低频振动对人成骨细胞生物学特性的影响

背景：成骨细胞对载荷的反应在骨细胞重建中起着重要作用，通过分析不同载荷作用下成骨细胞的力学反应，可从细胞学水平了解骨重建的机制。 目的：分析低频振动对人成骨细胞增殖分化及基质分泌的影响。 设计：对比观察。 单位：南方医科大学南方医院骨科。 材料：实验于2002-01／12在南方医科大学南方医院实验室完成。取成人的髂骨松质骨，获得人成骨细胞。 方法：将获得的人成骨细胞在培养48h后，施加0．1，0．2，0．5，2和5Hz的低频微振动，通过流式细胞仪检测成骨细胞增殖状况，通过化学比色法和放射免疫法检测碱性磷酸酶活性和骨钙素含量。 主要观察指标：①低频振动对成骨细胞碱性磷酸酶活性和骨钙素分泌的影响。②流式细胞仪检测低频振动对成骨细胞增殖的影响。 结果：①加载0.2和0．5Hz振动可使成骨细胞的碱性磷酸酶活性明显增高（P〈0．01），5Hz振动则明显降低碱性磷酸酶活性（P〈0．01）。0．1和2Hz振动后其碱性磷酸酶活性与对照组差异无显著性意义。②加载0．2和0．5Hz振动的成骨细胞，S期细胞从10．40％增加至12．45％和16．12％，增殖指数从20．14％增加到26．21％和28．75％；5Hz使细胞增殖指数明显降低至13．22％（P〈0．05）；0．1和2Hz低频振动则显示对细胞增殖指数无明显影响（P〉0．05）。③加载0．2和0．5Hz振动可明显增加成骨细胞骨钙素分泌量至1．87μg／L和2．47μg／L（P〈0．05），加载2和5Hz振动相应降低骨钙素分泌量（P〈0．05）。而加载0．1Hz对骨钙素分泌量无明显影响（P〉0．05）。 结论：0．2-0．5Hz的低频振动能促进成骨细胞增殖分化和成骨活性物质分泌，对低频振动应用于骨折治疗有指导作用。     

低频振动对成人成骨细胞增殖分化的影响

目的探讨低频振动对成人成骨细胞增殖分化的影响。方法取成人的髂骨松质骨,采用胶原酶-胰蛋白酶联合消化法获得人成骨细胞,进行纯化培养。利用流式细胞仪检测细胞的增殖分化能力。结果不同频率的低频振动对成骨细胞的影响不同。加载0.5Hz振动可使S期的细胞从10.4%增加到16.12%,增殖指数从20.14增加到28.75;2Hz使S期的细胞降低至8.56%,增殖指数降低到17.68%;而5Hz使细胞增殖指数明显降低(P<0.05)。结论适当频率的低频振动能促进成骨细胞增殖分化,对临床应用有积极意义。     

高糖条件下大鼠下颌骨成骨细胞的活性

背景:临床研究证实,糖尿病是引起牙周病变及牙槽骨丧失的危险因素,而糖尿病所致的高血糖对颌骨改变的影响机制目前仍未完全阐明.目的:观察高糖对体外培养的下颌骨成骨细胞增殖、分化、矿化的影响.方法:分离培养大鼠下颌骨成骨细胞,分别在生理糖浓度(5.5 mmol/L;对照组)和高糖条件下(16.5 mmol/L;高糖组)培养,采用MTT法、PNPP法、生化法、放射免疫法及茜素红S钙染法检测各组细胞的增殖能力、碱性磷酸酶活性、钙吸收、骨钙素分泌水平及矿化能力.结果与结论:高浓度的葡萄糖能显著促进成骨细胞的增殖(P＜0.05),降低成骨细胞骨钙素的分泌(P＜0.01),增加钙结节的数量及面积(P＜0.01).与对照组比较,高糖组成骨细胞碱性磷酸酶活性在21 d时显著增高(P＜0.01),钙吸收在14～21 d时显著降低,而在21～28d时显著增高(P＜0.01).说明高糖能促进体外培养的大鼠下颌骨成骨细胞的增殖,延迟其分化和矿化.     

