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。     

高糖环境中吡格列酮对MC3T3-E1成骨细胞的作用及其机制

目的观察高糖环境下吡格列酮对MC3T3-E1成骨细胞的作用并探讨其可能机制。方法高糖(22.5 mmol·L~(-1))环境培养MC3T3-E1细胞,分为对照组,吡格列酮2.5、5、10μmol·L~(-1)组,干预24、48 h。检测细胞增殖活性、凋亡率、骨钙素和碱性磷酸酶(ALP)分泌水平,以及过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、成骨因子runt相关基因2(Runx2)和骨形态蛋白2(BMP-2)mRNA的表达水平。并分析PPARγ、Runx2的表达与骨钙素、ALP、BMP-2的相关性。结果在相同干预时限,吡格列酮各组MC3T3-E1成骨细胞增殖活性、骨钙素和ALP的分泌水平、Runx2 mRNA和BMP-2 mRNA的表达均低于对照组,凋亡率和PPARγmRNA的表达高于对照组(P<0.05)。随吡格列酮浓度增加,细胞增殖活性、骨钙素和ALP的分泌、Runx2 mRNA和BMP-2 mRNA的表达均降低,而细胞凋亡率和PPARγmRNA的表达增高(P<0.05)。与干预24 h相比,干预48 h时相同浓度吡格列酮组细胞增殖活性,骨钙素和ALP的分泌水平,PPARγ、Runx2、BMP-2 mRNA的表达或无变化或略增加。结论高糖环境下吡格列酮对成骨细胞有损害作用,促进PPARγ表达、抑制Runx2的表达可能为其作用机制之一。     

α-玉米赤霉醇对成骨细胞增殖、分化以及OPG和RANKL mRNA表达的影响

目的:探讨α-玉米赤霉醇(α-zearalanol,α-ZAL)对小鼠成骨样细胞MC3T3-E1增殖、分化及护骨素(osteoprotegerin,OPG)和NF-кB受体活化配体(receptor activator of nuclear factor-кB ligand,RANKL)mRNA表达的影响。方法:传代培养小鼠成骨样细胞株MC3T3-E1,采用不同浓度的α-ZAL作用于细胞72 h后,MTT法检测细胞增殖活性,PNPP法检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性,RT-PCR法检测ALP,OPG及RANKL mRNA的表达水平。结果:10-6～10-12mol·L-1的α-ZAL可显著抑制成骨细胞的增殖(P<0.05);显著增加ALP活性(P<0.05),但不同剂量间存在作用时间差异;并且可显著上调成骨细胞内OPG/RANKL mRNA的比值(P<0.05)。结论:α-ZAL可抑制成骨细胞的增殖、促进其分化,并可通过上调OPG/RANKL mRNA表达比值抑制破骨细胞的形成,有望作为骨质疏松症的治疗药物。     

芫花素对于MC3T3-E1细胞向成骨细胞分化的影响

目的探索芫花素对于MC3T3-E1细胞向成骨细胞分化的影响。方法采用芫花素1、5、10、15μmol/L处理MC3T3-E1细胞14 d,采用MTS法检测芫花素对MC3T3-E1细胞增殖的抑制作用;实时定量PCR和Western blotting法检测测芫花素对MC3T3-E1细胞中ALP、HDAC1和Runx2 m RNA和蛋白表达的影响。结果芫花素5、10、15μmol/L可以显著促进MC3T3-E1细胞中ALP、Runx2 m RNA和蛋白表达水平的提高(P0.05),HDAC1 m RNA和蛋白表达水平的下调(P0.05),表明芫花素可以促进MC3T3-E1向成骨细胞分化。结论芫花素具有促进MC3T3-E1细胞可以促进成骨细胞分化,对成骨细胞的分化过程有一定的调节作用。     

异槲皮苷对MC3T3-E1成骨细胞增殖与分化的影响作用

目的研究异槲皮苷对体外培养MC3T3-E1成骨细胞增殖、分化的影响作用。方法以细胞矿化结节染色鉴定MC3T3-E1成骨细胞株骨矿化功能,以MTT法测定成骨细胞的增殖率,以试剂盒法测定细胞内碱性磷酸酶(ALP)的活性。结果在终浓度为1.08×10-6mol·L-1、1.08×10-7mol·L-1、1.08×10-8mol·L-1时,异槲皮苷能极显著促进MC3T3-E1成骨细胞增殖(P<0.01);终浓度为1.08×10-6mol·L-1时,异槲皮苷作用96h后能极显著提高细胞内ALP的活性(P<0.01)。结论一定浓度的异槲皮苷能够显著促进MC3T3-E1成骨细胞增殖和分化。     

