骨松安激活Runx 2/Osterix途径促进骨质疏松性骨折愈合的机制研究

目的初步探索骨松安促进骨质疏松性骨折愈合的机制。方法建立骨质疏松性骨折大鼠模型,采用骨松安进行治疗,分别于7、14、21 d取出骨折端骨痂,通过HE染色观察骨痂生长情况,采用免疫组化、RT-qPCR检测Runx 2、Osterix的表达。结果 HE染色结果显示,骨松安治疗可在早期促进骨质疏松性骨折大鼠骨折端软骨细胞增生、成骨细胞成熟分化及编织骨形成。免疫组化、RT-qPCR结果显示,骨质疏松性骨折组大鼠Runx 2与Osterix的表达一直处于较低水平,在骨松安持续治疗下,Runx 2与Osterix的表达得到明显改善。结论骨松安可激活Runx 2/Osterix途径,加速前成骨细胞向成骨细胞分化,促进骨质疏松性骨折大鼠的骨折愈合。     

BMSC向成骨细胞分化的信号传导通路

骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cell,BMSC)是一种多潜能干细胞,具有向成骨细胞分化的能力.在BMSC向成骨细胞分化中,有膜内成骨和软骨内成骨2条途径,而且受到众多信号传导通路调控.本文结合相关文献,简要介绍BMWSmads、Runx2/osterix、Hedgehog、Wnt/β-Catenin和MAPK信号传导通路.     

低能量激光治疗在骨科领域的研究进展

低能量激光治疗(LLLT)可促进多种细胞的增殖和分化。例如,它可促进骨髓间充质干细胞(BMSC)向成骨细胞分化,抑制其向脂肪细胞分化,促进骨形成;促进脂肪间充质干细胞(ADSC)增殖和分化,促进生长因子的分泌;促进成骨细胞及人BMSC增殖、黏附和成骨分化;促进成纤维细胞增殖等。LLLT在骨科中常用于促进骨愈合及骨修复、改善骨质疏松、抑制炎症和缓解疼痛、促进创面愈合、治疗腕管综合征及修复脊髓损伤和周围神经损伤等。该文就LLLT在骨科领域的研究进展作一综述。     

Runx2基因对骨代谢调控的研究进展

人体骨代谢是一个复杂的过程,是破骨细胞（ osteoclast ,OC）吸收旧骨和成骨细胞（ osteoblast ,OB）形成新骨的动态平衡的过程。 Runx2（core binding factor alphal 1,核心结合因子a1）是调控成骨细胞和破骨细胞的分化促进骨形成的关键调控因子,通过调控成骨细胞特异性细胞外基质蛋白基因的表达和成骨细胞周期参与成骨细胞的分化过程,促进骨形成和抑制骨吸收。本文就Runx2在骨代谢中的作用作一综述。     

人骨髓间充质干细胞的生物学特性及成骨诱导分化的研究

[目的]探讨成人骨髓间充质干细胞分离、纯化、培养及鉴定的方法,观察其成骨分化过程中Runx2基因的动态表达以及生物学特性。[方法]取自人股骨近端骨髓标本,利用联合密度梯度离心和差异贴壁法分离骨髓间充质干细胞,体外扩增和传代培养,流式细胞仪检测细胞表面标记,诱导向成骨细胞分化,并采用RT-PCR和Western blot方法检测Runx2的动态表达。[结果]原代和传代细胞呈纺锤状外观,生长增殖能力良好,骨髓间充质干细胞的生长曲呈成"S"形,细胞表面标记物CD90阳性表达,CD34和CD45阴性表达。经定向诱导分化后,细胞分别呈现成骨细胞的表型特征,随着诱导时间的增加,Runx2的表达也明显增加,与对照组相比有统计学差异(P<0.05)。[结论]该方法能从人骨髓中高效分离和扩增MSCs,生物学性状稳定,具有成骨分化潜能,为骨组织工程提供理想的种子细胞,同时证实Runx2在成骨分化中起到重要的调控作用。     

骨折愈合的分子机制与新的调控措施研究现状

骨折伴随感染可明显延迟愈合,慢性持续性炎症可刺激破骨细胞导致骨吸收,并影响骨形成过程中成骨细胞分化。核转录因子-κB（nuclear factor-κB,NF-κB）是炎症反应中关键的转录因子,在炎症反应中扮演着举足轻重的角色。BMP-Smad、Runx2等信号通路是控制成骨细胞分化的关键因素。本文综述了炎症因子肿瘤坏死因子-α（TNF-α）对成骨细胞分化的影响和可能的改善措施,     

