多效性做出明確的解釋。盡管如此，TGF-β1多效性的提出還是讓人為之興奮。TGF-β1多效性可初步理解為：TGF-β1在肌腱修復(fù)中表現(xiàn)出促進(jìn)和/或阻礙肌腱修復(fù)的多重生物學(xué)效應(yīng)。這與有機(jī)整合TGF-β1在肌腱修復(fù)中不同作用的想法不謀而合：既能言簡(jiǎn)意賅表達(dá)TGF-β1的多重生物學(xué)效應(yīng)，又為今后進(jìn)一步研究留有空間。對(duì)于肌腱修復(fù)過(guò)程中TGF-β1多效性，目前還沒(méi)有確鑿的證據(jù)表明TGF-β1究竟是一個(gè)“好”因子，還是一個(gè)“壞”因子，這也成為了肌腱修復(fù)研究中的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本文綜述肌腱修復(fù)過(guò)程中TGF-β1的表達(dá)、TGF-β1在肌腱修復(fù)中的多效性及其參與肌腱修復(fù)的途徑，以期為了解肌腱修復(fù)提供參考。

1 肌腱修復(fù)過(guò)程中TGF-β1的表達(dá)

目前研究發(fā)現(xiàn)TGF-β1在肌腱修復(fù)過(guò)程中表達(dá)升高，但升高開(kāi)始的時(shí)間點(diǎn)并不一致。Dahlgren[2]給14匹馬前肢的趾淺屈肌腱注射膠原酶以誘導(dǎo)肌腱損傷，并進(jìn)行了為期24周的觀察，發(fā)現(xiàn)自然修復(fù)開(kāi)始的第1周TGF-β1即達(dá)到高峰。夏長(zhǎng)所[3]采用標(biāo)準(zhǔn)Kessler縫合法修復(fù)成年新西蘭兔被切斷的左前中趾屈趾深肌腱，在修復(fù)第1天TGF-β1表達(dá)增加，14～21天達(dá)高峰，至第56天仍保持在一定水平。Würgler-Hauri[4]將20只SD大鼠雙側(cè)岡上肌腱進(jìn)行手術(shù)分離，并在第1、2、4、8、16周觀察岡上肌腱自然修復(fù)情況，TGF-β1在第1～2周開(kāi)始升高，一直保持到第8周，之后便無(wú)法測(cè)出。Heisterbach[5]切斷大鼠跟腱并進(jìn)行手術(shù)縫合，發(fā)現(xiàn)TGF-β1表達(dá)在修復(fù)第8周顯著增加。筆者[6]采用電刺激跳躍法對(duì)Wistar大鼠進(jìn)行5周跳躍練習(xí)，成功制造跟腱末端病模型，研究發(fā)現(xiàn)與造模對(duì)照組比較，低功率激光修復(fù)可使大鼠跟腱TGF-β1在第1天升高，并在14天內(nèi)表達(dá)出較高水平。TGF-β1在時(shí)間點(diǎn)上表達(dá)的不同可能與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物種類、肌腱損傷類型、修復(fù)方式不一致有關(guān)。

也有個(gè)別研究表明肌腱修復(fù)過(guò)程中TGF-β1表達(dá)并不總是升高。Favata分別取成年羊和幼羊側(cè)伸肌肌腱，切成2 cm長(zhǎng)，縫合至專用手術(shù)微型鋼架并移植入成年SCID雌鼠皮下袋中，在第1、3周之后打開(kāi)植入部位并露出移植的肌腱，研究發(fā)現(xiàn)成年羊肌腱修復(fù)中TGF-β1表達(dá)上調(diào)，而幼羊肌腱卻無(wú)此變化[7]。這可能與二者肌腱修復(fù)方式不同有關(guān)，TGF-β1在成年羊和幼羊肌腱修復(fù)中表達(dá)不同也許只是修復(fù)方式不同的原因之一，同時(shí)提示幼羊肌腱有區(qū)別于成年羊肌腱的修復(fù)方式。因此Favata[7]在實(shí)驗(yàn)中推斷幼羊肌腱修復(fù)依靠的

是正常排列膠原纖維的快速再生、最小炎性細(xì)胞浸潤(rùn)和炎性細(xì)胞因子表達(dá)的無(wú)疤痕修復(fù)。這說(shuō)明了解幼年肌腱修復(fù)方式也許會(huì)對(duì)成年肌腱修復(fù)提供幫助。

在肌腱修復(fù)過(guò)程中，對(duì)TGF-β1表達(dá)的研究是探討其在肌腱修復(fù)中作用的基礎(chǔ)，雖然目前研究結(jié)果不太一致，但是大部分顯示TGF-β1在肌腱修復(fù)過(guò)程中表達(dá)升高，這至少表明了TGF-β1在肌腱修復(fù)中起重要作用。

