唑来膦酸对大鼠骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的作用研究

目的 研究唑来膦酸对大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）增殖及成骨分化的作用。方法 取大鼠BMSCs体外原代培养,使用含不同浓度（1、5、10、20 μmol·L ^-1）唑来膦酸的成骨诱导培养基干预细胞作为实验组,不含唑来膦酸的培养基干预细胞作为对照组。CCK-8检测各组细胞增殖活性;茜素红和碱性磷酸酶染色检测各组细胞成骨分化能力;实时荧光定量聚合酶链反应（qRT-PCR）检测各组细胞碱性磷酸酶（ALP）、骨形态发生蛋白2（BMP-2）、Ⅰ型胶原酶（COL-Ⅰ）、Runt相关转录因子2（Runx-2）、锌指结构转录因子（Osx）、骨钙蛋白（OCN）、骨桥蛋白（OPN）的mRNA表达量。结果 1 μmol·L ^-1唑来膦酸对BMSCs的增殖、成骨分化无影响,与对照组比较差异无统计学意义（P>0.05）。浓度大于1 μmol·L ^-1唑来膦酸抑制BMSCs的增殖和成骨分化,且抑制作用呈浓度依赖性,与对照组比较差异有统计学意义（P<0.05）。当唑来膦酸浓度为5 μmol·L ^-1时,ALP、BMP-2、COL-Ⅰ等成骨相关基因的表达量高于对照组（P<0.05）,而当唑来膦酸浓度大于5 μmol·L ^-1时,成骨相关基因的表达量低于对照组（P<0.05）。结论 低浓度唑来膦酸对BMSCs增殖和成骨分化无影响,5 μmol·L ^-1唑来膦酸抑制BMSCs增殖但促进其成骨分化,高浓度唑来膦酸抑制BMSCs的增殖和成骨分化。     

当归多糖对高糖状态下大鼠骨髓间充质干细胞成骨向分化的影响

目的 探讨当归多糖（ASP）对高糖状态下大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）成骨向分化的影响。方法 培养并收集第3代BMSCs进行成骨成脂分化诱导鉴定。将BMSCs分为3组进行培养：正常对照组（葡萄糖浓度5.5 mmol·L ^-1）、高糖组（葡萄糖浓度25.5 mmol·L ^-1）、ASP+高糖组（葡萄糖浓度25.5 mmol·L ^-1+40 mg·L ^-1 ASP）。CCK8检测各组BMSCs的增殖活性,茜素红染色和碱性磷酸酶活性检测成骨活性。实时荧光定量聚合酶链反应检测成骨标记基因Runt相关转录因子2（Runx-2）、锌指结构转录因子（Osx）、骨钙蛋白（OCN）、Ⅰ型胶原酶（COL-Ⅰ）mRNA及Wnt/β-catenin信号通路关键因子CyclinD1及β-catenin的mRNA表达。建立2型糖尿病大鼠模型,将大鼠分为3组：正常对照组（正常大鼠）、糖尿病组（糖尿病大鼠）、糖尿病+ASP组（糖尿病大鼠,ASP喂养）,制备大鼠胫骨骨缺损,进行组织学检测,观察骨缺损修复情况。结果 高糖组、ASP+高糖组的BMSCs增殖高于正常对照组（P<0.05）,高糖组和ASP+高糖组二者之间无统计学差异（P>0.05）。高糖组中BMSCs钙结节数量、碱性磷酸酶活性及Runx-2、OCN、Osx、COL-Ⅰ、CyclinD1、β-catenin的mRNA表达均低于正常对照组和ASP+高糖组（P<0.05）,正常对照组和ASP+高糖组之间无统计学差异（P<0.05）。组织学检测结果显示,糖尿病组骨小梁数量少于正常对照组和糖尿病+ASP组（P<0.05）,而正常对照组和糖尿病+ASP组二者之间无统计学差异（P>0.05）。结论 ASP可促进高糖状态下大鼠BMSCs的成骨分化及2型糖尿病大鼠的骨缺损修复,这种促进作用可能与Wnt/β-catenin信号通路的激活有关。     

