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抗骨质疏松药物作用靶位分子水平研究进展
1 成骨细胞上的药物作用靶位多功能骨髓基质干细胞或多功能骨髓间充质干细胞(p luripotent mesenchymal stem cell,M SC)分化形成纤维样系统细胞,包括前成骨细胞、成骨细胞、成软骨细胞、成纤维细胞和网织细胞.来源于M SC的骨髓基质成纤维样系统细胞的前体细胞,在成年的哺乳动物体内分为2种:定向成骨前体细胞和可诱导成骨前体细胞.
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股骨头坏死的早期症状
股骨头专家通过多年的的临床治疗和精心研究,终于发现了股骨头坏死的早期症状,下面就介绍给大家,希望大家能够引起重视:(1)皮肤疾病(如牛皮癣、多形性红斑症等)使用类固醇药物治疗的患者,可使成骨细胞的骨胶质合成减慢,阻碍前成骨细胞向成骨细胞转变,影响钙从肠道的吸收,发生骨质疏松,外伤后可发生骨骼的细微骨折,对抗力减低,引起骨质压缩或塌陷.因压缩髓细胞和毛细血管,血运受阻可导致骨坏死,若发生在股骨头则为股骨头坏死.当你发现走路时跛行,休息后减轻,下坐时有髋部不适或酸困感觉时,多数提示应警惕本病.
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新型纳米材料及与前成骨细胞联合培养的实验研究
自组装的纳米纤维肽作为一种新型材料,被广泛应用于细胞的三维培养以及组织缺损的修复.本研究在传统自组装多肽RADA16-1(RAD16)的基础上,为成骨细胞体外培养构建了一种支架材料,即把细胞黏附基序arginine-glycine-aspartic(RGD)连接到RAD16上,再与纯RAD16按比例混合,构成本实验的研究材料Hybrid.用原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)观察材料的微观结构.通过相差显微镜、MTT、组织化学染色等工具或方法观察成骨细胞(MC3T3-E1)在材料中的生长、增殖和分化情况.结果 显示,Hybrid可以形成良好的纳米纤维结构.与RAD16相比,这种改进的纳米材料可以促进细胞的增殖,且碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)的表达呈强阳性,有明显的钙结节形成.实验表明该材料在骨组织工程方面有潜在的应用价值.
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骨不连的基本概念及研究进展
生物学因素在骨折愈合过程中发挥重要作用,其范围从细胞增殖、分化到血管再生,其中生物化学因素是指愈合过程中出现和消失、或被修饰改变的级联反应物质;此外还包括生物力学因素,因为力学条件不理想时骨折就不愈合.骨折修复少需要四个事件来启动愈合全过程,包括细胞募集、骨诱导、调控和骨传导.细胞募集是指全身骨原细胞或诱导性前成骨细胞到达骨折部位;骨诱导指骨折局部细胞群之间也发生信息传导,从而刺激各自成骨能力;随后这些多分化潜能的细胞群开始被调控或活化;后一步是骨传导,胶原和羟基磷灰石表面上重建成一个具有生物力学优点的三维骨结构.
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加载骨形态发生蛋白2的新型多组分组织工程骨支架材料
背景:实验证实在聚合物支架材料中加入羟基磷灰石,可具有良好的生物相容性.壳聚糖已与其他材料,如羟基磷灰石、透明质酸、藻酸盐和潜在的生长因子复合并应用于组织工程.同时大量研究证实骨形态发生蛋白2 (bone morphogenetic protein-2,BMP-2)能促进成骨细胞的生长和诱导体外和体内成骨.那么,是否能将上述4种材料成分结合构建一种新型的组织工程支架呢?目的:制备新型加载BMP-2的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)、羟基磷灰石和不同浓度壳聚糖的组织工程骨支架材料,并观察其结构、亲水性、对成骨细胞的黏附作用以及壳聚糖的佳修饰浓度.方法:①利用固体-液相分离技术,制备包含PLGA、羟基磷灰石和BMP-2的组织工程骨支架材料,然后利用壳聚糖(0.25%、0.5%和1%)对支架材料进行改性修饰.作为对照,制备单纯PLGA/羟基磷灰石支架和PLGA /羟基磷灰石/BMP-2支架.扫描电镜下观察各支架的空间结构.