从BMSCs探讨“肾主骨生髓”理论指导下中医药治疗骨质疏松症的研究

摘要：骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)是在一定条件下能够向成骨细胞分化的多能干细胞，其增殖分化与中医“肾主骨生髓”理论及骨质疏松症(osteoporosis, OP)关系密切，大量研究表明传统补肾中药诱导BMSCs增殖分化治疗OP疗效显著。本文以中医“肾主骨生髓”理论为指导，探讨“肾藏精-主骨生髓-BMSCs-OP”之间的科学内涵，并探讨“补肾生髓”理论指导下传统补肾中药通过诱导BMSCs成骨分化与OP的关系，结合补肾中药及复方诱导BMSCs治疗OP的现代医学研究，为进一步探索有效的中医药治疗方案及发挥中医药独特优势提供依据。     

补肾强督方对强直性脊柱炎膜内成骨Wnt/β-catenin通路影响的实验研究

目的研究补肾强督方对BMSCs膜内成骨中Wnt通路的作用。{方法 BMSCs细胞分为空白对照组、西药对照组、补肾强督方低、中、高剂量组,进行膜内成骨诱导分化,ELISA法检测上清液ALP、BGP,Western blot和荧光定量PCR检测DKK-1和β-catenin蛋白和基因表达。结果补肾强督方含药血清对BMSCs能促进BMSCs成骨分化中DKK-1蛋白和mRNA表达,抑制β-catenin蛋白和mRNA表达,且呈剂量依赖性,但对成骨能力无影响。结论补肾强督方能调节BMSCs细胞成骨分化中Wnt通路,可能具有抑制AS骨化的作用。     

补肾健骨方含药血清对ROBs和rBMSCs增殖、分化和矿化的影响

目的观察补肾健骨方含药血清对大鼠颅骨成骨细胞(rat calvarial osteoblasts,ROBs)和大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone marrow mesenchymal stem cells,r BMSCs)细胞活性及分化、矿化的影响。方法制备补肾健骨方含药血清,将ROBs和r BMSCs分为5%、10%、15%、20%、25%浓度含药血清组、无药血清组及传统诱导组,分别对各组ROBs和r BMSCs进行成骨诱导。MTT法检测ROBs和r BMSCs细胞的增殖情况;用试剂盒检测ROBs和r BMSCs的碱性磷酸酶(ALP)活性;茜素红染色法检测矿化结节形成。结果不同浓度含药血清组与空白无药血清组、传统诱导组相比,均不同程度地促进ROBs和r BMSCs的增殖,使ALP活性提高,增加钙化结节数量和面积。其中含药血清浓度为20%时促进ROBs增殖分化作用最佳,浓度为10%时促进r BMSCs增殖分化效果最为显著。结论不同浓度补肾健骨方含药血清均能够促进ROBs和r BMSCs的成骨增殖、分化和矿化,分别在浓度为20%和10%时最佳。     

杜仲诱导骨髓间充质干细胞成骨分化防治骨质疏松症相关信号通路研究进展

骨质疏松症（osteoporosis,OP）已成为全世界面临的重大公共卫生健康问题,尤其随着我国人口老龄化进程的加速,对其的防治已刻不容缓。近年来,随着对我国传统中医药的挖掘与探索,多项研究发现补肾中药杜仲对于骨质疏松症的防治效果明显。现代药理学研究表明,杜仲有效成分可以通过调节雌激素水平、骨代谢相关细胞因子及护骨素的表达对成骨细胞、破骨细胞、骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）增殖分化综合作用,有效防治骨质疏松。而BMSCs作为成骨细胞的前体细胞,探索其分化机制对于指导防治骨质疏松症具有重大意义。本文对传统中药杜仲诱导BMSCs向成骨细胞分化的相关信号通路作以综述,以期为OP的诊疗提供新思路。     

固本增骨方含药血清对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的观察固本增骨方含药血清对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的作用并探讨其可能的作用机制。方法制备固本增骨方含药血清,将大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)分为空白血清组、5%、10%、20%、30%浓度含药血清组及传统诱导组,分别对各组大鼠BMSCs进行成骨诱导。4周后进行茜素红染色镜下观察各组红色钙结节数量,Western blotting法分析各组BGP、Runx2的蛋白相对表达量,Real-Time PCR检测各组中BGP、Runx2 mRNA的相对表达量。结果各组BMSCs成骨诱导分化后的形态变化各有特点,茜素红染色后镜下观察,红色钙结节数量随含药血清浓度增加而增加,并且浓度为20%时钙结节数量明显多于其他各组(P<0.01);BGP、Runx2的蛋白及mRNA相对表达量在20%浓度含药血清组达最高,且与其他各组比较差异均有统计学意义(P<0.01)。结论固本增骨方含药血清能通过BGP、Runx2的转录与表达促进大鼠BMSCs成骨分化,且在20%浓度为最佳。     

