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骨组织工程研究中P75神经营养因子受体的作用及应用价值
背景:P75神经营养因子受体属于低亲和力神经营养因子受体,它不仅在神经生长、发育和维持功能完整性等方面具有重要作用,而且与骨组织修复、增强干细胞特性等方面也密切相关.目的:对目前P75神经营养因子受体在骨组织修复及再生中的研究进展以及价值进行综述.方法:计算机检索中国生物医学文献数据库、CNKI数据库、PubMed数据库以及Elsevier数据库的相关文献,检索词为"骨修复,骨再生,P75,P75NTR,bone repair,bone regenerate,tooth development,facial nerve,stem cel".查阅1987年9月至2018年4月期间收录的P75神经营养因子受体在骨组织再生修复方面的相关文章,终纳入47篇文献进行结果分析.结果与结论:①研究报道P75神经营养因子受体能促进牙齿的发育和面神经的修复,促进骨组织的矿化和缩短骨愈合的时间,还能通过调节干细胞的特性来间接促进骨愈合;②也有研究者认为P75神经营养因子受体诱导的细胞凋亡可能会阻碍骨折的愈合,甚至导致骨折不愈合;③对于P75神经营养因子受体在骨组织修复方面所表现出双重作用的通路机制,未来还需要更深入的研究;④目前关于P75神经营养因子受体在骨组织修复的研究还仅仅局限于基础研究,临床应用的报道还很少.
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骨形态发生蛋白诱导成骨增加人工关节稳定性的相关研究
人工关节置换已成为骨科常规治疗手段,旨在增强人工关节稳定性的研究已广泛开展,骨形态发生蛋向是其中惟一能够单独诱导间充质细胞向骨组织方向分化的生长因了,是骨组织形成过程中关键的调节因子,通过骨形态发牛蛋白诱导增加界面成骨量成为加强人工关节稳定性的重要思路,己有一些应用人重组骨形态发生蛋白与不同载体结合用于金属置入体周围进行界面骨整合的研究,也取得了良好的效果.
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骨组织工程中的间质干细胞：成骨活性、免疫特性、促血管化及成骨效应
背景：临床治疗由创伤、感染、肿瘤以及先天性疾病导致的骨缺损仍然是一个挑战。骨组织工程的研究，为骨缺损的治疗提供了一种新的解决办法，对治疗骨缺损具有重要的指导意义。目的：回顾近年来间质干细胞在骨组织工程中的增殖和成骨活性、免疫特性、促血管化以及在体实验的成骨效果的研究进展。方法：检索万方数据库和PubMed数据库2008年至2016年文献，检索词分别为“间质干细胞、组织工程、成骨、免疫、血管化”和“mesencgymal stem cel ，tissueengineering，osteogenesis，immuneproperty， angiogenesis”。纳入与间质干细胞、组织工程、成骨、免疫及血管化相关的研究，排除重复及陈旧文献。共检索到1772篇文章，按纳入和排除标准文献进行筛选，共纳入41篇文章进行综述分析。结果与结论：在骨组织工程中，骨髓间质干细胞与脂肪间质干细胞应用较为广泛。研究认为骨髓间质干细胞成骨活性高于脂肪间质干细胞。间质干细胞具有明显的免疫调节和组织修复能力，可减少损伤部位炎症反应，加快组织修复。间质干细胞免疫调节作用不只有免疫抑制作用，也有免疫促进作用，脂肪间质干细胞比骨髓间质干细胞具有较强的免疫调节性。低氧培养下的脂肪间质干细胞能够分泌更高的促血管生成因子，生成更多的血管结构。实验研究证实聚乳酸多孔纳米材料结合纳米碳生物材料可以明显促进骨髓间质干细胞的增殖和成骨。由于间质干细胞具有生物向性，可能成瘤分化，故间质干细胞的临床应用一直持谨慎态度。