二甲双胍通过激活自噬促进MC3T3-E1细胞系成骨分化的研究

目的探讨二甲双胍通过激活自噬促进MC3T3-E1细胞系成骨分化的作用。方法用含有不同浓度二甲双胍的成骨诱导剂处理MC3T3-E1细胞,其中二甲双胍的浓度分别为0(对照)、200、400、800μmol/L。利用碱性磷酸酶(ALP)染色检测二甲双胍促进MC3T3-E1细胞成骨的最适浓度,采用免疫印迹法(Western blotting)和免疫荧光法检测自噬相关蛋白,并选择出二甲双胍的最佳干预浓度。对照组、二甲双胍400μmol/L组、二甲双胍400μmol/L+3-甲基腺嘌呤(3-MA,5 mmol/L)组和3-MA 5 mmol/L组分别干预MC3T3-E1细胞4 h后,采用Western blotting法、免疫荧光法、透射电镜检测自噬指标,并利用ALP染色、半定量RT-PCR和Western blotting检测成骨能力。结果二甲双胍能够剂量相关性地促进MC3T3-E1细胞的ALP活性,并且400μmol/L二甲双胍是促进MC3T3-E1细胞成骨的最适浓度。二甲双胍0(对照)、200、400μmol/L组的LC3 Ⅱ/Ⅰ比值逐渐增大,P62/β-actin比值逐渐减小,LC3荧光强度逐渐增强;800μmol/L二甲双胍组的LC3 Ⅱ/Ⅰ值减小,P62/β-actin比例增大,LC3荧光强度下降;且与对照组比较,400μmol/L二甲双胍组的LC3Ⅱ/Ⅰ比值明显增大,P62/β-actin比值明显降低(P0.05),LC3荧光强度最强。与对照组比较,二甲双胍400μmol/L组中LC3 Ⅱ/Ⅰ的比值增大,P62蛋白表达减少(P0.05),LC3荧光强度增强,自噬体数量增多;ALP活性增强,成骨相关基因和蛋白OCN,COL1的表达增强(P0.001、0.05、0.01)。二甲双胍中加入3-MA 5 mmol/L后,LC3 Ⅱ/Ⅰ的比值减小,P62蛋白表达增多,LC3荧光强度减弱,自噬体数量减少;ALP活性减弱,成骨相关基因和蛋白OCN,COL1的表达减弱。结论二甲双胍能通过激活MC3T3-E1细胞系的适度自噬促进其成骨分化。     

天料木中异香豆素糖苷化合物对MC3T3-E1细胞增殖、分化及OPG/RANKL/RANK信号通路的影响

目的 探讨天料木中异香豆素糖苷化合物4-hydroxy-2-{[（benzoyl） oxy]methyl}phenyl-β-D-glucopyranoside-6-benzoate （HPGB）对小鼠胚胎成骨细胞MC3T3-E1细胞活性的影响及其作用机制。方法 体外培养MC3T3-1细胞,用不同浓度的异香豆素糖苷化合物进行干预,采用MTT法测定MC3T3-1细胞增殖情况,碱性磷酸酶（ALP）测定细胞分化情况,悬液芯片技术检测、分析糖蛋白Dickkop （DKK-1）、骨保护素（OPG）、骨桥蛋白（OPN）、骨钙素（BGP）和核因子-κB受体活化因子配体（RANKL）蛋白表达水平。Real-time PCR法检测、分析DKK-1、RANKL mRNA的表达水平。结果 异香豆素糖苷化合物在3~300 μmol/L可促进MC3T3-E1细胞增殖和分化能力,具有浓度相关性;与正常对照组相比,异香豆素糖苷化合物可提高MC3T3-E1的ALP活性。蛋白结果表明,异香豆素糖苷化合物可显著上调MC3T3-E1细胞中OPG、OPN的表达,DKK-1、RANKL蛋白表达无明显变化,但显著提高了OPG/RANKL值。同时,mRNA结果显示异香豆素糖苷化合物可显著上调MC3T3-E1细胞中OPG mRNA表达,显著提高OPG/RANKL值。结论 异香豆素糖苷化合物可通过上调OPG、OPN的表达、提高OPG/RANKL值,促进MC3T3-E1的增殖和分化。     