不同实验浓度补肾中药血清对人成骨细胞增殖及分化的促进作用

目的:采用补肾中药(鹿茸及骨碎补等)血清在体外培养人成骨细胞,观察其对成骨细胞分化增殖以及骨钙素水平的影响。方法:实验于2004-06/12在南方医科大学南方医院完成。SD系雄性大鼠4只,分为4组。分别灌服(以生药量计量)高浓度7.08g/mL、中浓度3.54g/mL、低浓度1.77g/mL的补肾中药,2次/d,每次2mL/只,对照组灌服等量生理盐水,连续灌胃3d,末次灌胃后2h在无菌条件下抽取分离大鼠血清,标记为补肾中药高、中、低浓度血清和对照血清。成人髂骨松质骨取材于南方医院脊柱骨科知情同意手术者。采用胰蛋白酶和胶原酶消化法,分离培养后取第3代人成骨细胞,分别加入含有高、中、低不同浓度补肾中药的大鼠血清培养48h。成骨细胞增殖及分化状况以流式细胞仪检测;成骨细胞分化的早期标记碱性磷酸酶活性以化学比色法检测,反映骨吸收及骨形成指标的骨钙素含量以放射免疫法检测。结果:进入统计分析的大鼠保持为4只,无缺失值。①成骨细胞细胞增殖指数:经高、中、低浓度补肾中药血清干预组明显高于对照组(27.96±5.43,30.78±5.05,23.91±5.75,18.53±3.91,P<0.01),以中浓度补肾血清作用更明显。②成骨细胞的碱性磷酸酶活性(金氏单位):高、中、低3种浓度补肾中药血清干预组明显高于对照组(42±0.8,38±1.1,31±0.9,13±1.2,P<0.01),以高浓度补肾血清作用最明显,且呈剂量依赖性。③骨钙素检测显示:高、中、低3种不同浓度的补肾中药血清组含量显著高于对照组犤(4.7±0.5),(4.4±0.7),(3.2±0.4),(1.9±0.2)mg/L,P<0.01犦,且呈剂量依赖性。结论:补肾中药血清能促进成骨细胞增殖分化,提高碱性磷酸酶活性,增强骨钙素分泌而促进骨形成,在实验浓度内呈剂量依赖性。     

人成骨细胞增殖和分化与生长激素释放肽

背景:有研究表明生长激素释放肽对体外培养大鼠成骨细胞增殖有促进作用,但对人成骨细胞增殖和分化是否有影响却少有报道.目的:探讨生长激素释放肽对人成骨细胞增殖和分化的影响.方法:取正常成人髂前上棘松质骨,分离出成骨细胞并进行体外培养,应用RT-PCR法检测生长激素促分泌素受体的表达;3H-掺入法检测成骨细胞增殖;Westernblot检测与成骨细胞分化相关的Runx2蛋白表达;α-磷酸奈酚法和放射免疫法观察生长激素释放肽对人成骨细胞分化的影响.结果与结论:人成骨细胞可表达生长激素促分泌素受体mRNA和生长激素促分泌素受体蛋白.生长激素释放肽促进人成骨细胞增殖(P<0.05或P<0.01),且呈剂量依赖性,而且可增加碱性磷酸酶的活性并促进骨钙素的分泌(P<0.05或P<0.01),但对人成骨细胞中Runx2蛋白的表达无影响.结果提示,生长激素释放肽能促进人成骨细胞增殖和分化.     

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0,5,22,86,135mT恒定磁场下培养,观察8,12,24h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8,12h后,5,22,86,135mT磁场培养的细胞增殖指数均高于对照组(P<0.05),作用24h时,仅5mT组高于对照组(P<0.05)。而0,5,22,86,135mT恒定磁场下培养8,12,24h的凋亡百分数差异无显著性意义。磁场作用8h后,22,86,135mT组骨钙素分泌量均高于对照组(P<0.05);作用24h后,135mT组骨钙素分泌量则明显低于对照组(P<0.05);而磁场作用8,12h后,22,86mT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24h后,135mT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。     