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骨形态发生蛋白9的成骨效应研究与进展
背景:组织工程人工骨是解决传统植骨骨量不足,新骨形成缓慢的有效途径,而寻找促进细胞增殖和成骨分化的因子和技术是目前研究组织工程骨的关键领域.目的:全面了解骨形态发生蛋白9 的成骨机制、作用及表达纯化的方法,为更好的实现成骨分化因子在临床促进骨形成,解决骨缺损修复奠定基础.方法:检索PubMed 数据库2000-01/2010-12 及CNKI数据库2006-01/2010-12 收录的骨形态发生蛋白9 相关综述和论文报告,并分析其成骨机制、作用及表达纯化的方法几个方面的研究进展.结果与结论:共纳入骨形态发生蛋白9 的相关文献21 篇.在骨形态发生蛋白9 诱导成骨过程中,经典Wnt 信号通路、Hey1、碱性螺旋-环-螺旋蛋白和过氧化物酶增殖体活化受体2、激活素受体样激酶1 和2、胰岛素生长因子2 及类维生素A 等机制都起着重要的作用.目前,骨形态发生蛋白9 已经在体内外被证实是成骨能力强的转化生长因子.对骨形态发生蛋白9 的研究主要是通过重组腺病毒作为载体,但目前构建的病毒载体会有许多编码蛋白质的基因,其表达产物免疫原性很强,应用上存在安全隐患.有学者将真核质粒作为载体,转染真核细胞中,得到骨形态发生蛋白4.能否用此方法得到骨形态发生蛋白9,从而解决腺病毒应用的安全性问题,为临床治疗骨缺损等提供生物技术支持,还有待进一步的研究证实.
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绿色荧光蛋白标记兔骨髓间充质干细胞的成骨及成脂潜能
背景:为便于进一步追踪骨髓间充质干细胞,常需对其进行标记.目的:采用绿色荧光蛋白标记兔骨髓间充质干细胞,观察标记后其诱导成骨及成脂能力.设计、时间及地点:细胞观察实验,于2007-12/2008-10在华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科实验室进行.材料:4月龄健康新西兰大耳白兔6只,购自华中科技大学同济医学院动物实验中心.方法:无菌条件下取兔双侧股骨,应用密度梯度离心法及贴壁法分离纯化骨髓间充质干细胞.取传至第3代细胞,用脂质体介导法将绿色荧光蛋白质粒转入,经G418筛选得到稳定转染的细胞,分别进行成骨、成脂诱导.主要观察指标:骨髓间充质干细胞的形态、表面标志表达、绿色荧光蛋白标记情况,骨髓间充质干细胞成骨、成脂分化潜能.结果:经原代及传代培养的骨髓间充质干细胞多呈纺锤形或梭形,成纤维细胞样,流式细胞仪分析骨髓间充质干细胞CD44呈阳性表达,CD34呈阴性.经G418筛选后,镜下可见大量发出绿色荧光的骨髓间充质干细胞.骨髓间充质干细胞成骨诱导21 d后有较多的钙盐沉积,茜素红染色呈红色;成脂诱导3 d后,细胞内有小脂滴出现,2周后油红O染色示有大量脂质沉积.结论:绿色荧光蛋白标记的兔骨髓间充质干细胞经诱导培养后具有多向分化潜能.
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川续断复合磷酸钙骨修复骨缺损
背景：复合磷酸钙骨植入材料的物理结构和无机成分与人体骨相似，具有良好的生物可吸收性和生物相容性。研究证实续断细粉能明显提高骨缺损修复速度。
