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。     

淫羊藿总黄酮及其含药血清对成骨细胞增殖及功能表达的影响

目的研究淫羊藿总黄酮及其含药血清对体外培养大鼠成骨细胞(ROB)增殖和功能表达的影响。方法将淫羊藿总黄酮(TFE)以0.2、2、20、100、200 mg.L-15种质量浓度、含淫羊藿总黄酮大鼠血清(SRAT)以2%、4%、8%、16%等4种体积浓度分别加入新生大鼠颅骨成骨细胞培养液中,研究其对细胞增殖和功能表达的影响。细胞增殖采用MTT法进行分析,细胞功能表达是于培养d 5、10、15、20分别检测碱性磷酸酶活性(比色法)、骨钙素分泌量(放射免疫法)、钙盐沉积量(比色法)和矿化结节(组织化学法)等。结果TFE5种质量浓度均对ROB细胞增殖和分化无影响,2%和4%SRAT则表现出强烈的刺激细胞增殖活性并提高碱性磷酸酶活性、骨钙素分泌量、矿化结节数和钙盐沉积量。结论淫羊藿治疗骨质疏松的直接物质基础可能并非TFE,而与其经口给予后吸收入血的TFE代谢产物及其诱生物有关。血清中的TFE代谢产物可促进细胞的功能表达增殖。     

基于cAMP-PKA信号通路的淫羊藿苷促进骨形成研究

目的研究淫羊藿苷是否通过c AMP-PKA信号通路来促进成骨细胞(osteoblast,OB)成熟矿化。方法以1×10?5 mol·L?1淫羊藿苷分别处理体外培养的大鼠颅骨OB细胞和人类乳腺癌细胞(MCF-7)不同时间后,免疫荧光染色法检测2种细胞内雌激素受体(ERα)的核转位情况。待P1代OB细胞铺满80%皿底后,采用1×10?5 mol·L?1的2’,3’-双脱氧腺苷(2’,3’-dideoxyadenosine,DDA)抑制胞内腺苷酸环化酶(adenylate cyclase,AC),同时以1×10?5 mol·L?1淫羊藿苷分别作用于正常组和信号阻断组不同时间后,ELISA检测细胞内c AMP的含量。以终浓度为1×10?6 mol·L?1蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)抑制剂KT5720处理细胞,同时以1×10?5 mol·L?1淫羊藿苷分别作用于信号阻断组和正常组,3 d和6 d后检测胞内碱性磷酸酶(ALP)活性;药物处理48 h后,Real-time PCR检测I型胶原(collagen I,COL I)、Runx-2、ALP m RNA的表达量;Western blot检测COL I、Runx-2蛋白表达量。结果淫羊藿苷作用于细胞4 h后,MCF-7胞内ERα发生明显的核转位,而OB细胞在所有时间点都未检测到明显核转位现象,结合本课题组前期的淫羊藿苷雌激素比较试验说明,淫羊藿苷促进成骨细胞成骨性分化并不主要依赖于其雌激素活性。淫羊藿苷促OB细胞后,胞内c AMP迅速升高,处理1 h后与对照组相比具有显著性差异。加入DDA阻断AC后,淫羊藿苷促胞内c AMP升高的作用消失。1×10?5 mol·L?1淫羊藿苷能够显著地促进胞内ALP的活性,成骨性分化相关的因子COL I、Runx-2和ALP的基因表达也相应增高,同时COL I和Runx-2蛋白表达量也显著增加。当采用KT5720抑制PKA的活性之后,ALP活性下降,成骨性分化的指标也随之降低。结论淫羊藿苷促进OB细胞成骨性分化并不主要依赖于其雌激素活性,而是通过迅速提高成骨细胞内c AMP的含量,激活胞内c AMP-PKA信号通路,进而促进成骨性相关因子的表达,来促进OB细胞成熟矿化。     

淫羊藿次苷Ⅱ促进大鼠骨髓间充质干细胞成骨性分化过程中iNOS活性和NO生成量的变化

研究淫羊藿次苷II(icariside II,ICS II)对大鼠体外培养骨髓间充质干细胞(rat bone marrow stromal cells,rBMSCs)成骨性分化过程中诱导性一氧化氮合酶(induced nitric oxide synthase,iNOS)表达及NO生成的影响。贴壁筛选法体外培养rBMSCs,待铺满80%皿底时,进行成骨性诱导培养,同时采用1×10-5 mol.L-1 ICS II进行药物干预,比较ICS II组、L-NAME组、ICS II+L-NAME组和不加药的对照组之间的iNOS的活性、NO生成量,对比各组之间的成骨性指标,包括碱性磷酸酶活性、碱性磷酸酶阳性克隆数(CFU-FALP)及钙化结节数量。提取总RNA,实时荧光定量RCR(real-time PCR)检测Osterix(OSX)、Runx-2及iNOS mRNA的表达情况;同时提取总蛋白,Western blotting法检测Ⅰ型胶原蛋白和iNOS的分泌量。ICS II可显著增强碱性磷酸酶(ALP)活性,增加钙化结节和CFU-FALP数量,与成骨性分化相关的因子OSX和Runx-2的基因表达量也显著升高,同时I...     