缺氧大鼠成骨细胞增殖、分化及基因表达

背景:研究表明,低氧会引起骨折延迟愈合或不愈合,骨密度减低,使骨质疏松、骨折等疾病的发病率升高。成骨细胞是骨形成、生长和发育主要的功能细胞。目的:观察缺氧对体外培养成骨细胞增殖、分化及基因表达的影响。方法:选用新生Wistar大鼠颅盖骨,使用胰酶-胶原酶序贯消化法获取成骨细胞,进行体外传代培养及鉴定。在缺氧培养下应用MTT法测定成骨细胞增殖率,对硝基苯磷酸盐法测定成骨细胞碱性磷酸酶活性,反转录-聚合酶链反应法测定成骨细胞内骨钙素及Ⅰ型胶原的表达。结果与结论:缺氧具有抑制成骨细胞增殖,降低碱性磷酸酶活性及下调大鼠成骨细胞中Ⅰ型胶原α1、骨钙素基因表达的作用,随缺氧时间的增加作用更加明显。提示缺氧可通过抑制成骨细胞增殖、分化成熟及下调Ⅰ型胶原α1、骨钙素基因表达而降低成骨能力,从而促进骨质疏松的发生。     

模拟失重状态下成骨细胞胰岛素样生长因子1基因表达与降钙素的干预

背景:航天飞行、长期卧床等低重力负荷状态会引起骨吸收和骨形成的代谢紊乱,导致骨质疏松.有研究显示降钙素有直接促进成骨细胞增殖的作用,并可增加成骨细胞胰岛素样生长因子1 mRNA的表达.目的:观察降钙素和体外模拟失重状态对成骨细胞功能及胰岛素样生长因子1基因表达的影响.方法:采用二次酶消化法提取新生SD大鼠颅骨的成骨细胞,凝胶化形成成骨细胞海藻酸钠微包囊后进行实验.实验分为正常重力组、模拟失重组、模拟失重+降钙素(10,40,80 IU/L)组.将细胞置于模拟失重三维回转培养器中培养72 h后,检测成骨细胞的增殖、凋亡及碱性磷酸酶活性;采用RT-PCR 方法检测胰岛素样生长因子1、碱性磷酸酶、骨钙素mRNA的表达.结果与结论:与正常重力组比较,模拟失重组细胞增殖率及培养基中碱性磷酸酶活性均明显降低(P < 0.01),胰岛素样生长因子1、骨钙素、碱性磷酸酶mRNA表达减少,凋亡增多;与模拟失重组比较,模拟失重+降钙素组细胞增殖率,胰岛素样生长因子1、骨钙素、碱性磷酸酶mRNA表达均有所增加,但无剂量依赖关系.说明降钙素可通过上调胰岛素样生长因子1 mRNA表达改善模拟失重条件下成骨细胞的增殖与分泌功能.     

富血小板血浆对大鼠乳鼠颅骨成骨细胞增殖和分化的影响

目的:观察富血小板血浆对体外培养的SD大鼠乳鼠颅骨成骨细胞增殖和分化的影响,探讨富血小板血浆促进骨修复的细胞学机制及其有效浓度。方法:实验于2004-09/2006-10在河北医科大学第二医院外科实验室完成。①实验动物:出生24h内的SD乳鼠10只,体质量400～500g的健康雄性SD大鼠10只。②实验方法:取出生24h内的SD乳鼠颅骨进行成骨细胞分离与培养。从健康雄性SD大鼠腹主动脉抽血制备富血小板血浆。将体外培养并扩增的第3代SD大鼠乳鼠颅骨成骨细胞与不同浓度富血小板血浆复合培养。③实验分组:实验分为空白对照、12.5%富血小板血浆组、25%富血小板血浆组和50%富血小板血浆组。④实验评估:通过相差显微镜观察细胞生长情况,培养后1,3,5和7d应用四甲基偶氮唑盐法、碱性磷酸酶活性检测和钙结节染色检测成骨细胞的增殖和分化情况。结果:①各组细胞生长情况:相差显微镜下见富血小板血浆组细胞增殖旺盛,与空白对照组相比,富血小板血浆能明显促进成骨细胞的增殖,其作用随富血小板血浆浓度的增加而增强。其中,50%富血小板血浆组细胞增殖最为显著,且细胞达到汇合的时间也相应缩短。②成骨细胞增殖情况:在各时间段,各种浓度的富血小板血浆组中成骨细胞的增殖活性均高于空白对照组(P<0.05),且与富血小板血浆浓度成正比。50%富血小板血浆对成骨细胞增殖刺激作用最强,3,5和7d时与其他富血小板血浆组相比差异有显著性(P<0.05)。③各组细胞碱性磷酸酶活性检测结果:富血小板血浆组中成骨细胞的碱性磷酸酶活性均高于空白对照组(P<0.05),且与富血小板血浆浓度成正比。以50%富血小板血浆组的成骨细胞碱性磷酸酶活性最高,3,5和7d时均显著高于其他富血小板血浆组(P<0.05)。④钙结节茜素红染色结果:不同浓度的富血小板血浆组的矿化结节数量均显著高于空白对照组(P<0.05),其中50%富血小板血浆组的矿化结节数量最多,显著高于其他浓度的富血小板血浆组(P<0.05)。结论:富血小板血浆能明显促进体外培养的SD大鼠乳鼠颅骨成骨细胞增殖和分化,其作用效果与富血小板血浆的浓度成正比。     

