蛇床子素对体外培养骨髓基质干细胞增殖与成骨性分化的影响

目的研究蛇床子素对体外培养大鼠骨髓基质干细胞(bone marrow stromal stem cells,BMSCs)增殖与成骨性分化的影响。方法取大鼠股骨及胫骨全骨髓,利用全骨髓培养法培养单核层细胞,培养于含10%FBS的DMEM-F12培养液中,3d后首次换液,9d后传代培养。培养基中蛇床子素终浓度分别为1×10-4、1×10-5、1×10-6、1×10-7mol·L-1。增殖分析采用MTT法,于成骨性诱导培养d4、8、12、16测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性、钙盐沉积量、骨钙素分泌量,d15进行钙化结节组织化学染色及计数。成骨性诱导后不同时间点提取Total RNA,RTReal-Time PCR法检测bFGF、IGF-1、Osterix与Runx-2的基因表达情况。结果蛇床子素剂量依赖性抑制BMSCs增殖,但能明显促进其向成骨性分化,表现为提高BMSCs的ALP活性、促进骨钙素分泌、钙盐沉积量、增加钙化结节数量、提高bFGF、IGF-1、Osterix和Runx-2的mRNA表达水平。结论终浓度为1×10-5mol·L-1蛇床子素能明显促进BMSCs的成骨性分化,证明蛇床子素是中药蛇床子抗骨质疏松的有效成分。     

西地那非促进体外培养大鼠骨髓间充质干细胞的成骨性分化

目的研究西地那非对体外培养大鼠骨髓间充质干细胞(Rat bone marrow stromal stem cells,rBMSCs)增殖与成骨性分化的影响。方法取大鼠股骨及胫骨全骨髓,贴壁筛选法培养rBMSCs,每3天换液1次,9d后传代培养。采用终浓度分别为1×10-4、1×10-5、1×10-6、1×10-7mol·L-1的西地那非进行药物干预,MTT法检测细胞增殖率,同时检测成骨性诱导培养后9d的碱性磷酸酶(ALP)活性,筛选出最佳浓度。以最佳药物浓度干预rBMSCs的成骨性分化,比较西地那非组和不加药的对照组之间的钙化结节数量及阳性克隆数(colonies stained positive for alkaline phosphatase,CFU-FALP);提取Total RNA,Real-Time PCR检测Runx-2与Osterix mRNA的表达情况;Western blot法检测Ⅰ型胶原蛋白的分泌量。结果西地那非剂量依赖性抑制细胞的增殖,但可强烈促进成骨性分化,最佳药物浓度为1×10-5mol·L-1。该浓度下的西地那非可明显增加钙化结节和CFU-FALP数量,促进与成骨相关的转录因子Runx-2与Osterix mRNA的表达,同时也可增强Ⅰ型胶原蛋白的分泌。结论浓度为1×10-5mol·L-1的西地那非可明显促进rBMSCs的成骨性分化,提示西地那非在具备其他药理作用的同时,也有较强的抗骨质疏松活性,具备开发为抗骨质疏松药物的潜力。     

