骨保护素对破骨细胞分化和骨吸收活性的抑制作用

背景骨保护素(osteoprotegerin,OPG)可抑制破骨细胞的分化,抑制成熟破骨细胞的骨吸收活性并诱导其凋亡,在骨质疏松、类风湿性关节炎、癌症骨转移的领域有潜在的应用价值.目的鉴定在CHO细胞中表达的人骨保护素生物学活性.设计随机对照的实验研究.地点和对象实验在解放军第四军医大学西京医院骨科研究所完成,研究对象人骨肉瘤细胞株MG63、中国仓鼠CHO细胞株、克隆质粒pUC19及真核表达质粒pcDNA3为本室保存,12只6～8周龄BABL/c雄性小鼠由本校动物中心提供.干预RT-PCR法获得人OPG编码区cDNA并构建真核表达载体,在脂质体介导下转染CHO细胞,经Western blot鉴定筛选稳定表达OPG的细胞系.获取含有OPG蛋白的条件培养基浓缩液,实验组体外培养的鼠破骨细胞培养基中加入含有OPG蛋白的条件培养基浓缩液.对照组1只加入转染pcDNA3空载体的CHO细胞培养基的浓缩液.对照组2只加入完全培养基.主要观察指标观察人OPG对破骨细胞的分化和骨吸收的影响.结果转染人OPG编码区基因的CHO细胞能分泌表达OPG.小鼠骨髓细胞在1α,25(OH)2D3(1×10-8mol/L)的存在下可稳定分化出具有骨吸收功能的破骨细胞样细胞,在该培养体系中加入含有OPG的CHO细胞培养上清浓缩液,TRAP染色阳性细胞数明显减少(t=5.547,P＜0.01),骨吸收陷窝的数量显著减少(t=3.409,P＜0.01).结论人骨保护素可在CHO细胞中分泌表达,并对体外培养状态下的破骨细胞的分化和骨吸收功能有抑制作用.     

糖皮质激素诱发骨丢失的机制

背景：糖皮质激素(Glucoconicoid，Gc)是目前治疗自身免疫性、结缔组织性疾病的主要方法之一，但治疗后部分患者常发生骨坏死，对其病理机制的深入研究对该病的预防很有必要。目的：探讨糖皮质激素诱发骨丢失的机制。设计：随机对照实验研究。地点和对象：实验在解放军总医院骨科完成，研究对象为成年新西兰白兔31只，雌雄不限，体质量3.0～4.0kg，购于解放军总医院实验动物中心。本院确诊为激素性骨坏死并行髓芯减压或全髋关节置换术患者的病理标本21例，年龄(48.30&;#177;6.09)岁。干预：①复制Yarnamoto氏骨坏死模型，通过病理学、骨丢失检测：印免疫组化染色观察骨保护素(OPG)／破骨细胞生成抑制因子(OCIF)：表达改变与破骨细胞分化、骨丢失的关系。②收集激素性骨坏死患者的病理标本21例，以无骨代谢疾病患者的股骨标本为对照，免疫组化染色了解激素性骨坏死股骨头局部0PG／0cIF蛋白的表达改变。主要观察指标：各实验组骨密度，激素性骨坏死股骨头局部OPG／OCIF蛋白的表达。结果：糖皮质激素给药后，继发于OPG表达减低(P&;lt;0.01)和破骨细胞异常增生后，局部出现渐进性骨丢失(P&;lt;0.05)；与正常对照比较，激素性骨坏死患者的股骨头局部OPG表达明显减低(P&;lt;0.05)。结论：动物模型和临床资料均表明：糖皮质激素抑制骨骼局部的OPG表达，使破骨细胞异常增殖．从而出现骨丢失。     

激素诱发骨坏死的机制：随机对照研究

目的：探讨糖皮质激素诱发骨坏死的机制。方法：将兔复制Yamamoto氏骨坏死模型，分为对照组(4只)，2，4，6和8周组，每组各5只，按照不同时间处死取材。利用双光子骨密度仪测量股骨头部的骨质密度值。收集激素性骨坏死患者的病理标本21例，以无骨代谢疾病患者的股骨标本为对照，免疫组化染色观察激素性骨坏死股骨头局部骨保护素(OPG)／破骨细胞生成抑制因子(OCIF)蛋白的表达改变。结果：糖皮质激素给药后，继发于OPG表达减低(P&;lt;0．01)和破骨细胞异常增生后，局部出现渐进性骨丢失(P&;lt;0．05)；与正常对照比较，激素性骨坏死患者的股骨头局部OPG表达明显减低(P&;lt;0．05)。结论：糖皮质激素抑制骨骼局部的OPG表达，使破骨细胞异常增殖，从而出现骨丢失。     

