影响体外培养成骨细胞增殖和蛋白表达的因素CSCD

1猪大脑灰质组织提取液促进体外培养大鼠成骨细胞的增殖夏新雷（复旦大学附属华山医院骨科,上海市200040）推荐理由：研究表明脑损伤后脑组织突破固有的屏障释放入血液,通过循环起到改变骨代谢的作用。既往实验表明大鼠脑组织提取液能够促进大鼠戍骨细胞和骨髓基质干细胞的增殖,那么,这种促进作用是否跨种属存在呢？实验拟采用跨种属的哺乳类动物猪的不同部位脑组织提取液体外培养大鼠成骨细胞,结果证实,猪脑组织提取液能跨种属促进大鼠成骨细胞的增殖,其中以大脑灰质的促进作用最为显著。     

壮筋续骨汤含药血清体外培养大鼠成骨细胞的增殖

背景：壮筋续骨汤具有促进胫骨骨折愈合的作用。 目的：观察壮筋续骨汤含药血清对体外培养大鼠成骨细胞增殖的影响。 方法：大鼠灌胃给予壮筋续骨汤后制备含药血清。取第2代生长状况良好出生48 h内的SD大鼠成骨细胞,对照组和壮筋续骨汤组分别加入5%,10%,20%的正常SD大鼠血清和含药血清培养72 h。 结果与结论：MTT法检测发现壮筋续骨汤含药血清对成骨细胞的增殖有明显的促进作用,以10%壮筋续骨汤组作用最明显(P < 0.05)。流式细胞仪检测各组细胞DNA合成期(S期)的比例,发现壮筋续骨汤组处于S期的细胞比例明显大于对照组 (P < 0.05)。说明壮筋续骨汤含药血清能促进成骨细胞DNA的合成,使更多的细胞进入S期,促进体外培养的成骨细胞增殖。     

低氧条件下成骨细胞的增殖与分化

背景：低氧可通过多种途径作用于成骨细胞影响骨代谢,对骨生成、骨愈合等产生负面影响。 目的：观察低氧对体外培养大鼠成骨细胞增殖、分化的影响,并探讨其分子机制。 方法：分离培养新生Wistar大鼠颅盖骨成骨细胞,取第2代细胞分别在常氧(体积分数20%O₂)与低氧(体积分数3%O₂)条件下培养。 结果与结论：低氧组成骨细胞增殖、碱性磷酸酶活性、骨钙素水平及茜素红结节形成数量均明显低于常氧组(P < 0.05或  P < 0.01),说明缺氧条件对成骨细胞的增殖、分化及功能有抑制作用;低氧组骨形成发生蛋白2及Runx2表达低于常氧组(P < 0.05或P < 0.01),说明低氧条件下大鼠成骨细胞Runx2、骨形成发生蛋白2的表达受抑制。结果表明低氧可通过抑制大鼠成骨细胞的Runx2、骨形成发生蛋白2的表达进一步抑制成骨细胞的增殖与分化。     

葛根素在体外对成骨细胞增殖和分化的影响

背景：成骨细胞是骨代谢平衡过程中的关键功能细胞,植物雌激素对成骨细胞的增殖和分化有重要影响,葛根素作为植物雌激素的一种,在体外以较大范围浓度对成骨细胞功能的影响仍少见报道。 目的：观察葛根素在体外对大鼠成骨细胞增殖和分化功能的影响。 方法：取新生Wistar大鼠的颅盖骨,对成骨细胞进行分离、培养、纯化及鉴定。将培养的成骨细胞随机分为对照组、10-3~10-10 mol/L不同浓度葛根素组,观察不同浓度葛根素对体外培养的成骨细胞增殖和碱性磷酸酶活性表达的影响。 结果与结论：细胞经葛根素处理后10-5~10-9 mol/L组成骨细胞增殖活性较对照组明显增加(P < 0.05),第3天增殖最快(P < 0.01),第4天开始下降;诱导第4天,各组碱性磷酸酶活性与对照组相比,差异均有显著性意义(P < 0.01),其中以10-6 mol/L组最显著(P < 0.01)。然而葛根素10-3 mol/L组成骨细胞增殖活性、碱性磷酸酶活性表达较对照组均减少(P < 0.05)。提示葛根素对成骨细胞的影响存在剂量依赖性,并且具有双向性,即在低浓度(10-5~10-8 mol/L)下刺激骨形成;在高浓度(10-3~10-4 mol/L)下抑制骨形成。     