目的：观察川续断复合磷酸钙骨复合植入材料修复骨缺损的效果。
方法：在新西兰大白兔双侧下颌骨体部制备长约1.0 cm、宽约0.5 cm、深约0.3 cm的骨缺损，右侧植入川续断复合磷酸钙材料作为实验组，左侧植入磷酸钙骨材料作为对照组。植入后4，8，12周取材，进行大体观察、CBCT检测、扫描电镜、组织学观察。
结果与结论：①大体观察：实验组成骨速度、材料降解率及硬度高于对照组。②CBCT 检测：实验组材料与周围组织结合紧密度强于对照组，且材料降解速度快于对照组。③扫描电镜：两组材料与周围正常骨组织间大多由纤维结缔组织充盈，实验组比对照组更为紧密，空隙更加微小，随着时间的增加，材料与周围正常骨组织的结合更为紧密。④组织学观察：实验组成骨速度及成骨活性优于对照组。表明川续断复合磷酸钙骨植入材料具有明显加速成骨的作用。 -
富血小板纤维蛋白新生诱导骨的组织学观察
背景：作者在前期的实验中已证实富血小板纤维蛋白具有成骨性，并在微观结构和生物力学等方面进行了初步研究，但是对组织学上的研究较少。
目的：对比观察富血小板纤维蛋白、Bio-Oss、自体骨3种不同骨替代材料植入后的组织学变化，分析富血小板纤维蛋白修复骨缺损的特点和优势。
方法：12只beagle犬，参照文献方法建立犬双侧股骨髁左右各3个实验性临界性骨缺损动物模型。在3个骨缺损区随机分别填入自体富血小板纤维蛋白组，自体骨+胶原膜(自体骨组)，Bio-Oss+胶原膜组(Bio-Oss组)。在植入后3，6，8和12个月分别处死3只实验犬，术区取材后进行组织学染色观察。另外1只实验动物按照上述方法制造临界性骨缺损模型后，不植入任何材料，标记为空白组。
结果与结论：植入后3，6，8和12个月时，3种骨移植材料的新骨生成速度、生成量差异均有显著性意义。3种材料均能诱导成骨，但是成骨能力各不相同：富血小板纤维蛋白组在3个月和6个月时成骨效果更优，且形成的新骨更接近生理状态；自体骨在植入后3个月和6个月更多以骨坏死为主，8个月后成骨效果可，12个月后基本接近生理状态；Bio-Oss组成骨效果与富血小板纤维蛋白组类似，在12个月时仍可见Bio-Oss残留颗粒；空白组在术后3个月时未见明显新骨形成，说明该实验动物临界性骨缺损模型建立成功。实验结果显示富血小板纤维蛋白具有较好的诱导新骨形成的能力，且新骨形成所需时间更短，质量佳。 -
低能体外冲击波和低剂量间歇甲状旁腺素干预成骨细胞的增殖和分化
背景：体外冲击波等应力刺激可促进成骨，甲状旁腺激素激素也参与调控骨代谢。
目的：实验探讨低剂量间歇人重组甲状旁腺素1-34和低能体外冲击波对体外培养大鼠成骨细胞增殖及成骨分化的作用。方法：采用改良胶原酶消化法培养大鼠乳鼠颅骨来源成骨细胞备用。分别用60-150次0.18 mJ/mm2低能体外冲击波刺激体外培养大鼠成骨细胞，不同浓度(10-12 mol/L-10-10 mol/L)及作用方式的人重组甲状旁腺素1-34刺激，以及低能体外冲击波和间歇低剂量(10-11 mol/L)间歇人重组甲状旁腺素1-34刺激共同作用后，用锥虫蓝法进行细胞计数、MTT和流式细胞术分析检测大鼠成骨细胞的增殖情况；用酶标仪检测碱性磷酸酶活性，用免疫组化检测Ⅰ型胶原表达来观察大鼠成骨细胞的成骨分化。