失重状态下共育大鼠成骨与破骨细胞中护骨素表达的变化

目的：通过观察失重状态下共育的大鼠成骨与破骨细胞中护骨素的表达及其变化特点，探讨失重状态下骨结构的生物学变化。方法：实验于2004—07／12在哈尔滨医科大学附属二院科研中心完成。体外分离培养1周龄15只Wistar大鼠的颅骨成骨细胞及四肢骨破骨细胞，随机分为4组：成骨细胞+破骨细胞共育组，成骨细胞组，失重下成骨细胞+破骨细胞共育组，失重下成骨细胞组。前两组为空白对照。后两组均在回转加速器中48h。倒置相差显微镜下观察鉴定成骨细胞、破骨细胞，采用多聚酶链反应方法测定各组护骨紊的表达。结果:①护骨紊在各种情况下的表达：总RNA电泳条带28s。18s，5s，表明RNA完整。吸光度比A260／A280在1．8～2．0，失重共育组护骨紊较非失重共育组明显低表达，失重单纯成骨细胞组护骨素表达较失重共育组明显低表达(P&;lt;0．05)。单纯成骨细胞组明显低于失重单纯骨细胞组(P&;lt;0．05)。②5天后成骨细胞与破骨细胞在倒置相差显微镜下观察：成骨细胞呈多角形、三角形，胞浆丰富，邻近细胞中突起与之相联，胞核大，圆形，含一两个核仁；破骨细胞细胞核核大，4～6个，胞浆伸出丝状或片状伪足。结论：失重状态下共育成骨与破骨细胞中护骨素低表达，成骨作用减弱，说明力学作用参与了成骨细胞与破骨细胞之间的信号传递。     

获得性免疫细胞在骨破坏中的作用机制

获得性免疫细胞与破骨细胞间存在广泛、复杂的相互作用,主要通过骨保护素(OPG)/核因子κB受体活化因子配体(RANKL)/核因子κB受体活化因子(RANK)系统(简称OPG/RANKL/RANK系统)调控破骨细胞的分化、成熟。TH17细胞可通过分泌IL-17,刺激破骨细胞生成,导致骨质疏松、自身免疫性关节病等。调节性T细胞(Treg)则可抑制破骨细胞活性。粒细胞集落刺激因子(G-CSF)和RANKL存在时,B细胞可促进破骨细胞的分化成熟;但外周血中B细胞分泌的TGF-β和OPG又可抑制破骨细胞的活性。因此,获得性免疫细胞在骨破坏中发挥重要作用。该文就获得性免疫细胞在骨破坏中作用机制的研究进展作一综述。     

联合应用骨保护素和阿伦膦酸钠对破骨前体细胞分化的影响

目的：探讨联合应用重组人骨保护素活性片断和阿伦膦酸钠对破骨细胞前体细胞（RAW264.7）分化的抑制效果，并探讨二者是否具有抑制破骨细胞前体细胞（RAW264.7）分化的协同作用。方法：实验于2004-06／12在解放军总医院骨科研究所完成。酶消化法获取新生小鼠颅骨成骨细胞，与破骨细胞前体细胞（RAW264.7）按照4：1比例混合，培养于96孔板中和6孔板骨磨片体系中。分别使用1&;#215;10^-5g／L重组人骨保护素活性片断、10mol／L阿伦膦酸钠、1&;#215;10^-5g/L重组人骨保护素活性片断＋10mol／L阿伦膦酸钠作用于96孔板和6孔板混合细胞体系，并设空白对照。9d后，观察破骨细胞数目和形态，计算单位面积内重酒石酸盐抗酸性磷酸酶染色阳性细胞个数，并行骨磨片吸收陷窝计数。统计学分析评价其抑制破骨细胞分化效果。结果：①破骨细胞常规形态及重酒石酸盐抗酸性磷酸酶染色阳性细胞计数：小鼠成骨细胞与RAW264．7混合培养并加入药物后9d，空白列照组出现大量多核成熟破骨细胞，重酒石酸盐抗酸性磷酸酶染色证实为成熟破骨细胞。②骨磨片吸收陷窝形态及计数：与空白对照组相比，其余各组破骨细胞重酒石酸盐抗酸性磷酸酶染色阳性细胞个数，骨磨片吸收陷窝计数均明显减少，以1&;#215;^-5g／L重组人骨保护索糟性片断＋10mol/L阿伦膦酸钠组减少最为显著。③重组人骨保护素活性片断组与阿伦膦酸钠组析因设计的方差分析：加药后9d重组人骨保护素活性片断与阿伦膦酸钠存在交互作用（F=19．878，623．57；P〈0．05）。结论：联合应用重组人骨保护素活性片断和阿伦膦酸钠可以发挥交互协同作用，更有效地抑制RAW264．7向成熟破骨细胞的分化。     