恒定磁场中大鼠成骨细胞的增殖和功能活性

背景：磁场对成骨细胞生物学的影响存在一定的分歧。 目的：探讨不同强度恒定磁场作用不同时间后成骨细胞增殖和功能活性的改变。 方法：用体外培养的SD大鼠成骨细胞第3~5代分别在0,5,22,86,135 mT恒定磁场下培养,观察8,12,24 h后细胞增殖和凋亡变化及细胞上清液中骨钙素及Ⅰ型前胶原C端前肽的表达。 结果与结论：磁场作用8,12 h后,5,22,86,135 mT磁场培养的细胞增殖指数均高于对照组(P < 0.05),作用24 h时,仅5 mT组高于对照组(P < 0.05)。而0,5,22,86,135 mT恒定磁场下培养8,12,24 h的凋亡百分数差异无显著性意义。磁场作用8 h后,22,86,135 mT组骨钙素分泌量均高于对照组(P < 0.05);作用24 h后,135 mT组骨钙素分泌量则明显低于对照组(P < 0.05);而磁场作用8,12 h后,22,86 mT组Ⅰ型前胶原C端前肽分泌量明显高于对照组(P < 0.05),作用24 h后,135 mT组Ⅰ型前胶原C端前肽分泌量则明显低于对照组(P < 0.05)。表明低强度磁场、短时间作用可促进成骨细胞的增殖及成骨物质的分泌,而高强度磁场或磁场暴露时间过长则抑制成骨细胞增殖及成骨物质的分泌。     

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/mm²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刺激各组作用最强(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。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程全文链接：     

大豆异黄酮干预去势大鼠骨密度及成骨细胞雌激素受体α的表达

背景：大豆异黄酮是一类植物雌激素,对绝经后骨质疏松症治疗具有重要意义。 目的：进一步验证大豆异黄酮对去势大鼠骨密度和成骨细胞雌激素受体α表达的影响。 方法：将12月龄去势雌性SD大鼠随机分为3组,大豆异黄酮组和对照组大鼠摘除双侧卵巢,假手术组只进行手术入路,不切除卵巢。大豆异黄酮组切除卵巢后,每日灌胃大豆异黄酮,连续40 d。对照组喂等量生理盐水。 结果与结论：喂饲40 d后对照组大鼠左侧股骨骨密度值显著低于假手术组(P < 0.05),提示骨质疏松模型成功。大豆异黄酮组大鼠左侧股骨骨密度高于对照组(P < 0.05);大豆异黄酮组雌激素受体α的表达量高于对照组(P < 0.05)。提示大豆异黄酮可增加去势大鼠骨密度,提高去势大鼠成骨细胞雌激素受体α的表达,促进成骨细胞增殖。     