骨形态发生蛋白-2腺病毒表达载体在成骨过程中与血管内皮细胞生长因子关系

[目的]探讨骨形态发生蛋白-2腺病毒表达载体(A recombinant adenoviral vector carrying the human BMP-2 gene,Ad-BMP-2)在成骨过程中和血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)相互关系。[方法]应用人骨形态发生蛋白-2腺病毒载体体外感染兔骨髓间质干细胞(bone marrow stem cells,BMSC),感染后观察BMP-2、VEGF和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)表达及钙结节形成。同时将30μl Ad-BMP-2行裸鼠左后肢肌组织内注射,术后20 d取材,免疫组化和原位杂交法观察BMP-2与VEGF体内表达情况。30μlβ半乳糖苷酶腺病毒载体(Adβgal)右后肢肌内注射作为对照。[结果]BMSC被Ad-BMP-2感染后,向成骨细胞分化,上调VEGF的表达。在体内成骨过程中,BMP-2在软骨细胞、成骨细胞和再生骨组织周围单核细胞表达阳性,VEGF在软骨细胞、成骨细胞和血管内皮细胞均表达阳性。[结论]BMP-2和VEGF两者协调一致,互为促进,完成了骨组织的发生。     

骨组织工程学种子细胞研究进展

骨组织工程是目前组织工程学中最具有前途和临床应用可行性的研究领域之一,种子细胞是组织工程骨构建和应用研究中的首要环节和基本要素,成骨细胞是骨组织工程的种子细胞。近年来对于成骨细胞来源的选择、干细胞向成骨细胞诱导分化的调节以及成骨细胞的体外扩增都进行了深入的研究。本文结合国内外研究成果,对骨组织工程学种子细胞的研究现状进行回顾,并对其研究前景作一展望。     

骨髓间充质干细胞来源的外泌体对骨再生机制研究

目的本研究旨在检测骨髓间充质干细胞外泌体(BMSC-Exos)的特征,并通过体内体外实验探讨其对成骨分化的影响及对骨再生的机制。方法①原代培养人骨髓间充质干细胞(BMSCs),并对其表面抗原和多系分化潜能进行鉴定;②收集BMSC的P4～P6代细胞培养的培养上清液,应用试剂盒提取BMSC-Exos;③透射电镜观察BMSC-Exos的形态结构,免疫电泳检测BMSC-Exos的表面抗原;④茜素红、ALP染色验证BMSC-Exos在体外成骨分化中的作用;⑤通过大鼠颅骨缺损动物模型验证BMSC-Exos在体内骨再生的作用;⑥通过免疫电泳和qRT-PCR检测加入BMSC-Exos后的成骨细胞中相关蛋白和基因的表达情况。结果①分离培养的BMSCs形态呈多角形或长梭形,表面抗原CD90、CD29、CD44为阳性,符合间充质干细胞的特征;②BMSC-Exos呈双面凹的圆形或椭圆形,直径约40～120 nm(81.7±19.9),表面抗原与BMSC一致;③经茜素红染色和ALP染色后,染色强度与Exo浓度呈正相关;④通过对大鼠颅骨缺损模型拍摄X片、组织学分析,外泌体可促进大鼠颅骨缺损的修复和新生骨的形成;⑤免疫电泳显示经外泌体处理后,BMSC中的OCN、Runx2、β-catenin蛋白含量增加,qRT-PCR结果显示Runx2、β-catenin的基因表达上调。结论 BMSC-Exos有促进骨再生的能力,并与上调Wnt/β-catenin通路有关。     

骨髓间充质干细胞治疗骨不连机制研究进展

骨髓间充质干细胞(BMSC)不仅具有成骨分化潜能,而且可以分泌多种生物活性分子及细胞外膜泡以调节损伤区域的微环境,从而促进骨组织再生,为治疗骨不连的研究热点。该文结合BMSC应用于骨不连治疗的研究,分析了其在骨不连治疗中的可行性,主要从BMSC募集、迁徙到损伤区域及成骨分化等直接作用和由分泌作用介导的血管生成、抗纤维化、抗凋亡及成骨分化调节等间接作用方面对BMSC治疗骨不连机制研究进展作一综述。     

二膦酸盐促进骨折愈合相关机制研究

研究显示,二膦酸盐对骨折愈合的促进作用与成骨细胞密切相关.二膦酸盐可通过调节成骨细胞释放的细胞因子和局部骨微环境中核因子-κB受体活化因子配体/骨保护素比率来影响骨吸收和成骨细胞分化,还可直接作用于成骨细胞系和调节钙离子内流,影响成骨细胞分化和成熟.二膦酸盐通过对成骨细胞的间接和直接调节作用,可改变骨矿物质含量,改善骨密度,加速骨强度恢复,进而促进骨折愈合.局部应用二膦酸盐在促进骨折愈合方面展现出良好的临床应用前景.     