低氧状态下骨细胞参与破骨细胞形成的作用机制研究

目的 探究低氧状态下骨细胞对破骨细胞形成的作用及其机制。方法 用去铁胺甲磺酸（DFO）刺激骨细胞系MLO-Y4建立体外低氧骨细胞培养体系。CCK-8实验检测DFO对MLO-Y4细胞增殖活性的影响;采用DFO处理后的MLO-Y4细胞培养液制备条件培养基诱导RAW264.7细胞分化,行抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色检测;利用实时荧光定量聚合酶链反应、细胞免疫荧光和蛋白质印迹（Western blot）检测DFO作用下MLO-Y4表达低氧诱导因子（HIF）-1α与核因子κB受体活化因子配体（RANKL）的情况;检测HIF-1α siRNA转染对MLO-Y4表达HIF-1α和RANKL的影响。结果 100 μmol·L ^-1 DFO作用24 h时MLO-Y4增殖活性升高,之后随着时间延长细胞增殖活性下降（P<0.01）。加入可溶性RANKL后,低氧组可见破骨细胞形成明显增加（P<0.001）。100 μmol·L ^-1 DFO作用下,HIF-1α mRNA表达稳定,RANKL mRNA的表达随时间明显变化,24 h时最高（P<0.01）;HIF-1α、RANKL蛋白表达升高（P<0.01）。低氧状态下siHIF-1α转染可降低HIF-1α和RANKL的表达（P<0.01）,破骨细胞减少（P<0.01）。结论 低氧状态下MLO-Y4可通过上调HIF-1α的蛋白水平促进RANKL的生成,进而加速RAW264.7细胞向破骨细胞分化。     

低氧状态下骨细胞参与破骨细胞形成的作用机制研究

目的 探究低氧状态下骨细胞对破骨细胞形成的作用及其机制。方法 用去铁胺甲磺酸（DFO）刺激骨细胞系MLO-Y4建立体外低氧骨细胞培养体系。CCK-8实验检测DFO对MLO-Y4细胞增殖活性的影响;采用DFO处理后的MLO-Y4细胞培养液制备条件培养基诱导RAW264.7细胞分化,行抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色检测;利用实时荧光定量聚合酶链反应、细胞免疫荧光和蛋白质印迹（Western blot）检测DFO作用下MLO-Y4表达低氧诱导因子（HIF）-1α与核因子κB受体活化因子配体（RANKL）的情况;检测HIF-1α siRNA转染对MLO-Y4表达HIF-1α和RANKL的影响。结果 100 μmol·L ^-1 DFO作用24 h时MLO-Y4增殖活性升高,之后随着时间延长细胞增殖活性下降（P<0.01）。加入可溶性RANKL后,低氧组可见破骨细胞形成明显增加（P<0.001）。100 μmol·L ^-1 DFO作用下,HIF-1α mRNA表达稳定,RANKL mRNA的表达随时间明显变化,24 h时最高（P<0.01）;HIF-1α、RANKL蛋白表达升高（P<0.01）。低氧状态下siHIF-1α转染可降低HIF-1α和RANKL的表达（P<0.01）,破骨细胞减少（P<0.01）。结论 低氧状态下MLO-Y4可通过上调HIF-1α的蛋白水平促进RANKL的生成,进而加速RAW264.7细胞向破骨细胞分化。     

川续断皂苷Ⅵ对人颌骨骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的 探讨川续断皂苷Ⅵ(asperosaponinⅥ,ASAⅥ)对人颌骨骨髓间充质干细胞(human jaw bone marrow mesenchymal stem cells,hjBMSCs)成骨分化的影响。方法 流式鉴定提取的hjBMSCs表面的特异性抗原;CCK8检测1×10^-4、1×10^-5、1×10^-6、1×10^-7、1×10^-8 mol/L的ASAⅥ药物溶液对hjBMSCs增殖的影响;用BCIP/NBT碱性磷酸酯酶显色、茜素红染色(alizarin red stain,ARS)及免疫印迹分析(western-blot,WB)验证ASAⅥ促进hjBMSCs成骨分化作用的同时,确定ASAⅥ促进hjBMSCs成骨分化合适浓度。用实时定量荧光PCR(real-time quantitative PCR,RT-PCR)进一步探索,在mRNA水平,ASAⅥ对hjBMSCs成骨分化的影响。结果 实验结果表明,1×10^-4 mol/L的ASAⅥ对hjBMSCs有明显的毒性作用(P<0.01),1×10^-8～1×10^-5 mol／L对细胞增殖无明显毒性作用。与对照组相比,1×10^-5 mol／L、1×10^-6 mol／L ASAⅥ组的碱性磷酸酯酶、钙结节沉淀、成骨分化特异性蛋白表达量均明显升高。与对照组相比,1×10^-5 mol／L、1×10^-6 mol／L组的Runx2、OCN和COL-Ⅰ在mRNA水平的表达均明显上升(P<0.01),且前者略显优势。结论 1×10^-5、1×10^-6 mol／L的ASAⅥ均能较好促进hjBMSCs成骨分化,且1×10^-5 mol／L略显优势。     