2 TGF-β1在肌腱修復(fù)中的多效性

2.1 TGF-β1在肌腱修復(fù)中多效性的表現(xiàn)

TGF-β1在肌腱修復(fù)中起重要作用，并不是單向有利或有害，而是具有多效性，因而對(duì)于TGF-β1在肌腱修復(fù)中作用的分歧較大，爭(zhēng)議不斷。

Bell將6 μl生理鹽水（含100 ng hrTGF-β1和0. 1%超純牛血清白蛋白），注射入小鼠跟腱中部，1天后讓小鼠在傾斜角度17°、速度0.32 m/s的跑臺(tái)上持續(xù)跑2周，每天20分鐘，每周5天，成功制造出小鼠跟腱末端病模型，該跟腱最大拉伸應(yīng)力減少約66%，這與跟腱內(nèi)大量軟骨細(xì)胞的產(chǎn)生有密切關(guān)系，因此，他認(rèn)為通過(guò)注射TGF-β1可引起小鼠肌腱末端病[8-9]。袁國(guó)慶[10]也提到通過(guò)注射白細(xì)胞介素（interleukin，IL）、TGF-β、生長(zhǎng)因子（growth factor，GF）等誘發(fā)炎癥反應(yīng)從而造成肌腱末端病。Stone用自備的細(xì)胞因子注射至新西蘭兔的髕腱中部引起肌腱的損傷[11]，但遺憾的是并未說(shuō)明確切的細(xì)胞因子組合。這些研究或是通過(guò)TGF-β1注射加上運(yùn)動(dòng)制造末端病模型，亦或是與其他細(xì)胞因子共同注射以致肌腱損傷，缺乏TGF-β1獨(dú)立制造末端病的證據(jù)，因此并不能明確證實(shí)TGF-β1是腱病的致病因素。但是從現(xiàn)有的報(bào)道中依然可以發(fā)現(xiàn)TGF-β1可能與腱病的產(chǎn)生相關(guān)，但其中的關(guān)系目前還不清楚。

許多文獻(xiàn)報(bào)道支持TGF-β1參與肌腱粘連和瘢痕形成。目前研究多是通過(guò)抑制TGF-β1表達(dá)揭示其對(duì)肌腱修復(fù)的不利影響，如殼聚糖、6-磷酸甘露糖、肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子（hepatocyte growth factor，HGF）、TGF-β1中和抗體、miRNA、反義TGF-β1轉(zhuǎn)基因等，這些方法不同程度改善了肌腱修復(fù)環(huán)境，提高了肌腱所在關(guān)節(jié)的活動(dòng)度，對(duì)肌腱粘連和瘢痕形成起到預(yù)防和治療作用[12-19]。減少粘連和瘢痕固然對(duì)肌腱修復(fù)有利，但是只通過(guò)抑制TGF-β1表達(dá)來(lái)減少粘連和瘢痕并不一定能夠提高肌腱的力學(xué)性能，從肌腱功能恢復(fù)的角度來(lái)看，愈合肌腱的力學(xué)性能可以反映出肌腱修復(fù)的質(zhì)量，這也是肌腱修復(fù)目的之一。Kim[20]利用滲透泵將TGF-β1、2、3中和抗體注射至大鼠肩峰下間隙并沒(méi)有改善岡上肌腱—骨的愈合，反而降低了岡上肌腱的力學(xué)性能。Zhou[21]通過(guò)含miRNA的RNAi質(zhì)粒沉默TGF-β1表達(dá)來(lái)預(yù)防屈肌腱粘連，但是肌腱修復(fù)后的最大抗拉伸力量較差。Kim與Zhou的實(shí)驗(yàn)不僅說(shuō)明了減少肌腱修復(fù)中粘連和瘢痕的重要性，而且指出了肌腱修復(fù)中力學(xué)性能也應(yīng)同樣得到重視。

盡管以上研究認(rèn)為T(mén)GF-β1不僅與腱病的產(chǎn)生相關(guān)，而且還參與肌腱纖維化過(guò)程，但是與之截然相反的觀點(diǎn)也大量存在。TGF-β1可促進(jìn)肌腱愈合[22]、減少肌腱纖維組織機(jī)械磨損缺陷[23]、加快肌腱重塑[24]和恢復(fù)肌腱力量[25-26]等。目前許多研究已經(jīng)把TGF-β1作為損傷肌腱修復(fù)有效的重要標(biāo)志之一：Inoue[27]用刺激頻率50 Hz、強(qiáng)度20 μA和持續(xù)20 min的電針療法修復(fù)大鼠跟腱，發(fā)現(xiàn)7天后TGF-β1大量表達(dá)，10天后跟腱最大斷裂力量顯著提高，表明電針療法有利于跟腱修復(fù)。除了應(yīng)用電針療法修復(fù)肌腱外，低功率激光對(duì)肌腱修復(fù)也起到了積極作用。低功率激光通過(guò)上調(diào)TGF-β1表達(dá)或延緩其表達(dá)下降，刺激ATP合成并增加細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度，促進(jìn)腱細(xì)胞的增殖和膠原的合成，改變炎癥反應(yīng)，加快肌腱修復(fù)速度[6，28-29]。肌腱作為致密結(jié)締組織，損傷之后完全恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)于下肢爆發(fā)力涉及較多的運(yùn)動(dòng)員，其跟腱損傷可能需要成年累月的康復(fù)治療才能恢復(fù)。而上述研究相對(duì)于漫長(zhǎng)的恢復(fù)時(shí)間只能算是肌腱修復(fù)的早期階段，因此，對(duì)于TGF-β1促進(jìn)肌腱修復(fù)的作用究竟最長(zhǎng)能夠維持多久，目前尚無(wú)定論，這也為接下來(lái)的研究提出了新的方向和挑戰(zhàn)。