肌腱愈合及粘连形成机制的研究：胰岛素样生长因子1基因真核表达载体的构建及表达

目的：探讨真核表达载体介导外源性胰岛素样生长因子-1(IGF-1)基因转染肌腱细胞的可能性。方法：组织块法培养原代肌腱细胞，体外重组真核表达载体pcDNA3．1(+)-IGF-1，并以脂多胺DOGS为介导转染培养的肌腱细胞，反转录多聚酶链反应(RT-PCR)检测IGF-1mRNA的表达，ELISA法检测IGF-1活性蛋白表达。结果：成功构建真核表达载体pcDNA3．1(+)-IGF-1；RT-PCR检测显示转染后的肌腱细胞成功表达IGF-1mRNA；ELISA结果显示转染组IGF-1蛋白表达较对照组明显增高(t=-2．873，P&;lt;0．05)。结论：重组的真核表达载体pcDNA3．1(+)-IGF-1能够将IGF-1cDNA成功导入肌腱细胞并表达。     

不同剂量骨保护素对破骨细胞内一氧化氮生成及内皮型一氧化氮合酶的影响

背景：骨保护素和一氧化氮在防治骨质疏松方面有重要作用,但目前关于两者在抑制破骨细胞增殖分化方面的关系研究较少。
　　目的：验证不同剂量的骨保护素对破骨细胞内生成一氧化氮量及内皮型一氧化氮合酶活性的影响。
　　方法：用抗酒石酸酸性磷酸酶染色验证诱导生成的破骨细胞;将诱导生成的破骨细胞分成6个组,空白对照组不加任何试剂;阴性对照组培养液中加入培养液;骨保护素组分为4组分别加入10,25,50,75μg/L不同剂量的骨保护素试剂。采用Annexinv-FITC细胞凋亡检测试剂盒,利用流式细胞仪测定破骨细胞凋亡率;荧光定量PCR检测破骨细胞标志基因抗酒石酸酸性磷酸酶mRNA及蛋白激酶K mRNA 的表达量变化;一氧化氮检测试剂盒检测破骨细胞中内一氧化氮浓度;内皮型一氧化氮合成酶活力试剂盒检测破骨细胞内一氧化氮合酶的活力;骨保护素各组加入内皮细胞型一氧化氮合酶抑制剂;荧光定量PCR检测破骨细胞特异性酶抗酒石酸酸性磷酸酶 mRNA及蛋白激酶K mRNA表达量的变化。
　　结果与结论：①骨保护素可以抑制破骨细胞的分化生成并诱导其凋亡。②骨保护素的质量浓度与诱导生成的破骨细胞数量及其标志酶mRNA的表达量呈负相关,与破骨细胞凋亡率呈正相关。③骨保护素可以增加破骨细胞内一氧化氮的生成以及内皮型一氧化氮合酶活性的升高;骨保护素的质量浓度与破骨细胞生成的一氧化氮浓度及内皮型一氧化氮合酶活性呈正相关。④Raw264.7细胞在体外培养条件下,骨保护素与一氧化氮在抑制破骨细胞生成及促进其凋亡方面有协同作用,推测两者之间可能存在骨保护素/内皮型一氧化氮合酶/一氧化氮信号通路。     