结果与结论：60-150次0.18 mJ/mm 2低能体外冲击波刺激、间歇人重组甲状旁腺素1-34(10-11和10-10 mol/L)刺激以及低能体外冲击波+间歇人重组甲状旁腺素1-34(10-11 mol/L)刺激均可显著促进体外培养大鼠成骨细胞增殖和成骨分化(P<0.05)，其中60-150次低能体外冲击波刺激+间歇人重组甲状旁腺素1-34刺激各组作用强(P <0.05)。结果证实，适当的低能体外冲击波应力刺激和低剂量间歇人重组甲状旁腺素1-34刺激联合应用可显著促进体外培养大鼠成骨细胞的增殖和成骨分化。 -
新型骨植入材料多孔钽-骨结合界面成骨以及相关成骨因子的表达及意义
背景:具有自主知识产权的国产多孔钽材料具有无毒性及良好的生物相容性,前期体内外实验研究得出结论:国产多孔钽无毒性,具有良好的生物相容性,具有促成骨作用.此次实验是多孔钽-骨界面成骨机制的探讨.目的:观察多孔钽兔股骨植入后钽-骨结合界面成骨形态特点及成骨相关因于整合素 β1及纤维粘连蛋白的表达,探讨多孔钽骨内植入钽-骨界面骨整合的生物学机制.方法:实验采用自身对照方法,取日本大耳白兔制备双侧股骨髁骨缺损模型,同一动物左侧股骨内植入多孔钽棒为实验组,右侧股骨内植入异体骨为对照组.术后2,4,8周于骨缺损部位取材,石蜡切片、硬组织切片光镜观察多孔钽与宿主骨交界处成骨形态特点.扫描电镜观察多孔钽-骨界面成骨特征.免疫组织化学检测整合素β1及纤维粘连蛋白的表达.结果与结论:①多孔钽棒植入后与宿主骨结合紧密.石蜡切片苏木精-伊红染色结果显示:界面纤维膜早期疏松、较厚,晚期致密较薄,界面出现片状成骨.②硬组织切片观察:2周时钽-骨界面己出现新生骨及小血管并向孔隙内生长.4、8周时钽-宿主骨界面新生骨增多并与宿主骨连接成片,骨小梁成熟.③扫描电镜下可见成骨细胞在多孔钽表面及孔隙内生长,晚期骨质成熟并见板层骨.④免疫组化结果显示:多孔钽骨植入2周时实验组整合素β1的表达显著低于对照组(P<0.05).而纤维粘连蛋白的表达在两组之间比较差异均无显著性意义(P>0.05).整合素及纤维粘连蛋白的表达在2,4,8周时均呈递减趋势.⑤结论:多孔钽有利于成骨细胞在其表面及孔隙内黏附,整合素 β1及纤维粘连蛋白在成骨初期钽-骨界面表达增高,可能对早期成骨起促进作用,而在骨成熟期表达则降低,有利于骨整合及改建.
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新型氯化锂复合磷酸钙骨水泥的理化性能及成骨特性
背景:氯化锂是目前广泛应用的GSK-3β无机离子抑制剂,可通过与GSK-3β结合,激活经典Wnt/β-catenin通道进而促进人骨髓间充质干细胞、成骨细胞的增殖,促进骨细胞修复.目的:观察新型氯化锂复合磷酸钙骨水泥(Lithium chloride/calcium phosphate cement,Li/CPC)的理化性质,探索其诱导成骨的生物学性能.方法:以磷酸钙骨水泥为空白对照组,不同锂含量的Li/CPC为实验组,检测各组骨水泥的凝固时间、抗压强度,扫描电镜观察材料表面微观结构:将各组骨水泥与MC3T3-E1细胞在体外共培养,用扫描电子显微镜观察细胞在骨水泥表面的生长及黏附形态,MTT法检测骨水泥浸提液对细胞体外增殖的影响,碱性磷酸酶试剂盒检测骨水泥浸提液对细胞碱性磷酸酶活性的影响.结果与结论:LiCl的加入未改变磷酸钙骨水泥的理化性质,各组间初凝时间与终凝时间及抗压强度未见明显差异,各组电镜下微观形貌也未见明显差异;MC3T3-E1细胞能够很好地在材料表面黏附生长,MTT法检测结果表明Li/CPC较磷酸钙骨水泥更能够促进骨细胞的体外增殖,而碱性磷酸酶测试结果则表明,MC3T3-E1细胞在Li/CPC有更高的碱性磷酸酶活性.Li/CPC保持良好理化性质的同时,释放出锂离子作用于外周发挥其促进成骨作用.