低频振动对成人成骨细胞增殖分化的影响

目的 探讨低频振动对成人成骨细胞增殖分化的影响。方法 取成人的髂骨松质骨，采用胶原酶－胰蛋白酶联合消化法获得人成骨细胞，进行纯化培养。利用流式细胞仪检测细胞的增殖分化能力。结果 不同频率的低频振动对成骨细胞的影响不同。加载0．5Hz振动可使S期的细胞从10．4％增加到16．12％，增殖指数从20．14增加到28．75；2Hz使S期的细胞降低至8．56％。增殖指数降低到17．68％，而5Hz使细胞增殖指数明显降低（P＜0．05）。结论 适当频率的低频振动能促进成骨细胞增殖分化，对临床应用有积极意义。     

强骨抗萎方对模拟失重条件下体外培养成骨细胞的影响

背景航天环境中,失重对骨质代谢的影响被认为是对人体最严重的危害之一.目的探讨复方强骨抗萎方对模拟失重条件下体外培养的成骨细胞的影响,拟揭示该方对抗骨丢失的分子生物学作用.设计随机对照观察.单位航天医学工程研究所.材料实验于1997-04/12在北京航天医学工程研究所完成.选择SD乳鼠.药物强骨抗萎方(熟地、骨碎补、龟板、怀牛膝等).方法乳鼠15只,随机分为5组,每组3只.分离乳鼠颅骨成骨细胞,体外培养后,分为正常对照、失重模型、强骨抗萎方大(2.0%)、中(1.0%)、小(0.5%)剂量5组.置回旋器,30 r/min,连续回旋60 h模拟失重,观察该方对回旋12,30,60 h时大鼠成骨细胞碱性磷酸酶和骨钙素生成及碱性磷酸酶基因转录水平(mRNA)的影响.主要观察指标强骨抗萎方对体外模拟失重条件下成骨细胞培养液中碱性磷酸酶活性、骨钙素含量及碱性磷酸酶mRNA表达的影响.结果纳入的15只乳鼠均进入结果分析,实验中无脱失.①与正常对照组比较,模型组成骨细胞在回旋12,36,60 h不同时间点的细胞培养液中的碱性磷酸酶活性均明显降低,其中12,60 h时差异显著[(45.01±12.50),(96.18±12.34);(13.17±5.33),(137.36±137.86)nkat/L,P＜0.05],碱性磷酸酶mRNA表达低微;骨钙素活性均减低,60h时差异显著[(30.3±2.75),(42.0±10.0)μg/L,＜0.05].②与模型组比较,中药复方不同剂量组于回旋不同时间点细胞培养液中的碱性磷酸酶活性均有不同程度升高[其中60 h的小、中、大剂量组分别为(143.70±123.86),(54.51±13.17);(156.53±133.69)nkat/L,P＜0.05];碱性磷酸酶mRNA表达活性也较高;但骨钙素活性无明显变化.结论该方能改善模拟失重条件下成骨细胞的功能,缓解其分化抑制状态,促进骨基质的形成和成熟.     