脱水淫羊藿素与山柰素对体外培养成骨细胞成熟矿化影响的比较研究

比较研究脱水淫羊藿素与山柰素对体外培养大鼠成骨细胞(rat osteoblasts,ROB)增殖与成熟矿化的影响。取新生SD大鼠颅骨,多次酶消化法获得成骨细胞,培养于含10%FBS的MEM培养液中,3天后首次换液,铺满皿底90%以上后传代培养。分别用1×10 4、1×10 5、1×10 6和1×10 7mol.L 1的脱水淫羊藿素和山柰素进行药物干预,增殖分析采用MTT法,诱导培养9天后检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性,筛选出最佳浓度。采用最佳浓度的脱水淫羊藿素和山柰素进行药物干预,比较脱水淫羊藿素、山柰素和对照组之间的ALP、钙盐沉积量、骨钙素分泌量、CFU-FALP和矿化结节数量等成骨性指标。提取总RNA,实时荧光定量PCR(real time PCR)检测BMP-2、Osterix(OSX)及Runx-2的mRNA表达情况,同时提取总蛋白,Western blotting法检测Ⅰ型胶原蛋白的分泌量。结果表明,1×10 4mol.L 1脱水淫羊藿素和山柰素对细胞增殖有抑制作用;1×10 5mol.L 1脱水淫羊藿素虽对ROB增殖无明显影响,但能显著提高成骨细胞中ALP活性、钙盐沉积量和骨钙素分泌量,增加CFU-FALP和矿化结节数量,与成骨细胞成熟矿化相关的因子BMP-2、OSX和Runx-2的基因表达量也显著升高,同时I型胶原蛋白的分泌量也明显增多;而山柰素并没有表现出促进体外培养ROB成熟矿化的特性。脱水淫羊藿素促进成骨细胞成熟矿化的作用明显高于山柰素,很可能是由脱水淫羊藿素8位C原子上存在的异戊烯基引起的。     

8-异戊烯基柑橘素和柑橘素对体外培养大鼠股骨组织代谢活性的影响

目的：比较研究8一异戊烯基柑橘素和柑橘素对体外培养大鼠股骨组织代谢活性的影响。方法：体外分离培养大鼠股骨组织,然后随机分为4组,其中3组分别给予雌二醇（终浓度为1×10^-8mol·L^-1）、8-异戊烯基柑橘素（终浓度为1×10^-8mol·L^-1）和柑橘素（终浓度为1×10^-5mol·L^-1）,另外1组加生理盐水作为对照。分别在培养的第3、6、9、12、15和18d测定大鼠股骨组织中碱性磷酸酶活性和钙含量,并采用RT—PCR检测骨保护素、I-型胶原、Runx-2和骨形态发生蛋白基因的mRNA表达水平。结果：8-异戊烯基柑橘素、柑橘素和雌二醇均可提高股骨组织中碱性磷酸酶的活性,增加钙含量,并上调opg、bmp-2、collagen-1,和runx-2mRNA的表达水平;8-异戊烯基柑橘素活性强于柑橘素。结论：8-异戊烯基柑橘素和柑橘素均能改善体外培养大鼠股骨组织的代谢活性。     

补骨脂素与异补骨脂素对乳鼠颅骨成骨细胞分化成熟影响的比较研究

目的比较研究中药补骨脂中两种重要组分——补骨脂素与异补骨脂素对体外培养乳鼠颅骨成骨细胞(rat cal-varial osteoblasts,ROB)分化成熟的影响。方法取新生SD大鼠颅骨,多次酶消化法培养ROB,每3天换液1次,铺满80%皿底后传代培养。以1×10-5mol.L-1的补骨脂素和异补骨脂素对ROB的分化成熟进行药物干预,比较补骨脂素组、异补骨脂素组和不加药的对照组之间碱性磷酸酶(ALP)活性、碱性磷酸酶阳性克隆数(CFU-FALP)、骨钙素分泌量、钙盐沉积量以及钙化结节数量的差异,Real Time RT-PCR检测IGF-1、Osterix、Runx-2和collagen I的基因表达情况。West-ern blot法检测Ⅰ型胶原蛋白的分泌量。结果补骨脂素和异补骨脂素均可促进ROB的分化成熟,具体表现在明显提高ROB的ALP活性,促进钙盐的沉积以及骨钙素的分泌,增加CFU-FALP和钙化结节数量,提高IGF-1、Osterix、Runx-2和collagen I的mRNA水平,增强Ⅰ型胶原的蛋白表达,但异补骨脂素的活性明显高于补骨脂素。结论异补骨脂素促进ROB分化成熟的活性明显高于补骨脂素,提示异补骨脂素是中药补骨脂发挥抗骨质疏松活性的主要有效成分,具有开发为抗骨质疏松新药的潜力。     