钙离子对人成骨细胞迁移与成骨分化的影响

目的 研究不同浓度Ca ²⁺对人成骨细胞迁移与成骨分化的影响,探讨促进迁移与成骨合适的Ca ²⁺浓度及相关机制。 方法 设置Ca ²⁺浓度,Transwell检测成骨细胞迁移;CCK-8法评估成骨细胞增殖;逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测细胞成骨分化相关基因的表达;茜素红染色检测成骨分化生成的矿化结节。钙敏感受体（CaSR）拮抗剂拮抗后,观察Ca ²⁺对人成骨细胞迁移与成骨分化的影响。 结果 在迁移实验中,2、4、6 mmol·L ^-1的Ca ²⁺在3个时间点（8、16、24 h）都能明显地促进人成骨细胞的迁移,10 mmol·L ^-1的Ca ²⁺在8 h时明显抑制迁移。2~10 mmol·L ^-1 Ca ²⁺能促进人成骨细胞的增殖、成骨分化与矿化,8、10 mmol·L ^-1的Ca ²⁺诱导的矿化作用更明显。CaSR拮抗降低Ca ²⁺诱导的人成骨细胞迁移与成骨分化作用。 结论 低浓度Ca ²⁺有利于人成骨细胞迁移,高浓度Ca ²⁺有利于人成骨细胞分化,4、6 mmol·L ^-1的Ca ²⁺能较明显地同时诱导人成骨细胞迁移与成骨分化,Ca ²⁺-CaSR通路参与相应的信号传导。     

降钙素基因相关肽通过Hippo通路调控小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的实验研究

目的 前期研究发现降钙素基因相关肽（CGRP）能够促进成骨细胞的生物学活性,为了进一步揭示CGRP在骨修复中的作用,检测CGRP对小鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）成骨分化的影响,并对Hippo通路在这个过程中的作用进行了初步探讨。方法 在体外诱导培养的BMSCs中加入不同浓度的CGRP,处理48 h后测试碱性磷酸酶（ALP）活性,以筛选的优势浓度;处理7 d后进行茜素红染色,分别检测细胞的分化情况。应用Western blot检测CGRP作用于BMSCs后,Hippo通路核心分子Mst1/2蛋白磷酸化的表达水平;利用Hippo通路抑制剂维替泊芬（Verteporfin）阻断下游Yap信号,逆转录聚合酶链反应检测其对成骨相关因子Ⅰ型胶原蛋白（ColⅠ）、Runt相关转录因子2（Runx2）mRNA的表达影响。结果 ALP活性检测结果显示,与空白对照组相比,10^-9、10^-8、10^-7 mol·L^-1浓度范围的CGRP都能显著促进小鼠ALP活性的增加（P<0.05）,以10^-8 mol·L^-1浓度的CGRP为最佳刺激浓度。用10^-8mol·L^-1浓度的CGRP处理后,茜素红染色显示钙化结节明显增多。CGRP能够显著上调p-Mst1/2蛋白的表达（P<0.05）;当运用了抑制剂Verteporfin时,显著降低了CGRP诱导的Runx2、ColⅠ mRNA的表达（P<0.05）。结论 CGRP能够促进小鼠BMSCs的成骨分化,且Hippo信号通路介导了CGRP作用于小鼠BMSCs成骨分化的过程。     

布鲁顿酪氨酸激酶对破骨细胞增殖及分化作用的实验研究

目的 观察布鲁顿酪氨酸激酶（BTK）对破骨细胞增殖及分化的影响,探讨BTK对根尖周炎骨破坏的作用。方法 破骨前体细胞RAW264.7经100 ng·L ^-1核因子κB受体活化因子配体（RANKL）诱导5 d后,通过观察细胞形态、抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色及实时荧光定量PCR（RT-qPCR）的方法,验证破骨细胞是否诱导成功。破骨细胞诱导成功后,转染BTK-小干扰RNA（siRNA）24 h,利用RT-qPCR检测TRAP mRNA的表达,采用CCK-8和TRAP酶活性检测法检测破骨细胞的增殖及分化情况。结果 RAW264.7细胞经RANKL诱导5 d后,可见大量体积较大,外观呈圆形、椭圆形,周围有不规则突起及TRAP染色阳性的多核破骨细胞。经BTK-siRNA转染24 h后,破骨细胞TRAP mRNA的表达水平显著降低（P<0.05）,其增殖及分化能力也明显受到抑制（P<0.05）。结论 抑制BTK表达,可以抑制破骨细胞的增殖及分化;BTK可作为抑制破骨细胞的新靶点。     