另外有個(gè)別報(bào)道顯示TGF-β1對(duì)肌腱修復(fù)沒(méi)有影響。Fenwick[30]對(duì)TGF-β三種亞型及兩種受體在慢性損傷跟腱中作用進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)基質(zhì)中并沒(méi)有TGF-β1和TGF-β3表達(dá)，因而認(rèn)為外源性添加TGF-β1在慢性腱病中幾乎無(wú)作用。

綜上，TGF-β1在肌腱修復(fù)中多效性表現(xiàn)為：既能參與肌腱粘連和瘢痕的形成又能促進(jìn)肌腱的愈合。從目前掌握資料來(lái)看，TGF-β1既參與肌腱粘連和瘢痕形成，又促進(jìn)肌腱愈合的不同作用說(shuō)明它并不是一個(gè)單向調(diào)節(jié)肌腱修復(fù)的因子，究竟真正參與肌腱修復(fù)的作用到底是什么還需進(jìn)一步的研究。

2.2 TGF-β1在肌腱修復(fù)中多效性的原因

目前對(duì)TGF-β1在肌腱修復(fù)中的作用還有較大分歧。國(guó)內(nèi)持“TGF-β1參與肌腱粘連和瘢痕形成”觀點(diǎn)的學(xué)者多從肌腱的外源性愈合來(lái)解釋；而認(rèn)同“TGF-β1促進(jìn)肌腱愈合”的學(xué)者又會(huì)從肌腱的內(nèi)源性愈合角度來(lái)分析。也有人認(rèn)為肌腱粘連形成的主要原因是肌腱外源性愈合和內(nèi)源性愈合的不平衡結(jié)果所致[31]，并對(duì)肌腱的外源性愈合和內(nèi)源性愈合進(jìn)行了初步的分析。但從現(xiàn)有資料來(lái)看，肌腱外源性愈合和內(nèi)源性愈合的觀點(diǎn)尚在探索之中，還未被廣泛認(rèn)可，其原因有三點(diǎn)：一是國(guó)內(nèi)雖有文獻(xiàn)將肌腱愈合分為外源性愈合和內(nèi)源

性愈合，但認(rèn)為二者是人們?cè)诩‰煊险J(rèn)識(shí)中產(chǎn)生的截然相反觀點(diǎn)[32]，還沒(méi)能完善和形成有機(jī)的、統(tǒng)一的理論去解釋肌腱修復(fù)；二是國(guó)外鮮有將肌腱愈合簡(jiǎn)單分為外源性愈合和內(nèi)源性愈合的報(bào)道；三是肌腱修復(fù)是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程，目前對(duì)其機(jī)制了解尚不清楚。