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小鼠间充质干细胞三系分化中SOX9与Ⅱ型胶原mRNA的定量
背景：研究表明，软骨中的主要成分Ⅱ型胶原的基因-Col2a1在软骨细胞中的表达与SOX9的浓度呈剂量依赖正相关关系。
目的：通过成骨、成软骨、成脂肪诱导干细胞分化，分析3种分化过程及不同时期的SOX9与Ⅱ型胶原 mRNA含量的变化，探讨SOX9在不同时空分布的表达规律及与Ⅱ型胶原的相关关系。
方法：取4周龄昆明小鼠骨髓间充质细胞，体外培养得到间充质干细胞并传达至第3代，对间充质干细胞进行流式细胞仪鉴定细胞表型，共分3组每组设3个时间段，通过成骨、成软骨、成脂肪3种诱导培养液对3组细胞进行诱导，另设不进行诱导的细胞作为对照组。分别在诱导3，7，14 d后收集提取细胞的总RNA，通过RT-PCR进行SOX9与Ⅱ型胶原的mRNA定量检测，同时对诱导后的细胞进行染色、免疫荧光染色，观察其分化状态及相关统计分析。
结果与结论：第3代骨髓间充质干细胞生长良好，流式细胞仪鉴定细胞表型证实为干细胞，对诱导后细胞进行染色、免疫荧光染色结果证实细胞分化为骨、软骨、脂肪细胞。经RT-PCR检测，在3组诱导分化细胞中SOX9 mRNA 含量由高到低分别是成软骨、成骨、成脂肪，Ⅱ型胶原 mRNA 含量由高到低分别是成软骨、成脂肪、成骨。在成软骨分化中SOX9在3，7 d表达不断升高，14 d呈下降趋势。Ⅱ型胶原在3，7，14 d均逐渐升高。在成骨分化中SOX9 mRNA含量随着时间推移而增加，而Ⅱ型胶原则随着时间推移而不断降低。在成脂肪分化中SOX9 mRNA表达与对照组比较差异无显著性意义(P >0.05)；而Ⅱ型胶原的表达没有规律可循，时间点的延伸及检测未观察到。结果提示，SOX9在软骨分化中作用优于成骨、成脂肪组，且软骨分化中SOX9与Ⅱ型胶原存在相关性，可能在软骨分化的早期Ⅱ型胶原随着SOX9的变化而变化；且软骨分化和成骨分化过程中SOX9可能起到了一个互相协调促进平衡的关键作用。 -
炎症微环境下人牙周膜干细胞的生物学特性
背景：牙周膜干细胞可促进牙周组织修复再生，为牙周炎的治疗提供了新的思路。目的：观察炎症微环境对人牙周膜干细胞生物学行为的影响。方法：组织块酶消化法培养从健康个体获得的牙周膜干细胞和牙周炎患者获得的牙周膜干细胞，并经有限稀释法纯化及干细胞表面标记物CD146及牙周膜干细胞表面蛋白STRO-1鉴定后，分别取第3代健康和炎症来源的牙周膜干细胞，标注为正常组和炎性组，各加入成骨诱导液进行成骨诱导。结果与结论：①两种组织来源的细胞经纯化后均可表达间充质干细胞表面标志物STRO-1和CD146；炎性组牙周膜干细胞比健康组牙周膜干细胞具有更强的增殖能力，但炎性组牙周膜干细胞的成骨分化能力要低于健康组牙周膜干细胞。②正常组织来源的牙周膜干细胞在成骨诱导时分别加入不同的炎性因子肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β、白细胞介素6刺激后，经RT-PCR检测发现，与诱导组相比，肿瘤坏死因子α处理组成骨相关基因核心因子Runx2和Osterix的表达显著下降(P<0.05)。③而白细胞介素1β和白细胞介素6处理组并未对牙周膜干细胞的成骨能力产生显著影响。④在肿瘤坏死因子α质量浓度为0.1，1μg/L处理组中，成骨相关基因Runx2的表达与诱导组相比无显著影响，而在肿瘤坏死因子α质量浓度为10μg/L处理组，成骨相关基因Runx2的表达与诱导组相比明显降低(P<0.05)。⑤结果证实，炎症微环境改变了牙周膜干细胞内部的分子信号机制，使炎症来源的牙周膜干细胞分化能力低下，其中肿瘤坏死因子α是导致牙周膜干细胞成骨分化能力下降的关键因子之一，10μg/L为肿瘤坏死因子α的佳干预质量浓度。
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人牙周膜干细胞与牙周膜细胞生物学特性的比较