成骨细胞分化调控机制研究新进展

成骨细胞的分化是骨发生、骨形成的前提.成骨干细胞经过一步或几步分化为前成骨细胞(具有向成骨细胞和软骨细胞分化的双向分化潜能),再继续分化为有功能的成骨细胞和软骨细胞.成骨细胞在分化过程中受CTGF、FGF-2、BMP、Dlx-5、Runx2、Osx、Sox9、TGF-β1、TNF-α等多种因子的调控,调控过程相互联系,相互影响.     

高效抗逆转录病毒治疗对骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的影响

目的观察高效抗逆转录病毒药物血清干预骨髓间充质干细胞(BMSC)增殖及成骨分化的研究,探讨抗病毒药物对骨代谢的影响。方法采用3种HAART药物分别制备药物血清干预BMSC增殖及分化,CCK法检测细胞增殖情况,碱性磷酸酶、钙茜素及油红O染色观察细胞成骨、成脂分化,PCR检测BMSC向成骨分化过程中Runx 2和OPG基因表达水平。结果替诺福韦酯药物血清组与大鼠血清组比较,药物血清干预72 h时(A72 h)值差异具有统计学意义(F=15.42、P=0.004)。BMSC成骨诱导分化试验中,与对照组比较药物血清组干预组碱性磷酸酶染色阳性细胞减少,茜素红染色钙结节减少,其中替诺福韦酯药物血清组改变最为显著,而且成脂诱导分化中与对照组比较成脂样细胞增多。BMSC成骨诱导分化,PCR检测与对照组比较替诺福韦酯药物血清组Runx 2表达减少,OPG表达增加(F=11.81、P=0.026,F=10.14、P=0.033)。结论 HAART药物可能抑制BMSC增殖和成骨分化,其中替诺福韦酯的影响最为显著。     

辛伐他汀促进大鼠骨髓基质细胞的成骨分化

目的观察辛伐他汀体内给药对去卵巢大鼠骨髓基质细胞(BMSC)增殖和分化的影响,探讨辛伐他汀的成骨作用机制.方法24只12周龄雌性SD大鼠随机分成4组,每组6只假手术组(G1)和去卵巢组(G2)每天蒸馏水灌胃;去卵巢大鼠10mg·kg-1·d-1辛伐他汀灌胃(G3);去卵巢大鼠20mg·kg-1·d-1辛伐他汀灌胃(G4).实验持续4周,第29天处死所有大鼠取骨髓细胞培养.用Cell Counting Kit-8(CCK-8)法检测成骨细胞的增殖能力;细胞培养第14天用半定量RT-PCR和western blot检测Runx2/Cbfal mRNA和蛋白的表达、第16天检测碱性磷酸酶活性(ALP)和第21天检测茜素红染色.结果辛伐他汀不能促进去卵巢大鼠成骨细胞增殖.G3组和G4组的Runx 2/Cbfa1 mRNA表达水平和ALP活性都显著高于G2组,给药两组之间无显著差别.G4组的Runx 2/Cbfal蛋白表达水平比G2组和G3组显著增加,G2组与G3组无明显差别.茜素红染色表明辛伐他汀能促进成骨细胞的矿化能力,两种剂量组之间无明显差别.结论辛伐他汀体内给药能够促进去卵巢大鼠BMSC向成骨细胞分化,但是不能促进细胞增殖.     

Hedgehog信号通路调控骨形成及BMSCs成骨分化的研究进展

目的综述Hedgehog信号通路对骨形成及BMSCs成骨分化的调控及其分子机制。方法查阅近年来Hedgehog通路在体内、体外及离体研究中对骨形成及BMSCs成骨分化调控的相关文献,并对其作用机制进行分析总结。结果 Hedgehog信号通路在体外研究中可通过激活下游关键分子Smoothened(Smo)及Gli1促进BMSCs成骨分化,并可通过IGF激活m TORC2-Akt信号产生类似作用;Hedgehog信号特殊结构鞭毛内运输蛋白80通过激活经典Hh-Smo-Ptch1-Gli信号、抑制非经典Hh-Gαi-Rho A应力纤维信号,调节成骨细胞的分化;应用新型Hedgehog信号激动剂Oxy133可激活Hedgehog信号。Hedgehog信号还可协同BMP及Wnt信号通路调控成骨关键分子Runx2促进细胞的成骨分化和基质矿化,并在体内研究及骨移植模型中促进骨形成及骨缺损修复愈合。结论 Hedgehog信号通路通过对自身或对其他信号及关键分子的调节对骨形成及BMSCs成骨分化进行调控,对Hedgehog信号进行靶向调控或可作为治疗某些骨相关疾病(如骨质疏松症和骨折愈合)的潜在研究方向及新靶点。     

BMP-2信号通路与成骨细胞分化

骨形态发生蛋白(BMP)-2与多种细胞因子形成BMP-2信号通路,促进成骨细胞分化和骨细胞外基质合成与分泌,多种细胞因子则通过调节BMP-2信号通路影响骨代谢.该文就BMP-2两条重要信号通路BMP-2/Smads/Runx2/Osterix、BMP-2/Srnads/Msx2/Osterix与成骨细胞分化的近年研究进展作一综述.     