既然TGF-β1在肌腱修復(fù)中多效性表現(xiàn)為：既能參與肌腱粘連和瘢痕的形成又能促進(jìn)肌腱的愈合，那么究其主要原因可能涉及以下幾點(diǎn)。首先，TGF-β1對(duì)肌腱細(xì)胞外基質(zhì)平衡性的影響。細(xì)胞外基質(zhì)平衡是維持肌腱正常功能的基礎(chǔ)，膠原作為細(xì)胞外基質(zhì)中重要的組成，筆者曾研究發(fā)現(xiàn)末端病大鼠跟腱中膠原結(jié)構(gòu)混亂和代謝失衡貫穿于跟腱末端病的整個(gè)發(fā)病過(guò)程，且膠原的合成和降解處于動(dòng)態(tài)之中[33]，而TGF-β1可以通過(guò)刺激膠原的合成參與肌腱修復(fù)，問(wèn)題也就此產(chǎn)生：膠原的合成到底有沒(méi)有上限，會(huì)不會(huì)在肌腱中因過(guò)分合成而滿足肌腱愈合的同時(shí)又打破膠原的平衡而引起粘連和瘢痕？答案尚在探索之中。對(duì)于細(xì)胞外基質(zhì)中的另外一個(gè)重要成分——蛋白多糖（decorin）目前也逐漸被人們關(guān)注，其對(duì)膠原修復(fù)的作用主要是抑制膠原纖維化形成[34]，TGF-β1同樣也能抑制蛋白多糖的表達(dá)[1，35]，由此可知TGF-β1能通過(guò)抑制蛋白多糖參與肌腱修復(fù)，但這并不能簡(jiǎn)單理解為蛋白多糖被TGF-β1抑制后，肌腱一定會(huì)出現(xiàn)纖維化，因?yàn)門(mén)GF-β1對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)是整體、復(fù)雜的調(diào)控，它影響細(xì)胞外基質(zhì)平衡，但影響如何還不清楚。其次，TGF-β1對(duì)肌腱力學(xué)性能的影響。文獻(xiàn)中既有TGF-β1增加肌腱力學(xué)性能的報(bào)道[36-37]，又有用抑制或沉默TGF-β1表達(dá)的方法減少肌腱纖維化從而導(dǎo)致肌腱力學(xué)性能下降的結(jié)果[20-21]，基于TGF-β1參與肌腱纖維化的前提，卻未能同時(shí)提高肌腱的力學(xué)性能，由此說(shuō)明TGF-β1參與肌腱修復(fù)過(guò)于復(fù)雜化。最后，TGF-β1在肌腱中表達(dá)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短、表達(dá)量多寡、表達(dá)部位多有不同（肌腱、骨腱結(jié)合部、腱鞘）。由于實(shí)驗(yàn)研究中材料種類、肌腱損傷類型、修復(fù)方式選取不同，TGF-β1在肌腱中表達(dá)情況并不一致，其在肌腱中的作用也不同，因此張林等人[38-39]猜測(cè)TGF-β1作用可能具有“雙面性”，但未能做進(jìn)一步的分析。上述的可能原因并不孤立存在，而是復(fù)雜關(guān)聯(lián)，因此對(duì)TGF-β1多效性的原因探討僅僅是初步性的，還需更多實(shí)驗(yàn)去證實(shí)、分析和總結(jié)。在對(duì)TGF-β1多效性的研究基礎(chǔ)上，通過(guò)不同方法及手段對(duì)TGF-β1在肌腱修復(fù)中多效性進(jìn)行調(diào)控和整合將會(huì)是未來(lái)肌腱修復(fù)研究的熱點(diǎn)。如何使TGF-β1“揚(yáng)長(zhǎng)避短”——只表現(xiàn)出對(duì)修復(fù)有利的一面而擯棄其不利？這種“理想修復(fù)”究竟存不存在？帶著這些疑問(wèn)，科研工作者需要對(duì)TGF-β1在肌腱修復(fù)中的作用繼續(xù)進(jìn)行深入探究。

3 TGF-β1參與肌腱修復(fù)的途徑

盡管已有許多證據(jù)表明肌腱粘連和瘢痕的形成是由于TGF-β1，也有實(shí)驗(yàn)證明TGF-β1促進(jìn)肌腱愈合，這里先暫不討論其對(duì)肌腱修復(fù)所起作用是否有利，僅就TGF-β1參與肌腱修復(fù)的途徑，目前還不完全清楚。為了了解肌腱修復(fù)的機(jī)制，首先要清楚TGF-β1參與肌腱修復(fù)的途徑，現(xiàn)從已有文獻(xiàn)中歸納并總結(jié)出以下3種途徑。

3.1 直接作用

TGF-β1可能通過(guò)破壞細(xì)胞外基質(zhì)平衡性直接影響肌腱的修復(fù)。Farhat[1]用不同濃度TGF-β1（1、10、100ng/ml）處理培養(yǎng)中的屈肌腱細(xì)胞，基質(zhì)金屬蛋白酶-16（matrix metalloproteinase-16，MMP-16）、蛋白多糖表現(xiàn)出劑量依賴性的表達(dá)下調(diào)、雙糖鏈蛋白聚糖（biglycan）、膠原V、膠原XII、纖溶酶原激活物抑制劑-1（plasminogen activator inhibitor，PAI-1）等表現(xiàn)出劑量依賴性的表達(dá)升高，TGF-β1直接改變了細(xì)胞外基質(zhì)的平衡，導(dǎo)致肌腱粘連和瘢痕形成。也有研究認(rèn)為T(mén)GF-β1通過(guò)直接抑制蛋白多糖表達(dá)使肌腱基質(zhì)紊亂[35]。其他的一些研究包括：TGF-β1直接產(chǎn)生了抑制MMP-2和纖溶酶（plasmin）生成的PAI-1[40]；TGF-β1加強(qiáng)了與瘢痕組織形成密切相關(guān)成纖維細(xì)胞的收縮程度，進(jìn)而形成瘢痕[41]；TGF-β1直接激活了起粘連作用COMP/ TSP-5基因表達(dá)，從而產(chǎn)生肌腱粘連[42]。