检测各支架的亲水性,及 PLGA/羟基磷灰石/BMP-2/壳聚糖支架的BMP-2释放率;②取前成骨细胞悬液分别接种在各支架上,分别于细胞培养1,4 和7 d时,采用CCK-8法测定前成骨细胞在各支架上的黏附和增殖;细胞培养7 d时进行荧光素二乙酸酯示踪;细胞培养4,7和14 d时检测碱性磷酸酶活性.结果与结论:①各支架在外观上均呈白色烧杯状,扫描电镜下材料呈多孔态,孔径约100 μm,孔隙间相互沟通;②支架材料的亲水性随着壳聚糖浓度增加而增强;③在第60天时,PLGA /羟基磷灰石/BMP-2支架, PLGA/羟基磷灰石/BMP-2/壳聚糖(0.25%,0.5%,1%)支架BMP-2累积释放分别为44%、34%、27%和26%,提示壳聚糖能有效抑制BMP-2的快速释放;④在第7天时,前成骨细胞在PLGA/羟基磷灰石/BMP-2/壳聚糖(0.25%)支架的活性高(P < 0.05).另外,PLGA/羟基磷灰石/BMP-2/壳聚糖(0.5%或1%)支架的细胞活性也高于无壳聚糖支架.经荧光素二乙酸酯染色,在共聚焦激光显微镜下观察,活细胞呈绿色荧光,均匀分布于支架上;⑤PLGA/羟基磷灰石/BMP-2/壳聚糖(0.25%)支架上的细胞中,碱性磷酸酶活性高,其次是羟基磷灰石/BMP-2/壳聚糖(0.5%和1%)支架,PLGA/羟基磷灰石/BMP-2支架,在 PLGA/羟基磷灰石支架上低(P < 0.05);⑥结果提示,PLGA/羟基磷灰石/BMP-2/壳聚糖复合支架可以释放BMP-2,促进成骨细胞黏附、分化和增殖,优化了组织工程人工骨,且壳聚糖的佳修饰浓度为0.25%.
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磁性四氧化三铁纳米颗粒作用于前成骨细胞的生物相容性
背景：将磁性纳米颗粒作为骨组织工程领域新兴材料并植入生物体时，其毒性机制基础研究及安全性评价就显得格外重要。
目的：探索磁性四氧化三铁纳米颗粒作用于前成骨细胞的生物相容性。
方法：将含有0，200，400，800 mg/L磁性四氧化三铁纳米颗粒的细胞培养液作用于小鼠前成骨细胞24 h后，采用碱性磷酸酶活性测试试剂盒、骨钙素酶联免疫试剂盒、CCK-8试剂盒、倒置显微镜、细胞骨架荧光染色法及实时荧光定量PCR，观察处理后小鼠前成骨细胞的碱性磷酸酶活性/总蛋白比值、骨钙素浓度、细胞增殖率、细胞形态和骨架改变、细胞凋亡以及自噬相关半胱氨酸蛋白酶3、LC3A、LC3B基因mRNA表达情况。
结果与结论：①磁性四氧化三铁纳米颗粒作用小鼠前成骨细胞24 h后，200 mg/L组与对照组(0 mg/L)相比，各项指标差异无显著性意义；②作用24 h后，400，800 mg/L组细胞内碱性磷酸酶活性/总蛋白比值、骨钙素浓度上升，细胞增殖率明显下降，细胞形态及骨架结构改变明显，LC3B基因转录水平升高，而半胱氨酸蛋白酶3、LC3A基因转录水平与对照组相比差异无显著性意义；③结果提示，高质量浓度的磁性四氧化三铁纳米颗粒作用于小鼠前成骨细胞24 h后，虽具有一定的促成骨作用，但同时可造成细胞毒性损伤，促进细胞自噬相关基因LC3B表达上调，影响细胞形态、骨架结构及细胞增殖率。 -
骨形态发生蛋白2/Osterix信号通路调控的前成骨细胞分化
背景：研究发现Osterix基因的表达能够受到骨形态发生蛋白2信号通路的调控，从而调节骨的形成发育。目的：分析骨形态发生蛋白2/Osterix信号通路对小鼠前成骨细胞分化的调控作用。方法：将骨形态发生蛋白2作用于前成骨细胞，利用实时定量RT-PCR法及免疫印迹法检测不同时间段Osterix mRNA和蛋白的表达水平；构建pcDNA3.1/myc-Osterix真核表达载体，并转染至前成骨细胞，利用实时定量RT-PCR法检测转染Osterix真核表达载体和骨形态发生蛋白2作用后碱性磷酸酶、骨涎蛋白、细胞外基质磷酸化糖蛋白(MEPE)的mRNA表达水平。结果与结论：①实时定量RT-PCR法检测结果表明骨形态发生蛋白2上调Osterix mRNA在小鼠前成骨细胞中的表达水平，并在24 h时上调作用为显著；②免疫印迹法检测骨形态发生蛋白2显著上调Osterix 蛋白的表达水平；③成功构建了 pcDNA3.1/myc-Osterix 真核表达载体，在转染小鼠前成骨细胞和以骨形态发生蛋白2作用后检测到碱性磷酸酶、骨涎蛋白、细胞外基质磷酸化糖蛋白的mRNA表达显著增强；④结果说明，骨形态发生蛋白2通过上调小鼠前成骨细胞中Osterix的表达来调控碱性磷酸酶、细胞外基质磷酸化糖蛋白等成骨标志基因的合成，表明骨形态发生蛋白2/Osterix这一信号通路在骨发育过程中具有重要作用。
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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.