染料木素促成骨样细胞增殖作用及其机制研究

目的观察染料木素(genistein)对成骨样细胞MC3T3-E1细胞增殖及骨形成蛋白-2(BMP-2)、β-连环素(β-catenin)表达的影响。方法培养成骨样细胞MC3T3-E1,加入不同浓度的染料木素(1×10-10、1×10-9、1×10-8、1×10-7、1×10-6和1×10-5mol·L-1),以1×10-9mol·L-1雌激素(β-estradiol,E2)作为阳性对照组,采用MTT比色试验法和碱性磷酸酶(ALP)活性检测法,观察染料木素作用后MC3T3-E1的增殖及分化情况,以Westernblot方法检测成骨样细胞中BMP-2和β-catenin蛋白的表达。结果染料木素可促进MC3T3-E1细胞增殖,染料木素作用后细胞的ALP值也明显升高,呈浓度依赖性;染料木素可增加BMP-2和β-catenin表达,且呈浓度依赖性。结论染料木素促进MC3T3-E1细胞增殖与分化,可通过调节BMP-2和Wnt/β-catenin信号通路而影响成骨样细胞的活性。     

淫羊藿次苷Ⅱ通过激活雌激素信号通路促进骨髓间充质干细胞的成骨性分化

目的研究淫羊藿次苷Ⅱ(icarisideⅡ,ICSⅡ)对大鼠体外培养骨髓间充质干细胞(rat bone marrow stromal cells,rBMSCs)成骨性分化过程中雌激素信号通路的影响。方法贴壁筛选法体外培养rBMSCs,采用1×10-5 mol.L-1的ICSⅡ进行药物干预,比较ICSⅡ组、ICI组(ICI 182.78)、ICSⅡ+ICI组、Estrogen组、Esreogen+ICI组和不加药的对照组之间雌激素通路相关因子(包括ERα、PR和PS-2)的表达量,同时对比各组之间的成骨性指标,包括碱性磷酸酶活性、骨钙素和Ⅰ型胶原分泌量及钙盐沉积量。提取TotalRNA,Real Time RT-PCR检测Runx-2、Osterix(OSX)、ERα、PR、及PS-2 mRNA的表达情况,同时提取总蛋白,Westernblot法检测Ⅰ型胶原蛋白、ERα、PR和PS-2的分泌量。结果 ICSⅡ可明显增强碱性磷酸酶(ALP)活性,促进骨钙素、Ⅰ型胶原蛋白的分泌和钙盐沉积,与成骨性分化相关的因子OSX和Runx-2的基因表达量也升高,但这些效应均可被雌激素通路的特异性阻断剂ICI 182.780所抑制。结论 ICSⅡ可促进rBMSCs的成骨性分化,但采用ICI 182.780阻断雌激素信号通路后,成骨性分化的指标随之降低,提示ICSⅡ是通过激活雌激素信号通路来促进rBMSCs成骨性分化的。     

初级纤毛对蛇床子素促进成骨细胞成骨性分化的影响

目的 研究初级纤毛对蛇床子素促进成骨细胞成骨性分化的影响。方法 取新生SD大鼠颅骨,多次酶消化法获得成骨细胞,免疫荧光染色观察成骨细表面初级纤毛,RNA干扰法抑制鞭毛运输系统蛋白(IFT88)的表达,从而抑制成骨细胞初级纤毛的产生。以浓度为1×10^-6 mol·L^-1蛇床子素分别作用于RNA干扰成骨细胞,3,6 d后检测胞内碱性磷酸酶(ALP)活性;药物处理24 h后,Real-time PCR检测1型胶原(collagen 1,COL-1)、RUNX-2、ALP mRNA的表达量;Western blot检测COL-1、RUNX-2蛋白表达量。结果 超过70%的成骨细胞表面具有长度约为5 μm的初级纤毛,RNA干扰法显著抑制IFT88基因和蛋白的表达,并抑制了初级纤毛的发生。1×10^-6 mol·L^-1蛇床子素能够显著地促进胞内ALP的活性,成骨性分化相关的因子COL-1、RUNX-2和ALP基因的表达也相应增高,同时COL-1、RUNX-2蛋白表达量显著增加。当成骨细胞初级纤毛干扰后,药物促进ALP活性升高的作用消失,COL-1、Runx-2基因和蛋白的表达量也相应的降低。结论 成骨细胞初级纤毛的去除,能够显著性地抑制蛇床子素促进成骨细胞成骨性分化的能力。     