除了上述TGF-β1的直接作用使肌腱形成粘連外，有人研究發(fā)現(xiàn)皮膚、韌帶、半月板、軟骨和肌腱修復(fù)過(guò)程中均有α肌動(dòng)蛋白的參與，TGF-β1處理人肩袖腱細(xì)胞可顯著增加α肌動(dòng)蛋白的含量，因此TGF-β1直接產(chǎn)生α肌動(dòng)蛋白有利于肌腱修復(fù)[43]。另外有報(bào)道TGF-β1能直接改善肌腱力學(xué)性能，如髕腱中心部分被切除后，TGF-β1顯著增加了其纖維組織切線模量（tangent modulus）和抗拉力量[36]；TGF-β1顯著提高了應(yīng)力屏蔽髕腱的力學(xué)性能，對(duì)應(yīng)力屏蔽髕腱的重塑起重要作用[37]。

3.2 協(xié)同作用

許多文獻(xiàn)提及富血小板血漿已被應(yīng)用于肌腱修復(fù)當(dāng)中[44-46]，它可以長(zhǎng)期分泌并大量釋放出多種生長(zhǎng)因子，包括TGF-β1、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、血小板源性生長(zhǎng)因子（platelet derived growth factor，PDGF）、胰島素樣生長(zhǎng)因子-1（insulin like growth factor-1，IGF-1）、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（fibroblast growth factor，F(xiàn)GF）、表皮生長(zhǎng)因子（epidermal growth factor，EGF）等[47-52]，上述生長(zhǎng)因子通過(guò)促進(jìn)成纖維細(xì)胞有絲分裂周期的完成，協(xié)同參與肌腱的修復(fù)和愈合[53]。TGF-β1與其他生長(zhǎng)因子協(xié)同作用對(duì)肌腱修復(fù)的研究現(xiàn)已逐漸增多，使用富含TGF-β1和多種生長(zhǎng)因子的富血小板血漿不僅可以長(zhǎng)時(shí)間促進(jìn)

肌腱修復(fù)，而且還能從TGF-β1與其他生長(zhǎng)因子之間的相互關(guān)系入手對(duì)其進(jìn)行研究，這為今后了解這種協(xié)同作用的機(jī)制有很大幫助。

除富血小板血漿外，體外沖擊波也可通過(guò)介導(dǎo)TGF-β1、IGF-1與增殖細(xì)胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen，PCNA）的高表達(dá)促進(jìn)腱細(xì)胞增殖、膠原合成及組織再生[54-55]。

在修復(fù)早期，經(jīng)羊膜上皮細(xì)胞（amniotic epithelial cells，AEC）處理過(guò)的肌腱有更好的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，并證實(shí)肌腱修復(fù)由TGF-β1和VEGF共同完成[56]。

另有報(bào)道證實(shí)TGF-β1與生長(zhǎng)分化因子-5（growth differentiation factor-5，GDF-5）能共同促進(jìn)肌腱力量恢復(fù)[57]。IGF-1和TGF-β1聯(lián)合處理可使間充質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymal stem cells，MSCs）產(chǎn)生腱細(xì)胞[58]。TGF-β1與TGF-β1/VEGF165在肌腱修復(fù)過(guò)程中表達(dá)增高，TGF-β1消除VEGF165的不利作用，而VEGF165卻不影響TGF-β1促進(jìn)膠原合成的作用，協(xié)同參與肌腱的修復(fù)[59]。

目前對(duì)TGF-β1參與肌腱修復(fù)協(xié)同作用途徑的研究主要集中于TGF-β1與其他細(xì)胞因子共同作用于肌腱修復(fù)，而對(duì)其他可能的協(xié)同因素如物理刺激（運(yùn)動(dòng)、機(jī)械載荷）等目前還鮮有報(bào)道。在與細(xì)胞因子的協(xié)同作用中，TGF-β1究竟如何發(fā)揮作用，發(fā)揮了多大作用，這種作用能夠持續(xù)多久，目前還不清楚。

3.3 信號(hào)通路

也有文獻(xiàn)通過(guò)對(duì)TGF-β1信號(hào)通路抑制，減少肌腱粘連和瘢痕促進(jìn)肌腱修復(fù)的研究。反義寡核苷酸（antisense oligonucleotides，ASOs）通過(guò)對(duì)TGF-β1信號(hào)通路的調(diào)控減少肌腱粘連，并保持修復(fù)過(guò)程中的屈肌腱力量[60]。HGF處理可促進(jìn)肌腱成纖維細(xì)胞AMPK磷酸化和提高乙酰輔酶A羧化酶（ACCase）活性，通過(guò)AMPK信號(hào)通路阻滯劑抑制AMPK信號(hào)通路，可弱化HGF對(duì)TGF-β1引起的肌腱成纖維細(xì)胞分化抑制作用，而siRNA介導(dǎo)AMPKα1基因敲除減弱HGF對(duì)TGF-β1抑制作用，反之持續(xù)過(guò)度表達(dá)的AMPKα1可在肌腱成纖維細(xì)胞中激活A(yù)MPK信號(hào)通路，模擬了HGF的抑制作用，因此，HGF抑制TGF-β1產(chǎn)生的肌腱纖維化是通過(guò)肌腱成纖維細(xì)胞中AMPK信號(hào)通路的作用實(shí)現(xiàn)的[61]。由于TGF-β1信號(hào)通路較為復(fù)雜，在肌腱修復(fù)中對(duì)TGF-β1信號(hào)通路的研究目前較少，相信將來(lái)會(huì)有更多這方面的研究出現(xiàn)。