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ALK2对小鼠前成骨细胞增殖和分化的影响
目的:研究激活素受体样激酶2(ALK2)对小鼠前成骨细胞增殖和分化的影响.方法:体外培养小鼠颅骨前成骨细胞,利用siRNA方法沉默Alk2基因,流式细胞术检测转染效率,实时定量RT-PCR方法检测沉默效率和成骨标志基因的表达,MTT法检测细胞增殖,茜素红染色检测矿化程度.结果:正常小鼠颅骨前成骨细胞形态不规则,多呈三角形和多角形,有较多突起;流式细胞术和实时定量RT-PCR显示siRNA可以使小鼠前成骨细胞内Alk2的表达降低至13％;MTT显示Alk2沉默后细胞数量增加;实时定量RT-PCR结果表明Alk2沉默后Runt相关转录因子2基因(Runx2)表达明显下降(P<0.05),碱性磷酸酶基因(Alp)表达有下降趋势;茜素红染色结果表明Alk2沉默后细胞矿化能力明显减弱.结论:ALK2可以抑制小鼠前成骨细胞的增殖,而促进其向成骨细胞的分化.
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青藤碱对前成骨细胞增殖、分化的影响及可能的作用机制
目的 观察青藤碱对前成骨细胞增殖分化的影响并探讨可能的作用机制.方法 将不同浓度的青藤碱作用于前成骨细胞并诱导后,运用MTT检测细胞活性,ALP法测定碱性磷酸酶的含量,从基因及蛋白水平检测OPG,RANKL表达.结果青藤碱对细胞增殖率无明显影响,在一定程度上可以促进成骨细胞的分化及钙化,并能上调OPG的表达,同时下调RANKL的表达.结论 盐酸青藤碱具有促进骨形成功能,并可以通过OPG/RANK/RANKL信号通路促进成骨细胞的分化成熟.
关键词： 前成骨细胞 青藤碱 OPG/RANK/RANKL信号通路 -
低氘水可选择性抑制鼻咽癌细胞增殖
目的 比较不同氘体积浓度对多种鼻咽癌细胞株及正常细胞增殖的作用,初步探讨低氘水抗肿瘤的可能机制.方法 MTT法、平皿克隆实验、transwell小室检测低氘水(DDW)对鼻咽癌细胞及正常细胞的增殖、侵袭转移能力；Western blot检测PCNA蛋白表达差异,流式细胞仪分析细胞周期.结果 随着培养基中氘含量下降,多种鼻咽癌细胞增殖显著被抑制(P＜0.05),克隆生成和游走侵袭能力显著下降(P＜0.01),Western blot检测结果显示PCNA蛋白表达水平下调,流式细胞仪检测显示,低氘水能诱导鼻咽癌细胞生长周期阻滞:S期减少,G1期细胞显著增加(P＜0.05).但DDW对正常细胞生长有促进作用.结论 DDW具有选择性抑制鼻咽癌细胞增殖的靶向生物效应,因此其可作为新型无毒副作用抗癌辅助治疗剂,在肿瘤治疗中具有重要应用前景.
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珍珠层生物性能及成骨诱导能力研究进展
珍珠层作为骨修复材料,具有诱导成骨作用、合适的降解性能以及良好的力学性能.文章综述了珍珠层的结构及成分、细胞相容性和生物降解性及对前成骨细胞和骨髓间充质干细胞的成骨诱导作用,同时展望了其作为骨缺损修复材料的应用前景.