骨髓干细胞治疗骨不连研究进展

近年随着对骨折愈合机制和骨髓间充质干细胞(BMSC)功能的研究深入,应用自体骨髓与BMSC治疗骨不连取得了可靠的理论与-临床应用疗效.研究证实,局部富集的BMSC可被精确诱导分化为成骨前体细胞,一定浓度的BMSC在一定条件下具有可靠的成骨效果.该文就BMSC与骨折愈合、骨不连治疗的体外动物实验研究和临床应用研究进展作一...     

左归丸含药血清调节Runx2激活ALP、OPN蛋白促进BMSCs增殖和分化的研究

目的 探讨左归丸（Zuoguiwan,ZGW）的补肾填精、益髓壮骨的作用,促进骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）的增殖和向成骨细胞方向分化。方法 制备ZGW含药血清,设置10% FBS DMEM组、成骨诱导液组、2.5%空白大鼠血清-成骨诱导液组、2.5% ZGW含药血清-成骨诱导液组。采用MTT法观察各组对BMSCs的增殖,使用碱性磷酸酶钙钴染色法检测BMSCs向成骨细胞方向的分化能力,碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,AKP）法检测细胞培养液中AKP的含量,Western blot检测BMSCs中Runt相关转录因子2（Runx2）、骨钙蛋白（osteocalcin,OPN）和碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）蛋白的表达。结果 2.5% ZGW含药血清-成骨诱导液组能够促进BMSCs的快速增殖,较早地进入平台期,促进BMSCs中AKP的分泌,提高ALP含量,上调BMSCs细胞中Runx2、ALP和 OPN的蛋白表达水平。结论 ZGW抗骨质疏松的分子机制,可能与调节Runx2激活ALP、OPN蛋白表达,促进BMSCs增殖和向成骨细胞方向分化有关。     

基质细胞衍生因子-1与骨再生修复

基质细胞衍生因子-1(SDF-1)可招募骨髓间充质干细胞(BMSC)迁移至特定靶位并诱导BMSC成骨分化和血管内皮祖细胞(EPC)成血管分化,成骨分化与成血管分化紧密偶联。SDF-1与BMSC联合新型支架材料构建的组织工程骨可达到时间与空间的完美结合,有望成为骨不愈合及骨缺损的治疗方法。该文就SDF-1与骨再生修复研究进展作一综述。     

糖皮质激素诱导骨细胞脂肪化与股骨头坏死的病理机制研究

目的 探讨糖皮质激素(glucocorticoids,GCs)诱导股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head,ONFH)的发病机制.方法 收集激素性ONFH及骨关节炎患者股骨头离体标本,采用免疫组化染色观察两组成骨转录分化因子Runx2和成脂转录分化因子PPAR-γ表达.大鼠颅骨源性成骨细胞在地塞米松作用下培养,茜素红矿化结节染色,油红“O”染色,RT-PCR检测Runx2 、PPAR-γ、OCN 、Col Ⅰ基因转录水平表达,免疫组织化学染色Runx2和PPAR-γ表达.激素法建立大鼠ONFH模型并确认建模成功,油红“O”染色脂肪细胞,免疫组化染色观察两组Runx2和PPAR-γ表达.结果 与骨关节炎比较,ONFH患者股骨头骨小梁间隙大量脂肪细胞聚集,并且脂肪细胞体积增大,Runx2表达显著下调,PPAR-γ表达上调.大剂量GCs作用下成骨细胞分化过程中未见茜素红矿化结节,油红“O”染色脂肪细胞,RT-PCR检测基因Runx2、OCN 、Col Ⅰ表达下调,PPAR-γ基因表达上调.大鼠ONFH模型股骨头骨小梁间隙脂肪细胞积聚、增大,Runx2表达下调,PPAR-γ表达上调.结论 大剂量GCs作用下,PPAR-γ表达上调、Runx2表达下调,调控骨髓基质细胞向脂肪细胞分化并促进成骨细胞、骨细胞转分化为脂肪细胞,同时抑制成骨细胞的分化、成熟及活性表达,可能是GCs诱发ONFH的主要病理生理机制之一.