4 小結(jié)

TGF-β1在肌腱修復(fù)中的多效性說(shuō)明它不是單向調(diào)節(jié)因子，在肌腱修復(fù)中的作用目前爭(zhēng)議還較大，需要更多的后續(xù)研究去甄別證實(shí)，以期調(diào)控其多效性促進(jìn)肌腱修復(fù)。目前對(duì)于TGF-β1參與肌腱修復(fù)途徑的研究還不成熟，后續(xù)的研究可能會(huì)豐富肌腱修復(fù)途徑，為最終了解肌腱修復(fù)機(jī)制提供參考和依據(jù)。

[1]Farhat YM，Al-Maliki AA，Chen T，et al.Gene expression analysis of the pleiotropic effects of TGF-β1 in an in vitro model of flexor tendon healing.PLoS One，2012，7（12）：e51411.

[2]Dahlgren LA，Mohammed HO，Nixon AJ.Temporal expression of growth factors and matrix molecules in healing tendon lesions.J Orthop Res，2005，23（1）：84-92.

[3]夏長(zhǎng)所，洪光祥，張才龍，等.肌腱愈合過(guò)程中轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1基因表達(dá)的變化.中國(guó)修復(fù)重建外科雜志，2007，21（9）：975-978.

[4]Würgler-Hauri CC，Dourte LM，Baradet TC，et al.Temporal expression of 8 growth factors in tendon-to-bone healing in a rat supraspinatus model.J Shoulder Elbow Surg，2007，16（5Suppl）：S198-203.

[5]Heisterbach PE，Todorov A，F(xiàn)lückiger R，et al.Effect of BMP-12，TGF-β1 and autologous conditioned serum on growth factor expression in Achilles tendon healing.Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2012，20（10）：1907-1914.

[6]史曉偉，龍麗娟，沈勇偉，等.低功率激光修復(fù)末端病大鼠跟腱早期愈合中轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1的表達(dá).中國(guó)組織工程研究，2014，18（24）：3808-3813.

[7]Favata M，Beredjiklian PK，Zgonis MH，et al.Regenerative properties of fetal sheep tendon are not adversely affected by transplantation into an adult environment.J Orthop Res，2006，24（11）：2124-2132.

[8]Bell R，Li J，Shewman EF，et al.ADAMTS5 is required for biomechanically-stimulated healing of murine tendinopathy.J Orthop Res，2013，31（10）：1540-1548.

[9]Bell R，Li J，Gorski DJ，et al.Controlled treadmill exercise eliminates chondroid deposits and restores tensile properties in a new murine tendinopathy model.J Biomech，2013，1；46（3）：498-505.

[10]袁國(guó)慶，劉強(qiáng).末端病動(dòng)物模型研究進(jìn)展.中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志，2015，30（2）：199-202.

[11]Stone D，Green C，Rao U，et al.Cytokine-induced tendinitis：a preliminary study in rabbits.J Orthop Res，1999，17（2）：168-177.

[12]Chen Q，Lu H，Yang H.Chitosan inhibits fibroblasts growth in Achilles tendon via TGF-β1/Smad3 pathway by miR-29b. Int J Clin Exp Pathol，2014，1；7（12）：8462-8470.

[13]Xia C，Zuo J，Wang C，et al.Tendon healing in vivo：effect of mannose-6-phosphate on flexor tendon adhesion formation. Orthopedics，2012，1；35（7）：1056-1060.

[14]Cui Q，Wang Z，Jiang D，et al.HGF inhibits TGF-β1-induced myofibroblast differentiation and ECM deposition via

MMP-2 in Achilles tendon in rat.Eur J Appl Physiol，2011，111（7）：1457-1463.

[15]Jiang D，Jiang Z，Li Z，et al.Suppression of the production of extracellular matrix and alpha-smooth muscle actin induced by transforming growth factor-beta1 in fibroblasts of the flexor tendon sheath by hepatocyte growth factor.Scand J Plast Reconstr Surg Hand Surg，2008；42（4）：169-173.

[16]Xia C，Yang X，Wang YZ，et al.Tendon healing in vivo and in vitro：neutralizing antibody to TGF-β improves range of motion after flexor tendonrepair.Orthopedics，2010，2；33（11）：809.

[17]Chang J，Thunder R，Most D，et al.Studies in flexor tendon wound healing：neutralizing antibody to TGF-beta1 increases postoperative range of motion.Plast Reconstr Surg，2000，105（1）：148-155.