骨唾液酸蛋白稳定性及成骨活性研究

目的对重组人骨唾液酸蛋白(rhBSP)进行稳定性及成骨活性研究,为进一步研究rhBSP功能活性,揭示相关病理机制奠定基础。方法Western blot检测rhBSP抗原性;SDS-PAGE蛋白电泳及毛细管电泳分析rhBSP的降解稳定性;碱性磷酸酶(ALP)试剂盒检测rhBSP对小鼠胚胎成骨细胞株(MC3T3-E1)ALP活性的影响。结果rhBSP能与BSP单抗稳定结合;rhBSP对温度敏感,在4和25℃极易降解,而在-20℃和冻干保存则相对稳定;rhBSP能提高MC3T3-E1细胞的ALP活性。结论rhBSP的稳定性主要受温度的影响,-20℃保存相对稳定;rhBSP可以促进MC3T3-E1细胞ALP的表达。     

葛根素对MC3T3-E1细胞增殖、分化和矿化及TRPM3 mRNA表达的影响

目的观察葛根素对小鼠成骨细胞MC3T3-E1细胞增殖、分化和矿化及TRPM3 mRNA表达的影响。方法分别采用CCK-8法、碱性磷酸酶(ALP)活性、茜素红染色测定葛根素对MC3T3-E1细胞增殖、成骨分化、矿化作用的影响。流式细胞术检测葛根素对MC3T3-E1细胞周期及细胞内钙离子浓度的影响。RT-PCR检测葛根素对TRPM3基因m RNA表达的影响。结果 0.1、1、10μmol·L~(-1)葛根素能明显促进MC3T3-E1细胞增殖,使G1期细胞比例减少,G_2+S期细胞比例增加,其中0.1μmol·L~(-1)浓度效果最为明显;与正常对照组相比较,0.1μmol·L~(-1)葛根素组细胞的ALP活性和矿化结节面积均明显提高;0.1μmol·L~(-1)葛根素组细胞的TRPM3 m RNA表达水平和细胞内钙离子浓度明显降低。结论葛根素可促进MC3T3-E1细胞的增殖、分化和矿化,可降低TRPM3 mRNA表达水平和细胞内钙离子浓度。     

淫羊藿苷基于雌激素受体对糖皮质激素诱导的MC3T3-E1成骨抑制的影响

目的 研究淫羊藿苷(icariin,ICR)对雌性激素受体(estrogen receptor,ER)与地塞米松(dexamethasone,DEX)诱导的MC3T3-E1成骨抑制效应的影响。方法 分别以DEX 10^-5 mol·L^-1、ICR 10^-6 mol·L^-1、雌激素(E2)10^-8 mol·L^-1及ICI182780(IN)10^-5 mol·L^-1干预MC3T3-E1成熟分化过程,并通过real-time RT-PCR、Westen blot、MTT和茜素红染色法分别测定对应组各指标变化情况。结果 ICR和E2一样能够明显提高成骨细胞ALP、OPG、OC和Runx2的表达,并能够显著降低RANKL和Dickkopf的表达,对应的OPG和RANKL蛋白的表达量与mRNA的表达量相一致。ALP活性、细胞增殖能力以及Ga²⁺结节数量与对照组相比也有明显提高。同时ICR和E2都能够有效回复DEX诱导的成骨抑制效应,这种调节效应能够被IN有效的阻断。结论 ICR具有促成骨细胞增殖分化和抑制破骨细胞激活效应,并能够有效的缓解DEX诱导的成骨抑制效应;其促成骨效应具ER依赖性。     

xy9902对MC3T3-E1细胞的增殖和分化作用

目的研究化合物xy9902对成骨细胞MC3T3-E1的增殖和分化的影响,并初步探讨其机制。方法采用MTT比色法测定化合物对成骨细胞MC3T3-E1的增殖作用;通过硝基苯磷酸盐法测定细胞内碱性磷酸酶(A lkaline phosphatase,ALP)活性的变化,观察化合物对细胞分化的影响;用放射性配体结合法考察化合物与雌激素受体(Estrogen ic recep-tor,ER)的亲和力。结果化合物xy9902对成骨细胞有促增殖和促分化作用,这一作用可被tamoxifen阻断;xy9902与ER有亲和力,对ERα和ERβ的IC50分别为8.45×10-6mol.L-1和1.66×10-6mol.L-1。结论化合物xy9902对成骨细胞有促增殖和促分化作用,其作用机制可能与ER激动有关。     

Geniposide promotes the proliferation and differentiation of MC3T3-E1 and ATDC5 cells by regulation of microRNA-214