地塞米松诱导联合骨形成蛋白2基因修饰兔骨髓间质干细胞的成骨转化

背景:骨髓间质干细胞在地塞米松等骨诱导剂的作用下能够向成骨细胞分化;同时骨形成蛋白2在骨修复过程中促进细胞增殖分化和基质分泌,在体内外均可诱导骨形成,以上二者联合应用可能会产生一定的协同效应.目的:分析体外经地塞米松诱导是否能增强骨形成蛋白2基因修饰的骨髓间质干细胞的成骨转化能力.设计:随机化配对设计.单位:解放军第四军医大学西京医院.材料:实验于2004-02/2004-08在解放军第四军医大学全军骨肿瘤研究所完成.选用2月龄新西兰白兔20只,由解放军第四军医大学实验动物中心提供(许可证号:军动管字第2005C00117号).室温、常湿,正常喂食.双侧取材,左侧肢体来源骨髓间质干细胞为地塞米松诱导组,右侧为对照组(未经诱导).方法:将地塞米松诱导组和对照组兔骨髓间质干细胞分别转导含有人骨形成蛋白2基因的复制缺陷重组腺病毒Ad-BMP-2后,以反转录-聚合酶链反应和免疫组化方法检测细胞中骨形成蛋白2的表达情况.观察骨髓间质干细胞的生长情况,并应用碱性磷酸酶检测试剂盒及骨钙素放免试剂盒测定Ad-BMP-2转导5 d后两组骨髓间质干细胞的碱性磷酸酶活性和骨钙素含量.主要观察指标:①骨髓间质干细胞中骨形成蛋白2的表达情况.②骨髓间质干细胞的形态学变化.③骨髓间质干细胞中碱性磷酸酶活性和骨钙素含量.结果:①转导后骨形成蛋白2基因在地塞米松诱导组和对照组兔骨髓间质干细胞中均有表达.②骨髓间质干细胞经地塞米松成骨诱导后形态较不规则,呈三角形、多角形改变,较基础培养基培养细胞生长缓慢.基因转导后细胞形态无明显改变.③转基因5 d后,地塞米松诱导组骨髓间质干细胞培养上清中碱性磷酸酶活性高于对照组[(134.36±8.84,104.02±7.83) nkat/L(t =3.350 6,P＜0.01,n =20)];地塞米松诱导组骨髓间质干细胞骨钙素分泌量高于对照组[(14.68±0.73,6.52±1.21) μg/L(t =3.568 2,P＜0.01,n =20)].结论:转基因前的地塞米松诱导能够促进骨形成蛋白2基因修饰的骨髓间质干细胞增殖和成骨转化.     

模拟失重状态下成骨细胞胰岛素样生长因子1基因表达与降钙素的干预

背景：航天飞行、长期卧床等低重力负荷状态会引起骨吸收和骨形成的代谢紊乱,导致骨质疏松。有研究显示降钙素有直接促进成骨细胞增殖的作用,并可增加成骨细胞胰岛素样生长因子1mRNA的表达。目的：观察降钙素和体外模拟失重状态对成骨细胞功能及胰岛素样生长因子1基因表达的影响。方法：采用二次酶消化法提取新生SD大鼠颅骨的成骨细胞,凝胶化形成成骨细胞海藻酸钠微包囊后进行实验。实验分为正常重力组、模拟失重组、模拟失重＋降钙素（10,40,80IU/L）组。将细胞置于模拟失重三维回转培养器中培养72h后,检测成骨细胞的增殖、凋亡及碱性磷酸酶活性;采用RT-PCR方法检测胰岛素样生长因子1、碱性磷酸酶、骨钙素mRNA的表达。结果与结论：与正常重力组比较,模拟失重组细胞增殖率及培养基中碱性磷酸酶活性均明显降低（P〈0.01）,胰岛素样生长因子1、骨钙素、碱性磷酸酶mRNA表达减少,凋亡增多;与模拟失重组比较,模拟失重＋降钙素组细胞增殖率,胰岛素样生长因子1、骨钙素、碱性磷酸酶mRNA表达均有所增加,但无剂量依赖关系。说明降钙素可通过上调胰岛素样生长因子1mRNA表达改善模拟失重条件下成骨细胞的增殖与分泌功能。     