背景：牙周膜干细胞生物作用是目前牙周病治疗研究的热点，牙周膜成纤维细胞是其分化的终末功能细胞之一，也是其主要的支持细胞，两者生物学特性的差异研究鲜有报道。目的：比较牙周膜干细胞与牙周膜细胞生物学特性的差异。方法：用组织块法体外对牙周膜细胞以及单细胞克隆分离纯化后的人牙周膜干细胞两种细胞分别进行显微镜下形态观察，CCK8法检测并绘制2种细胞的生长曲线。流式细胞分析比较2种细胞的细胞周期以及细胞表面标记物的表达、实时PCR对2种细胞碱性磷酸酶、增殖细胞核抗原和Scleraxis基因进行检测。结果与结论：牙周膜干细胞与牙周膜成纤维细胞外观差别明显，人牙周膜干细胞的生长曲线培养前5d要低于牙周膜细胞，但在5 d后明显高于牙周膜细胞。人牙周膜干细胞与牙周膜细胞的细胞周期分别为41.1%和23.9%。表面标记物检测结果显示2种细胞虽有相似的表达，但在表达率差异有有显著性意义。实时荧光定量PCR结果显示，人牙周膜干细胞在碱性磷酸酶、增殖细胞核抗原以及Scleraxis基因的表达检测均高于牙周膜细胞。表明牙周膜干细胞在成骨增殖等生物学功能上比牙周膜细胞具有更强的潜能。
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成纤维细胞生长因子处理多次传代培养骨髓间充质干细胞的增殖与分化
背景:骨髓间充质干细胞来源有限,而且在多次体外传代培养过程中,其细胞形态、增殖及多向分化能力会发生改变.目的:探讨成纤维细胞生长因子对经过多次传代、细胞形态发生改变的骨髓间充质干细胞形态、增殖及多向分化能力的影响.方法:①体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,连续传代培养6次,观察其细胞形态变化;②将第6代细胞接种于96孔板中,随机分为对照组和成纤维细胞生长因子处理组,相应培养1,2,3,4,5,6,7 d后,用CCK-8试剂盒检测细胞增殖状况;③将第6代细胞接种于6孔板中,随机分为对照组和成纤维细胞生长因子处理组,分别用普通培养基和含成纤维细胞生长因子培养基培养7 d,换成骨、成脂、成软骨诱导培养基继续培养7 d,应用荧光定量PCR法检测成骨(RUNX2、ALP、OCN)、成脂(PPARγ2、AP2、ADIPOQ)、成软骨(SOX9、Col agen II、aggrecan)相关基因的表达,应用蛋白印记法检测RUNX2、PPARγ2、SOX9蛋白的表达;④将第6代细胞接种到6孔细胞培养板中,随机分为对照组及成纤维细胞生长因子处理组,分别用普通生长培养基及含成纤维细胞生长因子的生长培养基培养7 d,换用成骨、成脂、成软骨诱导培养基继续培养14 d,进行茜素红染色、油红O染色和阿利新蓝染色.结果与结论:①经过连续6次传代培养,骨髓间充质干细胞形态发生明显变化,成纤维细胞生长因子处理7 d后其形态逐渐恢复原代特性;②与对照组相比,培养第3-7天成纤维细胞生长因子处理组的细胞增殖速度明显加快,差异有显著性意义(P<0.05);③与对照组相比,成纤维细胞生长因子处理组细胞成骨相关基因(RUNX2,ALP,OCN)、成脂相关基因(PPARγ2,AP2,ADIPOQ)、成软骨相关基因(SOX9,colagen 2,aggrecan)表达明显升高,差异有显著性意义(P<0.05);④成纤维细胞生长因子处理组RUNX2、PPARγ2、SOX9蛋白表达明显高于对照组(P<0.05);⑤与对照组相比,成纤维细胞生长因子预处理组细胞产生胞外钙结节的数量、细胞内脂滴的数量、细胞酸性黏多糖的表达明显增加;⑥结果表明,成纤维细胞生长因子可以维持多次传代骨髓间充质干细胞的干细胞特性.
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干扰foxM1基因表达可增强骨髓间充质干细胞的成骨分化能力
背景:foxM1基因被认为参与了干细胞分化命运的调控,但其对间充质干细胞成骨分化的影响尚未见报道,关于foxM1基因的研究也主要集中于肿瘤领域.目的:探索干扰foxM1基因表达水平对骨髓间充质干细胞成骨分化能力的影响.方法:全骨髓贴壁法培养SD大鼠(中山大学实验动物中心提供)骨髓间充质干细胞,构建含嘌呤霉素抗性基因的foxM1 shRNA重组慢病毒载体并转染大鼠骨髓间充质干细胞,经嘌呤霉素筛选建立foxM1稳定敲低细胞株,另设置空病毒载体组以及未转染组.使用骨髓间充质干细胞成骨诱导分化培养基诱导培养并行茜素红染色检测其成骨分化能力,使用定量RT-PCR检测成骨相关基因的表达水平,同时提取胞核蛋白,Western blot检测β-catenin蛋白表达水平.结果与结论:①与空病毒载体组以及未转染组比较,foxM1敲低的大鼠骨髓间充质干细胞经成骨诱导分化后形成的骨结节数量明显增多,成骨相关基因col1a1和runx2表达水平均显著升高,但胞核β-catenin蛋白水平无明显改变;②干扰foxM1基因表达可增强骨髓间充质干细胞的成骨能力.