[18]Chen CH，Zhou YL，Wu YF，et al.Effectiveness of microRNA in Down-regulation of TGF-beta gene expression in digital flexor tendons of chickens：in vitro and in vivo study.J Hand Surg Am，2009，34（10）：1777-1784.

[19]Xia C，Ding C，Yang X，et al.Effects of antisense transforming growth factor-beta1 gene transfer on the biological activities of tendon sheath fibroblasts.Orthopedics，2010，33（8）.

[20]Kim HM，Galatz LM，Das R，et al.The role of transforming growth factor beta isoforms in tendon-to-bone healing.Connect Tissue Res，2011，52（2）：87-98.

[21]Zhou Y，Zhang L，Zhao W，et al.Nanoparticle-mediated delivery of TGF-β1 miRNA plasmid for preventing flexor tendon adhesion formation.Biomaterials，2013，34（33）：8269-8278.

[22]Majewski M，Porter RM，Betz OB，et al.Improvement of tendon repair using muscle grafts transduced with TGF-β1 cDNA.Eur Cell Mater，2012，16；23：94-101.

[23]Okamoto S，Tohyama H，Kondo E，et al.Ex vivo supplementation of TGF-beta1 enhances the fibrous tissue regeneration effect of synovium-derived fibroblast transplantation in a tendon defect：a biomechanical study.Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2008，16（3）：333-339.

[24]Hou Y，Mao Z，Wei X，et al.The roles of TGF-beta1 gene transfer on collagen formation during Achilles tendon healing. Biochem Biophys Res Commun，2009，29；383（2）：235-239.

[25]Yamazaki S，Yasuda K，Tomita F，et al.The effect of transforming growth factor-beta1 on intraosseous healing of flexor tendon autograft replacement of anterior cruciate ligament in dogs.Arthroscopy，2005，21（9）：1034-1041.

[26]Murphy KD，Mushkudiani IA，Kao D，et al.Successful incorporation of tissue-engineered porcine small-intestinal submucosa as substitute flexor tendon graft is mediated by elevated TGF-beta1 expression in the rabbit.J Hand Surg Am，2008，33（7）：1168-1178.

[27]Inoue M，Nakajima M，Oi Y，et al.The effect of electroacupuncture on tendon repair in a rat Achilles tendon rupture model.Acupunct Med，2015，33（1）：58-64.

[28]Chen MH，Huang YC，Sun JS，et al.Second messengers mediating the proliferation and collagen synthesis of tenocytes induced by low-level laser irradiation.Lasers Med Sci，2015，30（1）：263-272.

[29]Aliodoust M，Bayat M，Jalili MR，et al.Evaluating the effect of low-level laser therapy on healing of tentomized Achilles tendon in streptozotocin-induced diabetic rats by light microscopical and gene expression examinations.Lasers Med Sci，2014，29（4）：1495-1503.

[30]Fenwick SA，Curry V，Harrall RL，et al.Expression of transforming growth factor-beta isoforms and their receptors in chronic tendinosis.J Anat，2001，199（Pt 3）：231-240.

[31]姜士超，劉珅，范存義.肌腱粘連機(jī)制及預(yù)防的研究進(jìn)展.中國(guó)修復(fù)重建外科雜志，2013，27（5）：633-636.

[32]廖道文，殷明.肌腱粘連的研究進(jìn)展.江西醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，49（7）：127-131.

[33]史曉偉，龍麗娟，沈勇偉，等.末端病大鼠跟腱超微結(jié)構(gòu)、膠原、MMP-1及TIMP-1的研究.中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，2014，33（9）：902-906.

[34]沈勇偉，史曉偉.低功率激光對(duì)末端病大鼠跟腱蛋白多糖和膠原的作用.中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，2014，33（2）：125-129.

[35]Fu SC，Wong YP，Cheuk YC，et al.TGF-beta1 reverses the effects of matrix anchorage on the gene expression of decorin and procollagen type I in tendon fibroblasts.Clin Orthop Relat Res，2005，431：226-232.

[36]Anaguchi Y，Yasuda K，Majima T，et al.The effect of transforming growth factor-beta on mechanical properties of the fibrous tissue regenerated in the patellar tendon after resecting the central portion.Clin Biomech（Bristol，Avon），2005，20（9）：959-965.

[37]Katsura T，Tohyama H，Kondo E，et al.Effects of administration of transforming growth factor（TGF）-beta1 and anti-TGF-beta1 antibody on the mechanical properties of the stress-shielded patellar tendon.J Biomech，2006；39（14）：2566-2572.

[38]張林，李敏.肌腱疲勞性損傷與膠原合成.體育科研，2013，34（2）：28-31.

[39]史曉偉.低功率激光對(duì)末端病大鼠跟腱Collagen-ImRNA、TGF-β1mRNA表達(dá)影響的實(shí)驗(yàn)研究.蘇州大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011.

[40]Farhat YM，Al-Maliki AA，Easa A，et al.TGF-beta1 Suppresses Plasmin and MMP Activity in Flexor Tendon Cells via PAI-1：Implications for Scarless Flexor Tendon Repair.J Cell Physiol，2015，230（2）：318-326.