补肾调肝方诱导衰老BMSCs成骨分化的 实验研究

目的深人研究补肾调肝方诱导衰老骨髓间充质干细胞（Bone Mesenehymal Stem Cells,BMSCs)成骨分化的效应,探讨补肾调肝方抗骨质疏松的机制。方法贴壁培养法分离纯化大鼠 BMSCs,用D-半乳糖诱导制作BMSCs衰老模型,卩-半乳糖苷酶染色检测BMSCs衰老情况。将培养成 功的衰老BMSCs分为空白组、成骨诱导组和中药组,培养7d、l4d后行矿化结节茜素红染色（Alizarin Red S,ARS),倒置显微镜下观察矿化骨结节形成情况。结果D-半乳糖诱导BMSCs呈现典型的细 胞衰老形态和结构变化。在成骨诱导剂、补肾调肝方水提液的作用下,与空白组比较,衰老的BMSCs 钙化结节数量明显增多,差异有非常显著的统计学意义<0.01)。中药组的矿化结节明显多于成 骨诱导组,差异有非常显著的统计学意义（P<0.01)。结论D-半乳糖具有诱导SD大鼠BMSCs衰老的作用,采用D-半乳糖诱导培养可建立BMSCs衰老模型。补肾调肝方抗骨质疏松的机制之一是通 过促进衰老BMSCs成骨分化。     

补肾活血方调控 microRNA-210促进 BMSCs 成骨分化的研究

目的研究补肾活血方促进骨髓间充质干细胞(Bone Mesenehymal Stem Cells,BMSCs)成骨分化的分子机制。方法贴壁培养法分离纯化大鼠BMSCs,将培养成功的BMSCs分为空白组、成骨诱导组和中药组,培养7d、14d行矿化结节茜素红染色(Alizarin Red S,ARS),倒置显微镜观察矿化骨结节形成情况,采用real-time PCR检测miR-210的表达变化。结果与空白组比较,成骨诱导组和中药组BMSCs钙化结节数量明显增多,差异有非常显著的统计学意义(P0.01)。在成骨诱导剂、补肾活血方水提液的作用下,与空白组比较,miR-210表达明显降低,且中药组较成骨诱导组更明显降低miR-210表达。结论补肾活血方通过降低miR-210表达促进BMSCs成骨分化。     

3D细胞培养和类器官在骨髓源性间充质干细胞成骨分化中的研究进展

类器官（organoids）来源于自体的组织及干细胞,是通过体外3D培养后形成的细胞团块,这种团块具有原始组织及器官的三维结构,并保留了相对应的功能和遗传特征。由于其具有模拟特定机体器官的发育和疾病发生发展的潜能,这一模型在多种药物的筛选和分子机制研究中拥有更多的优势。近年来,已有实验表明骨髓源性间充质干细胞（BMSCs）通过3D培养及成骨分化可以形成骨的类器官,并可以植入机体发挥特定的作用。这种骨类器官模型的构建,不仅可以为骨质疏松等相关疾病研究提供更多方法,还在骨组织移植及修复等组织工程学中发挥重要作用。本文就BMSCs成骨分化的类器官相关3D模型研究进展作一综述,为BMSCs成骨分化的类器官的基础和临床研究提供更多理论依据和思路。     

补骨脂素诱导BMSCs成骨分化中的LncRNA表达谱分析

目的观察补骨脂诱导骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化过程中长链非编码RNA(lncRNA)的表达谱及相关靶基因和信号通路。方法取P2代BMSCs分为三组:空白组(含10%FBS的L-DMEM)、成骨诱导组(含10%FBS及成骨诱导剂的L-DMEM)、补骨脂素组(含10%FBS的L-DMEM及10μmol/L补骨脂素),同一环境不同诱导条件干预21 d;利用Agilent lncRNA芯片筛选出成骨诱导分化过程中表达差异2倍以上的lncRNA,并通过荧光定量PCR对芯片结果进行验证。选取筛选结果中表达差异较大的lncRNA进行GO和KEGG分析。结果成骨诱导分化21 d后持续表达超过2倍的lncRNA共有446个差异表达的lncRNAs。在BMSCs成骨分化过程中,共筛选出5个lncRNA显著上调,4个lncRNA显著下调。其中XR009483上调最显著,而XR007366下调最显著,经PCR验证与芯片结果相符。经GO分析富集度较高的为骨及软骨发育、干细胞分化等生物进程,以及胶原合成、骨化和钙化等生物功能。KEGG分析主要富集于15个生物学通路,其中富集评分较高的是TGF-beta、Wnt、NF-kappa B及Calcium等生物学通路。结论补骨脂素诱导BMSCs成骨分化过程中lncRNA表达谱发生显著变化,提示差异表达的lncRNA可能与BMSCs成骨分化密切相关,为研究补骨脂素促BMSCs成骨分化机制奠定了一定基础。     

从外泌体探讨“肾主骨生髓”理论与骨质疏松症的关系

通过对相关文献的整理和总结，对外泌体在骨代谢中的作用机制与中医“肾主骨生髓”理论进行相关性分析，从现代分子生物学角度来探讨“肾主骨生髓”理论与骨质疏松症的关系。骨髓间充质干细胞的成骨分化在维持骨代谢平衡中起到了重要的作用，现代研究也证实，补肾药治疗骨质疏松症的机制与促进骨髓间充质干细胞的成骨分化密切相关。外泌体主要含有核酸、蛋白质及脂质等，可进行细胞间的物质交换与信号传导，是细胞通讯的重要介质之一。在现代研究中，外泌体主要是通过促进骨髓间充质干细胞的成骨分化来影响骨代谢。因此，外泌体与“肾主骨生髓”理论在功能上有一定的相关性，从外泌体探讨“肾主骨生髓”理论与骨质疏松症的关系，将为中医药防治骨质疏松症提供一种新的研究思路。