成骨生长肽促进钛表面大鼠成骨细胞的增殖分化

背景：成骨生长肽具有促进多种基质细胞增殖活性,成骨活性,免疫原性低,自身调节极其敏感,提取制作工艺简单等众多优点。 目的：体外观察成骨生长肽对大鼠颅盖骨来源成骨细胞在钛金属表面增殖分化的影响。 方法：将体外培养的新生SD大鼠颅盖骨成骨细胞以5×10⁷ L^-1细胞浓度接种于6孔板中的纯钛试件表面,分别加入0(空白对照),10^-10,10^-9,10^-8,10^-7 mol/L的成骨生长肽,干预1,3,5,7,9 d后应用MTT法检测纯钛试件表面成骨细胞的增殖活性,应用酶联免疫法检测成骨细胞内碱性磷酸酶活性。 结果与结论：与空白对照组比较,各浓度成骨生长肽组纯钛试件表面成骨细胞增殖活跃(P < 0.05),且最佳作用浓度为10^-9 mol/L(P < 0.05);各浓度成骨生长肽组细胞内碱性磷酸酶活性增强(P < 0.05),且最佳作用浓度为10^-8 mol/L (P < 0.05)。表明成骨生长肽可促进钛片表面成骨细胞的增殖活性,增强细胞内碱性磷酸酶活性。     

雌激素受体基因ERβ与小鼠成骨细胞的增殖和分化

背景：雌激素受体ERs表达于所有关系到骨形成和骨吸收的细胞成分中。 目的：观察雌激素受体ERβ对成骨细胞增殖、分化能力的调控作用。 方法：以小鼠成骨细胞株MC3T3-E1为对象,设立3组：实验组转染雌激素受体ERβ RNAi载体、阴性对照组转染ERL RNAi载体、空白对照组不进行转染,3组在相同条件下培养。采用MTT法绘制各组细胞的生长曲线;流式细胞仪分析各组细胞的细胞周期。 结果与结论：实验组成骨细胞的增殖能力明显高于空白对照组和阴性对照组,G1期细胞百分率明显少于空白对照组和阴性对照组,而S期和G2期细胞百分率明显高于空白对照组和阴性对照组(P均< 0.05)。根据雌激素受体ERβ沉默后检测的结果可以反向推断,ERβ的表达对成骨细胞的增殖、分化具有抑制作用。     

补肾中药血清对成骨细胞中骨形态发生蛋白2、7活性的影响

背景：课题组拟以骨形态发生蛋白作为研究靶点来认识肾虚骨质疏松症的病理机制。 目的：体外观察补肾中药血清对SD大鼠成骨细胞中骨形态发生蛋白2、7活性的影响。 方法：采用多次胶原酶消化法体外培养获取新生SD大鼠颅盖骨的成骨细胞;随机将28只SD大鼠分为4组,分别灌胃补肾益精壮骨中药、补中益气颗粒剂和骨疏康颗粒,正常组不灌胃。干预8 d后,通过血清药理学方法使用各组大鼠血清培养成骨细胞48 h。 结果与结论：与正常组相比,补肾组和骨疏康组成骨细胞骨形态发生蛋白2、7表达水平明显增加(P < 0.01),补脾组成骨细胞骨形态发生蛋白2、7表达水平降低(P < 0.01)。结果表明补肾中药对成骨细胞保持自身功能、维持骨密度的作用上发挥重要的作用,成骨细胞中骨形态发生蛋白2、7可能有促进成骨细胞分化、增殖的功能。     

大鼠成骨细胞与壳聚糖/羟基磷灰石复合支架降解产物的生物相容性

背景：人们对壳聚糖/羟基磷灰石复合多孔生物支架在体内的降解过程并非十分清楚,而且有关其降解产物对成骨细胞的影响研究也较少。 目的：分析大鼠成骨细胞与壳聚糖/羟基磷灰石复合多孔生物支架降解产物的生物相容性。 方法：将培养的第2代大鼠成骨细胞分别在壳聚糖/羟基磷灰石复合支架降解产物浸提液和含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养液中培养,培养第2,4,6,8,10天分别对两组细胞做MTT细胞计数,采用联合会推荐法测定细胞碱性磷酸酶活性,采用BCA蛋白定量法测定总蛋白。 结果与结论：在壳聚糖/羟基磷灰石复合多孔生物支架降解产物浸提液中培养的大鼠成骨细胞增殖速度、细胞碱性磷酸酶活性、细胞总蛋白合成及碱性磷酸酶与总蛋白的比值明显高于在体积分数为10%胎牛血清DMEM培养液中培养的细胞(P < 0.05)。表明壳聚糖/羟基磷灰石复合多孔生物支架的降解产物不仅可促进大鼠成骨细胞的黏附、生长和增殖,还可增强其骨化功能,具有较好的生物相容性。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程全文链接：     