[41]Campbell BH，Agarwal C，Wang JH.TGF-beta1，TGF-beta3，and PGE（2）regulate contraction of human patellar tendon fibroblasts.Biomech Model Mechanobiol，2004，2（4）：239-245.

[42]Riessen R，F(xiàn)enchel M，Chen H，et al.Cartilage oligomeric matrix protein（thrombospondin-5）is expressed by human vascular smooth muscle cells.Arterioscler Thromb Vasc Biol，

2001，21（1）：47-54.

[43]Premdas J，Tang JB，Warner JP，et al.The presence of smooth muscle actin in fibroblasts in the torn human rotator cuff.J Orthop Res，2001，19（2）：221-228.

[44]Boswell SG，Schnabel LV，Mohammed HO，et al.Increasing platelet concentrations in leukocyte-reduced platelet-rich plasma decrease collagen gene synthesis in tendons.Am J Sports Med，2014，42（1）：42-49.

[45]Xie X，Wu H，Zhao S，et al.The effect of platelet-rich plasma on patterns of gene expression in a dog model of anterior cruciate ligament reconstruction.J Surg Res，2013，180（1）：80-88.

[46]McCarrel T，F(xiàn)ortier L.Temporal growth factor release from platelet-rich plasma，trehalose lyophilized platelets，and bone marrow aspirate and their effect on tendon and ligament gene expression.J Orthop Res，2009，27（8）：1033-1042.

[47]Lyras DN，Kazakos K，Tryfonidis M，et al.Temporal and spatial expression of TGF-beta1 in an Achilles tendon section model after application of platelet-rich plasma.Foot Ankle Surg，2010，16（3）：137-141.

[48]Intini G.The use of platelet-rich plasma in bone reconstruction therapy.Biomaterials，2009，30（28）：4956-4966.

[49]de Mos M，van der Windt AE，Jahr H，et al.Can platelet-rich plasma enhance tendon repair?A cell culture study.Am J Sports Med，2008，36（6）：1171-1178.

[50]Lamplot JD，Angeline M，Angeles J，et al.Distinct effects of platelet-rich plasma and BMP13 on rotator cuff tendon injury healing in a rat model.Am J Sports Med，2014，42（12）：2877-2887.

[51]陳磊.富血小板血漿誘導(dǎo)肌腱干細(xì)胞增殖分化對(duì)肌腱微損傷修復(fù)的作用.第三軍醫(yī)大學(xué)博士學(xué)位論文，2012.

[52]楊運(yùn)發(fā).富血小板血漿對(duì)肌腱干細(xì)胞生物學(xué)影響的研究.南方醫(yī)科大學(xué)博士學(xué)位論文，2013.

[53]耿震，王宸，周海洋.富血小板血漿對(duì)肌腱愈合影響的實(shí)驗(yàn)研究.中國(guó)修復(fù)重建外科雜志，2011，25（3）：344-348.

[54]ChenYJ，WangCJ，YangKD，etal.Extracorporealshock waves promote healing of collagenase-induced Achilles tendinitis and increase TGF-beta1 and IGF-I expression.J Orthop Res，2004，22（4）：854-861.

[55]Chao YH，Tsuang YH，Sun JS，et al.Effects of shock waves on tenocyte proliferation and extracellular matrix metabolism. Ultrasound Med Biol，2008，34（5）：841-852.

[56]BarboniB，RussoV，CuriniV，etal.Achillestendon regeneration can be improved by amniotic epithelial cell allotransplantation.Cell Transplant，2012，21（11）：2377-2395. [57]Posthumus M，Collins M，Cook J，et al.Components of the transforming growth factor-beta family and the pathogenesis of human Achilles tendonpathology--a genetic association study.Rheumatology（Oxford），2010，49（11）：2090-2097.

[58]SchneiderPR，BuhrmannC，MobasheriA，etal.Threedimensional high-density co-culture with primary tenocytes induces tenogenic differentiation in mesenchymal stem cells.J Orthop Res，2011，29（9）：1351-1360.

[59]Hou Y，Mao Z，Wei X，et al.Effects of transforming growth factor-beta1 and vascular endothelial growth factor 165 gene transfer on Achille stendon healing.Matrix Biol，2009，28（6）：324-335.

[60]LoiselleAE，YukataK，GearyMB，etal.Developmentof antisense oligonucleotide（ASO）technology against Tgf-β signaling to prevent scarring during flexor tendon repair.J Orthop Res，2015，33（6）：859-866.

[61]Cui Q，F(xiàn)u S，Li Z.Hepatocyte growth factor inhibits TGF-β1-induced myofibroblast differentiation in tendon fibroblasts：role of AMPK signaling pathway.J Physiol Sci，2013，63（3）：163-170.

2015.04.30

海南省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（20158361）

周學(xué)蘭，Email：631603000@qq.com