葛根素促进体外培养大鼠颅骨成骨细胞增殖和分化过程中对cAMP/PKA信号通路的影响

目的 研究葛根素对体外培养大鼠颅骨成骨细胞(rats osteoblast,ROBs)增殖和分化及cAMP/PKA信号通路的影响.方法 体外分离培养ROBs,观察不同浓度(1×10-4～1 ×10-8 mol/L)葛根素对ROBs增殖和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性的影响;分析葛根素对骨形态发生蛋白(Bone morphogenetic protein,BMP-2)、Ⅰ型胶原(Col Ⅰ)、成骨特异性转录因子-2(Runx-2)和Oxterix mRNA表达水平的影响;观察1×10-6 mol/L葛根素对BMP-2、Col-Ⅰ、Runx-2、Oxterix、PKA和磷酸化PKA(p-PKA)蛋白表达水平,测定细胞中cAMP的变化.结果 细胞增殖结果显示1×10-7 mol/L ROBs细胞浓度高于对照组,1×10-4 mol/L组ROBs细胞浓度低于对照组(P＜0.01).1×10-5、1×10-6、1×10-7mol/L组ROBs ALP活性均高于对照组(P＜0.05,P＜0.01).1×10-6 mol/L葛根素处理ROBsRunx-2、Oxterix、BMP-2、Col Ⅰ mRNA和蛋白及p-PKA、cAMP表达水平均高于对照组(P＜0.05,P＜0.01).结论 1×10-6 mol/L葛根素为促进ROBs增殖和分化的最适浓度,其可促进体外培养ROBs分化过程中cAMP/PKA信号通路的激活.     

葛根素通过NO信号通路促进体外培养大鼠骨髓间充质细胞成骨性分化

目的 观察葛根素促进体外培养大鼠骨髓间充质细胞成骨性分化过程中是否激活NO信号通路。方法 一氧化氮合成酶阻断剂（nitric oxide synthase inhibitors,LNMA）预处理大鼠骨髓间充质细胞12 h后,使用葛根素处理骨髓间充质细胞不同时间,观察其对骨钙素（osteocalcin,OC）含量,碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）活性和钙化结节染色,Runx-2、OSX、BMP-2和Collagen-1 mRNA表达水平的影响,以及NO和3''-5''-环鸟苷一磷酸（cGMP）含量的影响。结果 葛根素对骨髓间充质细胞增殖活性存在浓度的依赖性,其中1×10^-6 mol·L^-1促进其增殖活性最高,并显著提高了该细胞中ALP活性。预先使用LNMA处理大鼠骨髓间充质细胞后,葛根素提高该细胞中ALP活性、OC含量、钙化能力和Runx-2、OSX、BMP-2和Collagen-1 mRNA的表达水平作用均受到抑制,以及葛根素提高NO和cGMP含量能力受到抑制。结论 葛根素能有效促进体外培养大鼠骨髓间充质细胞成熟与矿化,并需要NO信号通路的参与。     

淫羊藿苷对体外在无地塞米松培养基中诱导培养大鼠骨髓基质细胞成骨性分化的影响

目的：探讨在无地塞米松（dexamethasone）时淫羊藿苷（icariin,ICA）对体外培养大鼠骨髓基质细胞成骨性分化的影响,并试图寻找一种新的或更强的促体外培养骨髓基质细胞成骨性分化的诱导剂。方法用1×10－5 mol·L －1淫羊藿苷或1×10－8 mol·L －1的地塞米松对大鼠骨髓基质细胞分别进行药物干预,细胞计数试剂盒（Cell Counting Kit-8,CCK-8）检测细胞增殖,碱性磷酸酶检测试剂盒检测碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）活性,茜素红染色检测钙化结节数量,实时定量聚合酶链反应（RT-PCR）检测骨保护素（osteoprotegerin,OPG）、核因子-κB 受体活化因子配体（receptor activator of NF-κB ligand, RANKL）、骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein,BMP）的信使 RNA（mRNA）表达情况。结果1×10－5 mol·L －1淫羊藿苷在无地塞米松的培养基中能显著提高大鼠骨髓基质细胞 ALP 活性;明显增加大鼠骨髓基质细胞钙化结节数目;显著上调BMP、OPG mRNA 水平以及 OPG／RANKL mRNA 比值。结论淫羊藿苷可能是一种潜在的促体外培养大鼠骨髓基质细胞成骨性分化的新诱导剂。     