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硫化氢通过缺氧诱导因子1α促进张应力下骨髓间充质细胞的成骨
背景:有研究表明当归多糖有补血活血作用,但其如何改善骨髓造血微环境,促进造血功能成为研究问题热点之一.目的:观察当归多糖对小鼠骨髓造血干细胞及基质细胞表面细胞间黏附分子1水平的影响.方法:建立失血性贫血模型小鼠,随机分为3组,当归多糖低、高剂量组连续腹腔注射等量相应浓度的当归多糖4,6 mg/kg,对照组则同样时间内注射等量的生理盐水,共干预6 d.动态观察小鼠一般情况;全自动血细胞分析仪检测不同时间点小鼠外周血中红细胞的数量;采用磁珠分选和流式细胞术检测骨髓中造血干细胞的数量;MTT法检测骨髓基质细胞的增殖情况;采用流式细胞术检测骨髓基质细胞表面的细胞间黏附分子1的表达.结果与结论:当归多糖对失血性贫血小鼠体质量无明显影响(P>0.05).当归多糖低、高剂量组外周血红细胞数、骨髓CD34+,Sca-1+细胞百分数、骨髓基质细胞数量及其表面细胞间黏附分子1均明显高于对照组(P<0.05),其中高剂量组效果优于低剂量组.结果说明,当归多糖通过促进骨髓基质细胞增殖,增强细胞间黏附分子1的表达,进而促进造血干细胞增殖并影响其功能活动.
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补肾活血汤水提物调控Cbfal/RUNX2基因沉默骨髓间充质干细胞SP7/Osterix及碱性磷酸酶的表达
背景:补肾活血汤可以促进骨髓间充质干细胞成骨分化,探究分子机制利于推向临床.目的:探讨补肾活血汤水提物对Cbfal/RUNX2基因沉默的骨髓间充质干细胞Osterix、碱性磷酸酶表达的影响.方法:骨髓贴壁筛选法分离和培养大鼠骨髓间充质干细胞,Cbfal/RUNX2基因沉默慢病毒转染骨髓间充质干细胞.取第3代骨髓间充质干细胞(空白对照组)、慢病毒沉默骨髓间充质干细胞(沉默组)和阴性病毒载体预处理骨髓间充质干细胞(阴性对照组),以及上述3组骨髓间充质干细胞加入100 mg/L补肾活血汤水提物干预3 d后,检测RUNX2、Osterix蛋白和mRNA表达以及碱性磷酸酶活性.结果与结论:①Cbfal/RUNX2基因沉默慢病毒转染效率达约90%;②与空白对照组和阴性对照组比较,沉默组骨髓间充质干细胞RUNX2和Osterix的蛋白及mRNA表达均下降,碱性磷酸酶活性也明显下降,差异有显著性意义(P < 0.01);③补肾活血汤水提物干预后,沉默组骨髓间充质干细胞RUNX2、Osterix的表达和碱性磷酸酶活性明显增加,差异有显著性意义(P < 0.01);④结果表明,补肾活血汤水提物可以促进骨髓间充质干细胞的RUNX2、Osterix表达,亦增加了碱性磷酸酶活性,从而促进骨髓间充质干细胞成骨分化.