脱钙牙基质与成骨细胞的生物相容性

背景:目前研究最广泛的骨诱导材料为骨诱导蛋白及其载体,但来源有限,制备工艺复杂.脱钙牙基质是一种富含多种骨诱导蛋白及其载体的天然复合产物,被认为是应用前景很大的同种异体骨移植替代材料.目的:实验将MC-3T3成骨细胞与脱钙牙基质进行联合培养,通过测定成骨细胞的增殖情况和碱性磷酸酶活力评估脱钙牙基质的生物相容性.设计、时间及地点:随机分组设计,对比观察实验,于2007-11/2009-05在兰州大学口腔医学院和广州市荔湾区口腔医院完成.材料:脱钙牙本质基质由深圳市创博生物制品发展有限公司提供;羟基磷灰石由南京埃普瑞纳米材料有限公司提供.方法:将羟基磷灰石和脱钙牙基质粉末各0.1 g加入24孔板,每种样品平均3孔,加入对数生长期MC-3T3成骨细胞,培养2,4,6 d后,采用MTT法计算细胞增殖数,采取酶联免疫法检测细胞碱性磷酸酶活性.主要观察指标:脱钙牙基质对成骨细胞增殖及碱性磷酸酶活性的影响.结果:脱钙牙基质组细胞增殖数明显高于羟基磷灰石组,随培养时间延长各组细胞碱性磷酸酶活性都有所增加,脱钙牙基质组碱性磷酸酶活性高于羟基磷灰石组,差异有显著性意义(P<0.05).结论:脱钙牙基质能够提高成骨细胞的黏附和增殖能力,促进成骨细胞的生长,具有较好的生物相容性.     

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5×107L-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),10-10,10-9,10-8,10-7mol/L的成骨生长肽,干预1,3,5,7,9d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10-9mol/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10-8mol/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。     

不同频率脉冲电磁场诱导人骨髓间充质干细胞成骨分化的研究

目的探讨脉冲电磁场(PEMF)诱导人骨髓间充质干细胞(MSCs)成骨分化的适合频率。方法选用场强1．1mT，频率分别为5，25，50，75，100和150Hz的PEMF作用于MSCs，每日30min，连续作用2ld，光镜下观察细胞形态变化，电镜下观察细胞超微结构，酶化学法和放免技术检测细胞的碱性磷酸酶(ALP)含量和骨钙素(OC)表达情况。结果不同频率PEMF作用组均能诱导MSCs向成骨细胞分化；从5～50Hz频段，PEMF的成骨诱导作用随着频率的增加而增强；从50～150Hz频段，PEMF的成骨诱导作用随着频率的增加而减弱。结论频率是PEMF诱导MSCs成骨分化的重要影响因素之一，50Hz可能为诱导MSCs体外成骨分化的适合频率。     

人骨形态发生蛋白7基因转染对骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化性能的影响

背景骨组织工程中一个重要的研究内容就是如何保持并提高成骨细胞的体内外成骨能力,采用基因转移技术有可能为此问题的解决提供一种新的有效方法.目的探讨逆转录病毒介导的人骨形态发生蛋白7基因转染对兔骨髓间充质干细胞增殖和向成骨细胞分化的影响.设计以细胞为研究对象,分组对照,重复观察测量.对象实验2001-07/2003-07在南方医科大学附属南方医院创伤骨科实验室完成.新西兰大白兔4只由第一军医大学动物实验中心提供,雌雄不拘,体质量1.0～1.5 kg.方法构建人骨形态发生蛋白7逆转录病毒载体,使用含目的基因的病毒液感染骨髓间充质干细胞,免疫组织化学方法检测人骨形态发生蛋白7蛋白的表达.四甲基偶氮唑盐法检测细胞增殖能力,使用流式细胞仪检测细胞周期,NPP法检测碱性磷酸酶合成情况.主要观察指标主要结局①细胞增殖检测结果.②碱性磷酸酶检测结果.次要结局①转染骨髓间充质干细胞中人骨形态发生蛋白7蛋白的表达.②细胞周期检测结果.结果经骨形态发生蛋白7基因转染的兔骨髓间充质干细胞免疫组织化学检测显示有人骨形态发生蛋白7的阳性表达.经人骨形态发生蛋白7基因转染的兔骨髓间充质干细胞增殖能力无明显改变(P＞0.05).经转染的骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶合成(294.592±86.567)nkat/L与转染空载体(155.231±86.567)nkat/L、未转染的骨髓间充质干细胞(160.866±91.585)nkat/L相比较差异有显著性意义(F=5.660,P＜0.05).结论经骨形态发生蛋白7基因转染的骨髓间充质干细胞能够合成表达外源骨形态发生蛋白7,人骨形态发生蛋白7基因转染能够促进体外培养的骨髓间充质干细胞向成骨细胞转化,可用于以骨髓间充质干细胞为种子细胞的组织工程化骨组织的构建和进一步应用.     