碱性成纤维细胞生长因子对非贴壁骨髓基质前体细胞增殖及分化作用的研究

目的　探讨碱性成纤维细胞生长因子 (bFGF)对非贴壁骨髓前体细胞的增殖及分化作用。方法　分离骨髓前体细胞体外培养 ,用碱性磷酸酶化学染色及图像分析仪测定细胞克隆数 ;采用免疫组化 (ABC法 )检测PCNA、Ⅰ型胶原、钙及骨钙素。研究bFGF对非贴壁前体细胞的促增殖及分化作用。结果　骨髓细胞中许多基质前体细胞以非贴壁前体细胞 (NASP)形式存在 ,bFGF不仅能促进其增殖 ,而且能诱导其向成骨细胞分化。结论　bFGF主要作用于非贴壁生长的基质前体细胞 :能增加骨细胞的数量 ,促进骨样组织形成 ,为临床用bFGF治疗骨折、骨不连提供理论依据。     

The changes of iNOS and NO in the osteogenic differentiation process of rat bone marrow stromal cells promoted by icariside II

This study is to investigate the effects on the expression of iNOS and production of NO in the osteogenic differentiation process of rat bone marrow stromal cells (rBMSCs) by icariside II. rBMSCs were cultured by adherence screening method. When the culture dishes were covered with 80% cells, the osteogenic induced cultures were adopted. Icariside II was supplemented into the culture at 1 x 10(-5) mol x L(-1). The activity of iNOS, content of NO and osteogenic differentiation markers including alkaline phosphatase (ALP) activity, CFU-FALP and mineralized bone nodules were compared among the icariside II-supplemented group, L-NMAE group, icariside II + L-NAME group and the control. Total RNA was isolated and the gene expression of iNOS, Osterix and Runx-2 was investigated by real-time PCR. Total protein was also isolated and the secretion of iNOS and collagen I was examined by Western blotting. Icariside II can significantly improved ALP activity, CFU-FALP amount and mineralized nodules. Besides, the mRNA level of factors related to the osteogenic differentiation includes Osterix and Runx-2 also enhanced. The secretion of collagen I also promoted significantly. But all of these effects can be inhibited by L-NAME which can specifically inhibit the activity of iNOS. Icariside II enhances the osteogenic differentiation of rBMSCs significantly, but if the activity of iNOS was blocked by L-NAME, the osteogenic differentiation markers decrease accompanied with iNOS and NO decrease, suggesting that icariside II stimulates the osteogenic differentiation via enhancing the activity of iNOS and promoting the generation of NO.     

bFGF对骨髓基质细胞的增殖作用及其临床意义

目的探讨成纤维细胞生长因子(bFGF)对骨髓前体细胞的增殖作用及其临床意义。方法分离骨髓前体细胞体外培养,用碱性磷酸酶化学染色及图像分析测定细胞克隆数;采用免疫组化(ABC法)检测ALP、骨钙素及钙,研究bFGF对NASP的促增殖作用。结果骨髓细胞中许多基质前体细胞以非贴壁细胞形式存在,bFGF不仅能促进NASP细胞增殖,而且能诱导NASP细胞向成骨细胞分化。结论bFGF主要作用于非贴壁生长的基质前体细胞,bFGF能增加骨细胞的数量,促进骨样组织形成,为临床用bFGF治疗骨折、骨不连提供理论依据。