The research plans to make sure how Geniposide (GEN) functions in osteoblast proliferation and differentiation. The MC3T3-E1 and ATDC5 cells were treated with the GEN, XAV-939 and/or transfected with microRNA (miR)-214 mimic or corresponding control. Cell viability was detected with the CCK-8. The CyclinD1, Runx2, Osx, Ocn, Wnt3a and β-catenin were individually quantified via western blot. The cell cycle was tested by cell cycle analysis assay. The ALP activity was tested by ALP assay. qRT-PCR was used to examine the miR-214 expression level. The cell viability and the expressions of the CyclinD1, Runx2, Osx, Ocn Wnt3a and β-catenin, as well as the ALP activity were individually and significantly promoted by the GEN. Besides, miR-214 was down-regulated by the GEN. The XAV-939 or the miR-214 mimic destroyed the promotional effect of GEN on these elements above. In conclusion, GEN induced the proliferation and differentiation of the MC3T3-E1 and ATDC5 cells by targeting the miR-214 through Wnt/β-catenin activation.     

卡托普利对MC3T3-E1细胞增殖、分化及Ⅰ型胶原mRNA表达的影响

目的观察卡托普利对MC3T3-E1细胞增殖、分化和Ⅰ型胶原基因表达水平影响。方法在MC3T3-E1细胞中加入不同浓度的卡托普利,应用MTT法、对硝基苯磷酸盐法、RT-PCR的方法观察卡托普利对MC3T3-E1细胞的增殖、碱性磷酸酶活性和Ⅰ型胶原mRNA表达的影响。结果 10-11 mol.L-1浓度的卡托普利作用24 h能明显促进MC3T3-E1细胞增殖,作用3 d能明显促进MC3T3-E1细胞表达碱性磷酸酶。卡托普利可刺激MC3T3-E1细胞表达Ⅰ型胶原,以10-11 mol.L-1作用最强。结论卡托普利有促进MC3T3-E1细胞增殖、促进碱性磷酸酶表达和增加Ⅰ型胶原mRNA表达的作用。     

Bezafibrate enhances proliferation and differentiation of osteoblastic MC3T3-E1 cells via AMPK and eNOS activation

Aim:

To investigate the effects of bezafibrate on the proliferation and differentiation of osteoblastic MC3T3-E1 cells, and to determine the signaling pathway underlying the effects.

Methods:

MC3T3-E1 cells, a mouse osteoblastic cell line, were used. Cell viability and proliferation were examined using MTT assay and colorimetric BrdU incorporation assay, respectively. NO production was evaluated using the Griess reagent. The mRNA expression of ALP, collagen I, osteocalcin, BMP-2, and Runx-2 was measured using real-time PCR. Western blot analysis was used to detect the expression of AMPK and eNOS proteins.

Results:

Bezafibrate increased the viability and proliferation of MC3T3-E1 cells in a dose- and time-dependent manner. Bezafibrate (100 μmol/L) significantly enhanced osteoblastic mineralization and expression of the differentiation markers ALP, collagen I and osteocalcin. Bezafibrate (100 μmol/L) increased phosphorylation of AMPK and eNOS, which led to an increase of NO production by 4.08-fold, and upregulating BMP-2 and Runx-2 mRNA expression. These effects could be blocked by AMPK inhibitor compound C (5 μmol/L), or the PPARβ inhibitor GSK0660 (0.5 μmol/L), but not by the PPARα inhibitor MK886 (10 μmol/L). Furthermore, GSK0660, compound C, or N^G-nitro-L-arginine methyl ester hydrochloride (L-NAME, 1 mmol/L) could reverse the stimulatory effects of bezafibrate (100 μmol/L) on osteoblast proliferation and differentiation, whereas MK886 only inhibited bezafibrate-induced osteoblast proliferation.

Conclusion:

Bezafibrate stimulates proliferation and differentiation of MC3T3-E1 cells, mainly via a PPARβ-dependent mechanism. The drug might be beneficial for osteoporosis by promoting bone formation.     

