1. BMP-2-induced chondrogenesis and FAK activation in
hMSC in high density culture
林俊佑
長榮大學生物科技學系
指導老師:
賴國安教授/王仰高博士
實習單位:國立成功大學
骨骼關節研究中心
摘要：
幹細胞是原始且未特化的細胞，它是未充分分化、具有再生各種組織器官的潛在功能，存在所有多細胞組織裡，能經
由有絲分裂與分化來分裂成多種的特化細胞，而且可以利用自我更新來提供更多幹細胞；間葉幹細胞是成骨系中效果最好
的； BMP-2特別會誘導成骨細胞分化幾個不一樣種類的基質細胞和可以被 BMP-2誘導刺激成骨相關基因表現。當 BMP-2
誘導間葉幹細胞，FAK也會跟著被活化，FAK是 BMP-2誘導人類骨髓間葉幹細胞分化成軟骨細胞的中間介質。從實驗得知，
當細胞培養在高密度的環境下用BMP-2誘導人類骨髓間葉幹細胞會分化成軟骨細胞，而且也會提升FAK蛋白質的表現。
實驗步驟：
萃取 RNA Real Time PCR
Cell culture 6 well plate
實驗結果：
Western blot
圖一 BMP-2 引發之軟骨分化是跟細胞的培養密度有關
加入BMP，在高密度的細胞培養環境下AGC 及
SOX9的表現量都比低密的表現量高很多。所以由圖一
可知: 可促進軟骨分化的環境為高密度培養的細胞，而
且要有 BMP-2的刺激下，就可以促進hMSCs分化成軟
骨細胞。
從圖二中可以看到在高密度的 pFAK蛋白質表現量
比低密度的表現量還要明顯；高密度的 pFAK可以在短
時間內就可以使 pFAK蛋白質的表現量達到最高，而且
高密度的最高表現量比低密度的最高表現量還要高，所 圖二 BMP在高密度細胞培養環境引發FAK Y397 的磷酸化
以效果更好。
討論：
BMP-2確實可以誘導人類骨髓間葉幹細胞分化成軟骨細胞。BMP-2處理高密度培養的人類骨髓間葉幹細胞，而
FAK也會被活化，當 BMP-2會誘導人類骨髓間葉幹細胞分化成軟骨細胞會藉由 FAK當作中間介質，所以當 FAK蛋
白質的表現越高，那間葉幹細胞分化成軟骨細胞的可能性也就越高。
參考資料：
Schmitt, B., et al., BMP2 initiates chondrogenic lineage development of adult human mesenchymal stem cells in high-
density culture. Differentiation, 2003. 71(9-10): p. 567-77.
Noth, U., et al., Activation of p38 and Smads mediates BMP-2 effects on human trabecular bone-derived osteobl
differences in DNA methylation.Analytical Biochemistry 397 (2010) 96–106.
2.Kyoung-Sin asts. Exp Cell Res, 2003. 291(1): p. 201-11.