不同频率振动应力下破骨细胞的早期增殖和分化

背景：研究表明，低强度、短时间、一定频率的复合振动能通过促进成骨细胞的增殖和分化，降低骨组织的吸收，增加骨的数量与质量。，目的：观察不同频率振动应力对体外培养RAW264．7细胞细胞周期、增殖能力及分化的影响。方法：取状态良好的第6代F{W264.7细胞随机分为6组，每组加入含有RANKL的DMEM诱导培养基，并将RANKL调节成终浓度为50pg／L，保持RANKL终浓度不变。非加力组不施加振动应力，其余5组分别分别施加3—10Hz、15—35Hz、35-45Hz、50-70Hz及70—90Hz频段的复合振动作用于RAW264．7细胞，各加力组其他振动参数一致，振动时间15min，次，振动强度0．3g，振动2次，d。在振动应力加载3d和6d分别检测细胞周期和细胞增殖能力的变化。结果与结论：复合振动加载6d后，各振动组细胞周期时相与非加力组相比，均有不同程度变化。与非加力组相比，各振动组G1期细胞显著增多（P〈0．01）；与非加力组相比，各振动组S期细胞和G2＋M期细胞均显著降低（P〈0．01）。与非加力组相比，各振动组增殖指数显著降低（P〈0．01）。说明不同频率振动应力对破骨细胞周期、增殖能力均有影响，且均抑制破骨细胞的增殖和分化。     

重组人胰岛素样生长因子I对成骨细胞的影响

背景：人胰岛索样生长因子I在成骨细胞中含量丰富,与骨密度有密切关系。目的：观察重组人胰岛素样生长因子I对体外培养大鼠成骨细胞的增殖、凋亡及碱性磷酸酶合成的影响。方法：不同质量浓度重组人胰岛素样生长因子I刺激体外培养的大鼠成骨细胞,噻唑蓝法测定活细胞数量;肿瘤坏死因子a单独或与重组人胰岛素样生长因子I共同刺激成骨细胞,流式细胞仪检测细胞周期和凋亡率,采用对硝基酚磷酸盐法测定细胞裂解液中碱性磷酸酶活性。结果与结论：与对照组相比,一定剂量的重组人胰岛素样生长因子I能明显增加大鼠成骨细胞数量（P〈0．05）,在质量浓度为0．1-100pg／L时,成骨细胞数量的增加与质量浓度呈正相关;肿瘤坏死因子a在0．1-100pg／L范围内呈剂量依赖性地促进成骨细胞凋亡（户〈0．05）,并使S期细胞减少（尸〈0．05）,而重组人胰岛素样生长因子I能抑制肿瘤坏死因子a对成骨细胞的促凋亡作用（P〈0．05）：与对照组相比,重组人胰岛素样生长因子I刺激的成骨细胞碱性磷酸酶的活性明显增高（尸〈0．05）。重组人胰岛素样生长因子I对大鼠成骨细胞有明显的促增殖作用,且能明显抑制肿瘤坏死因子a诱导的大鼠成骨细胞凋亡,提示增加成骨细胞数量可能是重组人胰岛索样生长因子I促进骨形成的机制之一：重组人胰岛素样生长因子I能促进大鼠成骨细胞碱性磷酸酶的合成,提示重组人胰岛素样生长因子I有可能促进骨基质的合成和钙化。