大黄素对大鼠体外颅骨成骨细胞的影响

目的观察大黄素对体外大鼠颅骨成骨细胞细胞周期、骨钙素含量、骨结节数目和面积、Ⅰ型胶原mRNA表达的影响。方法在成骨细胞体系中加入不同浓度的大黄素,应用流式细胞术、放射免疫测定法、茜素红染色法及RTPCR的方法观察大黄素对大鼠颅骨成骨细胞的增殖、骨钙素含量、骨结节数目和面积、Ⅰ型胶原mRNA表达的影响。结果大黄素可刺激成骨细胞分泌骨钙素。低浓度的大黄素可上调Ⅰ型胶原基因的表达,高浓度时则降低Ⅰ型胶原的基因表达。结论大黄素可以刺激成骨细胞分泌骨钙素和增加Ⅰ型胶原mRNA的表达。     

小分子肽(KP)对小鼠成骨前体细胞MC3T3-E1增殖分化及NF-κB表达的影响

目的研究小分子肽(KP)对小鼠成骨前体细胞MC3T3-E1增殖分化及NF-κB p50、p65表达的影响。方法 MTT法检测不同深度KP(0.01、0.1、1.0、10.0、25.0、50.0、100 mg.L-1)对MC3T3-E1生长的影响:PNPP法检测KP作用9、12、15 d后碱性磷酸酶活性:紫外分光光度法检测KP作用12、24 d后细胞中羟脯氨酸的含量;茜素红染色检测矿化结节;Western blot检测成骨矿化过程中细胞不同阶段NF-κB亚基p65和p50的表达。结果浓度为25.0、50.0、100mg.L-1的KP能促进MC3T3-E1细胞增殖生长;50、100 mg.L-1的KP作用细胞9、12、15 d和12、24 d后能分别使细胞中的碱性磷酸酶活性及羟脯氨酸含量高于对照组;30 d后KP组出现典型的矿化骨结节;作用3、12、24、30 d后细胞中p65及p50表达均出现不同程度下降。结论小分子肽(KP)可能是通过抑制NF-κB活性来促进MC3T3-E1细胞增殖分化。     

二苯乙烯苷对骨髓间充质干细胞增殖和分化的影响及其机制研究

目的：探究二苯乙烯苷（TSG）对体外骨髓间充质干细胞（BMSCs）增殖和分化的影响,并初步探讨其可能的作用机制。方法：利用全骨髓培养法从1月龄SD大鼠中提取BMSCs进行体外培养,然后给予药物干预。采用MTT法检测药物对BMSCs体外增殖的影响;PNPP法检测碱性磷酸酶（ALP）活性;ELISA法检测细胞培养上清液中骨钙素（OCN）含量;实时荧光定量PCR（qRT-PCR）观察Col1a1、Runx2和β-catenin的mRNA表达情况。结果：TSG在1×10^-6,1×10^-5,1×10^-4 mol·L^-1浓度下对BMSCs的增殖有明显的促进作用;经1×10^-6,1×10^-5,1×10^-4 mol·L^-1 TSG处理3 d后,BMSCs中ALP的表达增加;经1×10^-6,1×10^-5,1×10^-4 mol·L^-1 TSG处理7 d后,OCN表达也明显升高;此外,与对照组相比,经Wnt3a和TSG处理后,BMSCs中Col1a1、Runx2和β-catenin的mRNA表达上调。结论：TSG能在一定程度上促进BMSCs的增殖和成骨分化能力,其机制可能与提高Col1a1、Runx2和β-catenin相关成骨分化基因的表达有关。     

左归丸含药血清通过ERK/Smads信号通路干预MC3T3-E1细胞的功能基因表达

目的研究ERK1/2信号通路在左归丸含药血清调控MC3T3-E1细胞基因表达中的作用。方法以倍美力为阳性对照药,对SD♀大鼠灌服高、中、低剂量的左归丸混悬液,d7腹主动脉取血分离含药血清。采用MTT法检测左归丸含药血清和PD98059对MC3T3-E1细胞增殖作用的影响,采用Western blot法检测ERK1/2蛋白的磷酸化水平及TGF-β1、Smad4蛋白表达,采用Real Time RT-PCR法检测Cbfα1、COLⅠmRNA表达。结果左归丸含药血清和倍美力能促进MC3T3-E1细胞增殖,诱导ERK1/2蛋白的磷酸化,促进TGF-β1、Smad4蛋白分泌,上调其Cbfα1、COLⅠmRNA表达;加入PD98059后MC3T3-E1细胞增殖下降、ERK1/2蛋白的磷酸化水平降低、TGF-β1蛋白表达进一步升高、Smad4蛋白表达降低、Cbfα1、COLⅠmRNA表达下调。结论左归丸能有效促进成骨细胞增殖和分化;左归丸可能是通过发挥雌激素样作用调控了ERK/Smads信号通路,从而达到防治骨质疏松的目的。