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。     

淫羊藿甙对体外培养大鼠成骨细胞Cbfa1基因表达的影响

目的观察淫羊藿甙对体外培养大鼠成骨细胞功能及对转录因子核心结合因子a1（Cbfa1）mRNA表达的影响,探讨淫羊藿甙抗骨质疏松的作用机制。方法用酶消化法获得新生（〈24 h）SD大鼠颅盖骨成骨细胞,进行体外原代培养。将不同浓度的淫羊藿甙（1,10,100 ng/ml）分别加入培养液中,观察成骨细胞的形态、增殖和分化功能。用RT-PCR法测定成骨细胞Cbfa1、碱性磷酸酶（ALP）和Ⅰ型胶原（ColⅠ）mRNA表达水平的变化。结果 1、10和100 ng/ml淫羊藿甙均可促进Cbfa1、ALP和ColⅠmRNA表达（P〈0.05）,且以10 ng/ml组作用最显著。结论淫羊藿甙能促进体外培养成骨细胞增殖与分化,通过提高成骨细胞转录因子Cbfa1的基因表达水平诱导骨形成,是其抗骨质疏松作用机制之一。     

8-异戊烯基柑橘素促进体外骨髓基质干细胞成骨性分化的研究

目的研究8-异戊烯基柑橘素对体外培养大鼠骨髓基质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)的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于含体积分数为10%FBS的DMEM-F12培养液中。以碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)为指标,96孔板梯度筛选作用最佳浓度。增殖分析采用MTT法。以1×10-6 mol.L-1的最佳浓度作用并成骨性诱导(1×10-7mmol.L-1地塞米松、10 mmol.L-1β-甘油磷酸钠和50 mg.L-1抗坏血酸)培养的d 4、8、12、16测ALP活性、钙盐沉积量,d 16进行ALP和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,RT Real-Time PCR法检测bFGF、IGF-1、Osterix、Runx-2、BMP-2及COL-Ⅰ的基因表达情况。结果 8-异戊烯基柑橘素不能促进BMSCs增殖,但8-异戊烯基柑橘素在1×10-6 mol.L-1时能促进其向成骨性分化,表现为提高BMSCs的ALP活性、促进钙盐沉积、增加钙化结节数量、提高bFGF、IGF-1、Osterix、Runx-2、BMP-2及COL-Ⅰ的mRNA表达水平。结论 8-异戊烯基柑橘素可诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,作为促进骨修复和抗骨质疏松的有效成分具有较大的药用价值。     

毛蕊花糖苷对新生大鼠体外培养成骨细胞增殖与分化作用研究

目的研究毛蕊花糖苷对体外培养新生大鼠颅骨成骨细胞(rat calvarial osteoblasts,ROB)增殖、分化作用的影响。方法采用Ⅱ型胶原酶消化法分离制备新生大鼠颅骨ROB细胞,MTT法测定ROB细胞增殖,碱性磷酸酶(ALP)试剂盒法测定ROB细胞内ALP活性,以细胞的增殖率和ALP活性作为考察指标,观察不同浓度的毛蕊花糖苷对ROB细胞增殖和分化作用的影响。结果 1×10-7～1×10-9mol·L-1的毛蕊花糖苷对ROB细胞的增殖具有显著的促进作用(P<0.05),且终浓度为1×10-7mol·L-1的毛蕊花糖苷在作用72h后能显著提高ROB细胞内碱性磷酸酶的活性(P<0.05)。结论一定浓度的毛蕊花糖苷能显著的促进ROB细胞的增殖和分化。     

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。     

辛伐他汀对成骨细胞分化和成骨基因的影响

目的 探讨辛伐他汀对成骨细胞分化及成骨基因表达的影响.方法 选取成骨肉瘤细胞株 MG-63,采用不同浓度辛伐他汀（0.0625、0.125、0.25、0.5和 1.0 μmol/L）处理成骨细胞,ALP活性检测辛伐他汀对成骨细胞分化作用的影响;实时定量 RT-PCR和免疫印迹检测细胞成骨基因 mRNA的表达.结果 通过不同浓度辛伐他汀处理成骨细胞后,不同浓度辛伐他汀组与对照组比较,成骨细胞ALP 活性差异均有统计学意义 （ P〈0.05）,其中 0.25 μmol/L 浓度组作用对成骨细胞碱性磷酸酶活性的影响最为显著.采用 0.25 μmol/L辛伐他汀处理成骨细胞后,辛伐他汀组与对照组比较,成骨细胞骨钙蛋白、ALP、I型胶原 mRNA表达差异均有统计学意义 （ P〈0.05）.结论 辛伐他汀可能通过上调成骨基因mRNA的表达水平来促进其分化,这为他汀类药物治疗骨质疏松症提供新的干预靶点.     