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葛根素促进成骨细胞复合β-磷酸三钙的成骨
背景:葛根素提取自豆科植物野葛的根部,根据其化学结构可归类为异黄酮类化合物,据报道异黄酮具有促进成骨细胞增殖分化功能.目的:观察不同浓度葛根素对β-磷酸三钙成骨细胞复合物的影响,探讨葛根素对体内成骨作用的影响.方法:①取新生兔颅盖骨进行成骨细胞培养,应用碱性磷酸酶试剂盒及茜素红染色方法观察不同浓度葛根素对体外培养成骨细胞碱性磷酸酶活性及矿化结节形成影响;②选促进成骨细胞活性佳浓度葛根素组作为A组,无葛根素培养的细胞为B组,2组培养的成骨细胞复合于β-磷酸三钙,使用MTT法检测支架材料中成骨细胞活性;③将2组细胞支架复合物植入兔背阔肌中,通过组织学方法分析葛根素在体内对新骨生成的作用.结果与结论:葛根素可提高成骨细胞碱性磷酸酶活性及矿化结节形成数量,1×10-6 mol/L葛根素能明显提高支架材料中成骨细胞活性,将1×10-6 mol/L葛根素干预的细胞制成的细胞支架复合物植入兔背阔肌后,新骨生成量明显增加.提示葛根素具有促进 β-磷酸三钙成骨细胞复合物体内新骨生成作用,可作为促进成骨治疗的选择药物.
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大鼠来源滑膜间充质干细胞的成软骨分化
背景：相比其他组织来源的间充质干细胞，滑膜间充质干细胞有着较强的成软骨特性和克隆能力，因此将是软骨组织工程中有前景的种子细胞之一。
目的：培养及体外扩增 SD 大鼠滑膜间充质干细胞，鉴定其多向分化潜能及在添加生长因子后三维立体培养条件下的成软骨能力。
方法：无菌条件下获取SD大鼠滑膜组织，Ⅰ型胶原酶消化法分离大鼠滑膜间充质干细胞。体外扩增、培养，取第3代滑膜间充质干细胞进行吉姆萨、生长曲线测定、成脂诱导、成骨诱导和三维条件下成软骨诱导，成软骨诱导21 d后通过甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组化染色及RT-PCR对成软骨诱导后产物进行检测。
结果与结论：获取的大鼠滑膜细胞具有间充质干细胞的特性，滑膜间充质干细胞在体外培养呈成纤维样形态，并维持着多向分化的能力。使用生长因子诱导软骨细胞21 d后，可见软骨样组织，蛋白聚糖和Ⅱ型胶原可以在甲苯胺蓝染色和Ⅱ型胶原免疫组化染色后被检测到。RT-PCR 检测结果显示软骨诱导分化后细胞中Ⅱ型胶原和蛋白聚糖mRNA呈阳性表达。提示大鼠来源的滑膜间充质干细胞具有成软骨能力。 -
纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管复合涂层促成骨
背景:羟基磷灰石和大管径TiO2纳米管均被证实具有良好的生物活性,但目前缺乏在大管径TiO2纳米管表面沉积纳米羟基磷灰石促成骨方面的研究.目的:检测纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管复合涂层的促成骨能力.方法:采用阳极氧化法制备大管径TiO2纳米管,电化学法于纳米管表面沉积纳米羟基磷灰石.将MC3T3-E1前成骨细胞分别与纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管复合涂层、纯钛及大管径TiO2纳米管涂层共培养,培养0.5,1,2 h,观察细胞初始黏附;培养1,3,5 d后,检测细胞增殖;培养2 d后,观察细胞形态;成骨诱导培养3,7 d后,检测细胞碱性磷酸酶活力;成骨诱导培养14 d后,检测细胞外基质矿化能力.结果与结论:①培养2 h时,TiO2纳米管组细胞数高于纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管组(P<0.05),纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管组与纯钛组比较差异无显著性意义;②培养1,3,5 d时,TiO2纳米管组细胞增殖数量高于纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管组、纯钛组(P<0.05),纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管组与纯钛组比较差异无显著性意义;③纯钛上的细胞呈梭形;TiO2纳米管涂层上的细胞有丝状伪足伸出;纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管复合涂层上的细胞呈多边形,伸出的伪足数量更多;④纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管组细胞内碱性磷酸酶活性、细胞外基质矿化程度明显高于TiO2纳米管组、纯钛组;⑤结果表明,纳米羟基磷灰石/大管径TiO2纳米管复合涂层不仅具有良好的生物相容性,而且具有理想的促成骨能力.