布鲁顿酪氨酸激酶对破骨细胞增殖及分化作用的实验研究

目的 观察布鲁顿酪氨酸激酶（BTK）对破骨细胞增殖及分化的影响,探讨BTK对根尖周炎骨破坏的作用。方法 破骨前体细胞RAW264.7经100 ng·L ^-1核因子κB受体活化因子配体（RANKL）诱导5 d后,通过观察细胞形态、抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色及实时荧光定量PCR（RT-qPCR）的方法,验证破骨细胞是否诱导成功。破骨细胞诱导成功后,转染BTK-小干扰RNA（siRNA）24 h,利用RT-qPCR检测TRAP mRNA的表达,采用CCK-8和TRAP酶活性检测法检测破骨细胞的增殖及分化情况。结果 RAW264.7细胞经RANKL诱导5 d后,可见大量体积较大,外观呈圆形、椭圆形,周围有不规则突起及TRAP染色阳性的多核破骨细胞。经BTK-siRNA转染24 h后,破骨细胞TRAP mRNA的表达水平显著降低（P<0.05）,其增殖及分化能力也明显受到抑制（P<0.05）。结论 抑制BTK表达,可以抑制破骨细胞的增殖及分化;BTK可作为抑制破骨细胞的新靶点。     

牙龈卟啉单胞菌脂多糖刺激巨噬细胞表达髓样细胞触发受体-1的研究

目的 探索牙龈卟啉单胞菌脂多糖（Pg-LPS）刺激的巨噬细胞中髓样细胞触发受体-1（TREM-1）、可溶性TREM-1（sTREM-1）及肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的表达,探讨TREM-1与牙周炎发病机制的可能关联。方法 使用豆蔻酰佛波醇乙酯诱导人单核细胞系细胞THP-1分化为巨噬细胞,分别予以0（空白对照）、0.5、1.0 μg·mL ^-1的Pg-LPS刺激,并根据不同时间分组：孵育4、6、12、24 h组。实时定量聚合酶链反应检测巨噬细胞中TREM-1 mRNA的表达,Western blot分析TREM-1蛋白表达的差异,细胞免疫荧光染色检测TREM-1在巨噬细胞中的表达部位,并通过酶联免疫吸附试验对细胞培养液中的sTREM-1及TNF-α进行检测。结果 与空白对照组相比,Pg-LPS刺激巨噬细胞后TREM-1 mRNA、TREM-1蛋白及细胞培养上清液中的sTREM-1表达均显著增强（P<0.05）;1.0 μg·mL ^-1 Pg-LPS组TREM-1 mRNA、TREM-1蛋白及细胞培养上清液中的sTREM-1表达量高于0.5 μg·mL ^-1组,且分别从6、4、4 h时间点开始差异具有统计学意义（P<0.05）;细胞免疫荧光染色结果显示,Pg-LPS（1.0 μg·mL ^-1）刺激巨噬细胞24 h后,可见TREM-1蛋白呈阳性染色,且TREM-1的染色部位主要位于巨噬细胞的细胞膜区域;Pg-LPS刺激巨噬细胞后TNF-α的分泌水平升高（P<0.05）,其中1.0 μg·mL ^-1 Pg-LPS组表达量高于0.5 μg·mL ^-1组,且从12 h开始差异具有统计学意义（P<0.05）;0.5 μg·mL ^-1 Pg-LPS刺激巨噬细胞后TREM-1 mRNA、TREM-1蛋白、sTREM-1间表达呈正相关（r=1,P<0.05）,但与TNF-α表达不存在相关性;在1.0 μg·mL ^-1 Pg-LPS刺激巨噬细胞后检测到了具有统计学意义的sTREM-1与TNF-α表达的正相关性（r=1,P<0.05）。结论 巨噬细胞受到Pg-LPS刺激后可出现Pg-LPS浓度依赖性的TREM-1 mRNA、TREM-1蛋白及细胞培养上清液中的sTREM-1表达上调,且能观测到三者之间表达的正相关性;同时细胞培养上清液中的TNF-α也出现Pg-LPS浓度依赖性的表达上调,在高浓度Pg-LPS（1.0 μg·mL ^-1）刺激下与sTREM-1表达量呈正相关。该结果提示,TREM-1作为促炎受体蛋白,可能通过调节巨噬细胞TNF-α的表达来实现牙周炎发展的促进作用。     