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。     

地黄活性成分梓醇对小鼠成骨细胞MC3T3-E1增殖、分化和矿化的影响

目的检测地黄活性成分梓醇对成骨细胞株MC3T3-E1细胞增殖、分化和矿化的影响。方法制备不同浓度地黄活性成分梓醇提取液。以小鼠成骨细胞株MC3T3-E1作为药物筛选的细胞模型;用MTT法测定不同浓度的梓醇溶液的促细胞增殖作用;采用ALP活性和骨钙素定量检测分别观察不同浓度的梓醇溶液的促细胞分化作用;以Vonkos-sa钙化染色法了解不同浓度的梓醇溶液的促细胞钙化作用。结果梓醇在1×10-7～1×10-9mol·L-1浓度范围内培养24及48h促进成骨细胞株MC3T3-E1细胞增殖。梓醇在浓度1×10-5～1×10-6mol·L-148及72h提高成骨细胞株MC3T3-E1细胞内碱性磷酸酶的活性。梓醇在浓度1×10-5～1×10-6mol·L-1培养8及12d时能明显促进成骨细胞MC3T3-E1骨钙素合成和分泌。梓醇在浓度1×10-5～1×10-6mol·L-1培养19d时成骨细胞株MC3T3-E1细胞的矿化结节(mineralized bone nodular structure,MBNS)数目增多。结论梓醇可以提高成骨细胞株MC3T3-E1增殖和分化能力,梓醇可能是地黄治疗骨质疏松作用的活性成分之一。     

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.     

Effect of daidzin, genistin, and glycitin on osteogenic and adipogenic differentiation of bone marrow stromal cells and adipocytic transdifferentiation of osteoblasts

AIM: To examine the effect of daidzin, genistin, and glycitin on the osteogenic and adipogenic differentiation of bone marrow stromal cells (MSC) and the adipogenic transdifferentiation of osteoblasts. METHODS: MTT test, alkaline phosphatase (ALP) activity measurement, Oil Red O stain and measurement were employed. RESULTS: Daidzin, genistin, and glycitin 1*10(-8), 5*10(-7), 1*10(-6), 5*10(-6), and 1*10(-5) mol/L all promoted the proliferation of primary mouse bone MSC and osteoblasts. Daidzin 5*10(-7) mol/L and genistin 1*10(-6) mol/L promoted the osteogenesis of MSC. Genistin 1*10(-8), 5*10(-7), 1*10(-6), 5*10(-6), and 1*10(-5) mol/L and glycitin 1*10(-8), 1*10(-6), and 1*10(-5) mol/L inhibited the adipogenesis of MSC. Daidzin, genistin, and glycitin 1*10(-8), 5*10(-7), 1*10(-6), 5*10(-6), and 1*10(-5) mol/L all inhibited the adipocytic transdifferentiation of osteoblasts. CONCLUSIONS: Daidzin, genistin, and glycitin may modulate differentiation of MSC to cause a lineage shift toward the osteoblast and away from the adipocytes, and could inhibit adipocytic transdifferen-tiation of osteoblasts. They could also be helpful in preventing the development of osteonecrosis.     

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.     

芒柄花素对体外培养成骨细胞缺氧损伤的保护作用

目的研究芒柄花素在缺氧培养条件下对成骨细胞增殖、细胞周期、凋亡和成骨分化等的影响。方法采用酶消化法分离培养SD大鼠颅骨成骨细胞,并用三气培养箱建立缺氧模型。将细胞分为常氧对照组、缺氧对照组和缺氧加药组,其中缺氧加药组进一步分为10-6、10-5和10-4 mol·L-1组,分别加入10-6、10-5和10-4 mol·L-1芒柄花素。于缺氧处理36 h后分析各组的细胞存活率、LDH漏出率、细胞凋亡、细胞周期等,并用RT-PCR法检测缺氧诱导因子-1α、Bcl-2及Caspase-3的基因表达情况。缺氧处理48 h后检测ALP活性、钙化结节面积等成骨分化指标。结果与缺氧对照组比较,芒柄花素可提高细胞存活率,降低LDH漏出率,减少细胞凋亡并提高G1期细胞百分比,提高HIF-1α和Bcl-2mRNA的表达水平,抑制Caspase-3 mRNA的表达水平,对ALP活性和钙化结节面积等也有提高作用,且均呈现出剂量依赖性特点。结论芒柄花素对成骨细胞缺氧损伤具有明显保护作用。