法舒地尔和RhoA沉默对神经干细胞增殖的影响

背景：Rho及其相关分子在神经轴突生长、分化、延伸及突触形成中起重要作用,阻断和抑制RhoA/ROCK通路可促进神经干细胞的增殖与生长。 目的：观察Rho激酶抑制剂法舒地尔和RNAi介导的RhoA基因沉默对大鼠神经干细胞增殖的影响。 方法：体外培养Wistar胎鼠神经干细胞,分6组干预：空白对照组,5,10,15,20 μmol/L 法舒地尔组,siRNA 沉默RhoA基因组。干预后第3天,采用RT-PCR,Western blot检测各组神经干细胞RhoA基因及蛋白的表达。应用MTT比色法观察神经干细胞增殖情况;采用流式细胞术测定神经干细胞周期分布的变化。 结果与结论：15,20 μmol/L 法舒地尔组、siRNA 沉默RhoA基因组神经干细胞RhoA基因及蛋白表达量较5,10 μmol/L 法舒地尔组、空白对照组明显降低(P< 0.05),细胞的生长速度较5,10 μmol/L 法舒地尔组、空白对照组明显增快(P < 0.05),细胞周期G0/G1期减少(P< 0.05),S期细胞数增多(P< 0.05)。当法舒地尔浓度增加到20 μmol/L时对细胞的作用并非随浓度的增加而增强,与15 μmol/L组的差异无显著性意义(P > 0.05)。15,20 μmol/L 法舒地尔组与siRNA 沉默RhoA基因组相比差异无显著性意义(P> 0.05)。说明Rho激酶抑制剂法舒地尔和RNAi介导的RhoA基因沉默在体外均能促进神经干细胞增殖,法舒地尔最佳作用浓度为15 μmol/L。     

补肾接骨中药对骨折修复的成骨作用及机制

背景：骨折愈合是成骨细胞与破骨细胞耦联相互作用相互影响促进骨质生长的过程,其中成骨细胞介导骨的形成,破骨细胞介导骨吸收,使骨重建处于一种动态平衡中,于动态平衡环境中促进骨生长,而目前研究多数倾向于单独的成骨或者破骨机制,但会忽略这两种细胞共同存在的环境下相互作用机制。 目的：观察补肾接骨中药对成骨与破骨细胞耦联中骨护骨素-核因子κB受体激活剂的配基-核因κB受体活化因子的影响及其在骨折治疗中的作用机制。 方法：分离小鼠成骨、破骨细胞并体外细胞培养,建立小鼠“成骨-破骨细胞共育系”作为研究平台,补肾接骨中药1.25,2.5,6.25 g/(kg•d)灌胃,空白对照组给予同等体积的生理盐水灌胃,每日1次,连续7 d。 结果与结论：共育培养24 h后,成骨细胞内碱性磷酸酶水平明显高于单纯培养的成骨细胞(P < 0.05)。实时PCR检测显示,共育体系细胞中碱性磷酸酶、Runx2及骨护骨素表达增加(P < 0.05),呈剂量依赖性(P < 0.05)。Western-blot检测显示,高浓度[6.25 g/(kg•d)]中药能明显促进骨护骨素、核因子κB受体激活剂的配基的表达,抑制核因子κB受体活化因子蛋白表达(P < 0.05)。结果证实,补肾接骨中药可动态调节骨护骨素-核因子κB受体激活剂的配基-核因子κB受体活化因子信号通路,对促进骨组织重建与恢复有着积极的作用。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程全文链接：     