神经肽P物质及骨形态发生蛋白信号通路在ST2细胞成骨分化过程中的作用

目的 探讨神经肽P物质（SP）在ST2细胞（小鼠骨髓间充质干细胞）成骨分化过程中的作用及机制,以期为颞下颌关节骨关节炎的治疗提供依据。方法 对第3代ST2细胞分别用0、10^-10、10^-8 、10^-6、10^-5 mol·L^-1 SP培养,24、48、72 h后采用CCK-8实验检测细胞增殖情况。以10^-6 mol·L^-1 SP培养第3代ST2细胞1、3、5、7 d后,采用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测上清液中碱性磷酸酶（ALP）、Ⅰ型胶原蛋白（CollaⅠ）和骨钙素（OCN）的表达,免疫荧光染色检测细胞ALP活性。分别用SP、Noggin（骨形态发生蛋白信号通路抑制剂）、SP+Noggin和2%胎牛血清培养ST2细胞,采用ELISA法检测上清液中ALP、CollaⅠ和OCN的表达。结果 CCK-8结果显示,24、48、72 h时均以10^-6 mol·L^-1 SP促进ST2细胞增殖活性最为明显（P<0.01）。ELISA结果显示,ALP表达在5 d时较对照组差异最为明显（P<0.01）,CollaⅠ和OCN的表达在7 d时较对照组差异最为明显（P<0.05）;免疫荧光结果显示,ALP活性在5 d时最强;加入抑制剂Noggin后,ALP、CollaⅠ和OCN表达量均降低。结论 SP可促进ST2细胞增殖和成骨分化,骨形态发生蛋白信号通路可能参与了此过程。     

调节Lnk/干细胞因子-干细胞因子受体通路对糖尿病状态骨髓间充质干细胞成骨功能的影响

目的 探讨调节Lnk/干细胞因子（SCF）-干细胞因子受体（cKit）通路对糖尿病状态大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）成骨功能的影响。方法 分离糖尿病大鼠BMSCs,免疫细胞化学染色鉴定后,将细胞分为空白对照组、阴性对照组、RNA干扰组,并用免疫印迹实验检测干扰效果。体外模拟糖尿病状态下诱导BMSCs成骨分化,并检测Lnk/SCF-cKit通路主要蛋白Lnk、SCF、cKit及成骨相关蛋白碱性磷酸酶（ALP）、骨钙素（OCN）、Ⅰ型胶原蛋白a1（ColⅠa1）的表达。结果 分离培养的细胞表达CD₄₄、CD₉₀,不表达CD_11b、CD₄₅,符合BMSCs表面标记物特征。与其他糖尿病状态BMSCs相比,RNA干扰组Lnk表达降低,SCF、cKit表达增加（P<0.05）。成骨诱导分化28 d,与其他糖尿病状态BMSCs相比,RNA干扰组细胞Lnk表达降低,SCF、cKit、ALP、OCN、ColⅠa1表达增加（P<0.05）。结论 抑制Lnk表达、激活SCF-cKit通路可改善糖尿病状态大鼠BMSCs的成骨功能。     

星孢菌素对山羊颞下颌关节盘细胞自组装基体收缩的影响

目的 探索不同浓度星孢菌素对山羊颞下颌关节盘细胞自组装基体收缩性及细胞外基质合成的影响。方法 单层培养山羊颞下颌关节盘细胞至P3代,将5.5×10 ⁶个细胞在不同浓度（0、0.1、1、10、100 nmol·L ^-1）星孢菌素的完全培养基中分别接种于三维柱状琼脂糖井;每天每井换液,培养1周后观察自组装基体的形态变化;冰冻切片染色显示自组装基体细胞外基质及α-平滑肌动蛋白（α-SMA）的分布;酶联免疫吸附测定（ELISA）和Blyscan试剂盒检测基体细胞外基质含量的变化。结果 山羊颞下颌关节盘细胞接种4 h后,星孢菌素组和对照组细胞均在琼脂糖井内自组装,形成一圆盘状基体,之后变成球形。各组自组装基体在1周时天狼星红染色可见基体内大量胶原纤维分布;番红染色显示基体内纤维软骨样细胞明显分泌糖胺多糖（GAGs）;Ⅰ型胶原（ColⅠ）在免疫组织化学染色中呈强阳性;α-SMA免疫组织化学染色为弱阳性。星孢菌素组自组装基体内ColⅠ和GAGs较高,其中10 nmol·L ^-1组最明显（P<0.01）。结论 星孢菌素对自组装基体的收缩有一定干预效果,但不是非常突出;它更有利于细胞外基质的合成。