血小板衍化生长因子A基因转染成骨细胞生长特性的影响

背景：采用基因转染技术加强或改造种子细胞的功能是当今组织工程研究中的热点问题,用血小板衍化生长因子A转染成骨细胞用于牙周组织再生少见报道。 目的：观察血小板衍化生长因子A基因转染成骨细胞后对其生长特性的影响。 方法：构建血小板衍化生长因子A真核表达质粒,分离培养3T3细胞并进行不同方式的转染, RT-PCR检测血小板衍化生长因子A基因在成骨细胞中的表达;MTT法检测细胞的增殖活性;体外细胞划痕实验观察细胞的迁移情况。 结果与结论：RT-PCR检测结果显示,血小板衍化生长因子A真核表达质粒转染的细胞表达量明显增加、生长、迁移速度明显增快(P < 0.05)。说明脂质体介导血小板衍化生长因子A基因成功转染成骨细胞,并能促进细胞的增殖和迁移,为血小板衍化生长因子A基因在牙周组织中的治疗奠定基础。     

整合素连接激酶高表达对新生大鼠心肌细胞增殖的影响

背景：整合素连接激酶在调节细胞生存、抗凋亡以及促进细胞迁移、增殖、分化等方面发挥重要作用。 目的：观察整合素连接激酶在新生大鼠心肌细胞内高表达后对心肌细胞增殖能力的影响。 方法：取新生3 d内SD大鼠心脏,体外分离、培养心肌细胞72 h后,分别转染重组腺病毒载体或重组腺病毒载体+整合素连接激酶基因。 结果与结论：转染48 h,与转染重组腺病毒载体比较,转染重组腺病毒载体+整合素连接激酶基因的新生大鼠心肌细胞内DNA合成增加(P < 0.05),有丝分裂增多(P < 0.05),心肌细胞数量增多(P < 0.05)。在整合素连接激酶的作用下,新生大鼠心肌细胞的增殖能力明显提高。     

重组腺病毒介导突变型低氧诱导因子1α基因转染脂肪间充质干细胞并促进其增殖

BACKGROUND:To improve the survival rate of transplanted tissue, most scholars focus on cell therapy, particularly cell-assisted fat grafting. OBJECTIVE:To analyze the effect of recombinant adenovirus-mediated hypoxia inducible factor 1alpha (HIF1α) mutant on survival rate of transplanted fat particles through transfection of adipose-derived mesenchymal stem cells. METHODS:Recombinant adenovirus-mediated triple-mutant HIF1α was inserted into an adenovirus pAdEasy-1 system, followed by viral packaging and titer determination. Human adipose-derived mesenchymal stem cells were cultured, passaged and identified, and subsequently transfected with three kinds of viruses and blank vector (experimental group with transfection of the triple mutant of HIF1α; positive control group; negative control group; blank control group). Transfection efficiency was determined using enhanced green fluorescent protein labeling. Additionally, MTT assay was used to detect cell proliferation. RESULTS AND CONCLUSION:The recombinant adenovirus was successfully constructed and packaged in line with transfection requirements. Moreover, adipose-derived mesenchymal stem cells were successfully identified by adipogenic, osteogenic and chondrogenic induction and could be used as seed cells for subsequent experiments. RT-PCR results showed that HIF1α mRNA expression in the experimental group and positive control group was significantly higher than that in the other two groups(P < 0.05). Western blot analysis showed that the relative absorbance value in the experimental group was significantly higher than that in the other three groups (P < 0.05). A significant increase in the cell proliferation was found in the experimental group, significantly different from the other three groups (P < 0.05). Therefore, our findings indicate that transfection of adenovirus-mediated triple-mutant HIF1α not only can sustain the expression of target protein in transfected adipose-derived mesenchymal stem cells under normoxic conditions, but also can promote the proliferation of transfected adipose-derived mesenchymal stem cells.