pcDNA3-hBMP2转染兔骨髓基质细胞的体外表达及体内成骨能力

背景：能否通过病毒或者非病毒载体将骨形态发生蛋白2转导到骨髓基质细胞发挥成骨作用？目的：观察真核表达载体pcDNA3-hBMP2转染兔骨髓基质细胞后体外表达，同时将MSC转染后但未筛选兔骨髓基质细胞自体回植入肌组织，利用X线观察其成骨情况。设计、时间及地点：观察对比实验。实验于2004—11／2005-04在辽宁医学院骨科研究室完成。材料：6只成年新西兰大白兔，雌雄不拘，体质量2．0～3．0kg。BMP2抗体为美国Sanaka公司产品，pcDNA3-hBMP2由解放军第四军医大学生化教研室蒲勤教授提供，限制性内切酶购于大连宝生物工程有限公司。方法：从大肠杆菌提取超纯质粒pcDNA3-hBMP2，从成年兔股骨抽取骨髓，密度梯度分离法分离培养骨髓基质干细胞，将细胞分成4组；A组：pcDNA3-hBMP2转染进行G418筛选；B组：pcDNA3-hBMP2转染未用G418筛选；C组：给予pcDNA3空载体转染；D组：仅加入脂质体转染试剂Fugene 6。主要观察指标：①应用免疫组织化学法检测转染后瞬时表达。②应用免疫组织化学法检测细胞骨钙素表达，分别应用原位杂交法检测细胞Ⅰ型胶原表达。③转染2周后将B组细胞自体回植入兔后腿肌组织中，移植4周后应用X射线观察成骨情况。结果：①pcDNA3-hBMP2成功转染入骨髓基质干细胞内并100％瞬间表达BMP2。②基因转染4周后，A组细胞骨钙素及Ⅰ型胶原表达高于C组及D组。③B组细胞回植肌组织4周后，X射线可显示新骨形成。结论：pcDNA3-hBMP2能安全有效转染兔骨髓基质干细胞，通过其分泌物BMP2来作用诱导细胞加速分化为成骨细胞。     

基因治疗骨质疏松、骨转移癌的可行性研究

目的研究人骨保护素(OPG)转染小鼠胚胎成肌细胞C2C12后细胞形态及细胞周期的变化。方法采用Westernblot方法证实OPG在真核细胞中表达。对稳定转染OPG基因的C2C12细胞的形态、细胞周期等进行检测。结果成功克隆了人OPG编码区基因并构建了真核表达载体pcDNA3－OPG。结论人OPG编码区基因稳定转染的小鼠胚胎成肌细胞生长状态良好,DNA合成旺盛,无诱导细胞凋亡现象,为采用OPG基因治疗骨质疏松、骨转移癌等的可行性提供了依据。     

白细胞介素18受体α与β真核表达载体构建及白细胞介素18受体β稳定表达细胞株的建立

目的：构建人白细胞介素18受体iL-18Rα，β真核表达载体pcDNA3．1-zeocin／IL-18Rα pcDNA3．0／IL-18Rβ，并将pcDNA3．0／IL-18Rβ稳定转染293细胞，构建IL-18Rβ稳定表达细胞株，用于建立IL—18信号转导的体外细胞模型。 方法：实验于2006—06／2007-05在北京大学医学部免疫系实验室完成。扩增并克隆人IL-18Rα和IL-18R β cDNA，构建真核表达载体pcDNA3．1-zeocin／IL-18Rα，pcDNA3．0／IL-18Rβ。将pcDNA3．0／IL-18Rβ转染293细胞，经G418筛选建立起稳定表达IL-18Rβ的细胞株，Western—blot方法检测稳定细胞株IL-18Rβ的表达，挑选表达较高的细胞转染IL-18Rα，通过NF-κB依赖的Luciferase检测IL-18信号转导通路的建立。 结果：成功构建了IL-18Rα和IL-18Rβ的真核表达载体，IL—18Rβ的基因稳定转染到了293细胞中并获得了表达，通过瞬时转染IL-18Rα真核表达载体，在293细胞中建立了IL-18信号转导的体外细胞模型。 结论：成功建立起了IL-18诱导NF-κB活化的体外细胞模型，为进一步研究IL-18信号转导途径奠定了基础。     

双膦酸盐对破骨细胞分化中组织蛋白酶K及骨吸收功能的影响

背景：有研究表明双膦酸盐可抑制破骨细胞的骨吸收功能,但对其骨吸收功能关键细胞因子组织蛋白酶K是否产生作用,至今少有报道。目的：观察双膦酸盐对破骨细胞分化中组织蛋白酶K及骨吸收功能影响。方法：用小鼠单核巨噬细胞RAW264.7诱导培养破骨细胞。实验分2组：对照组加入质量浓度100μg/L核因子κB受体活化因子配体进行诱导至收获细胞,双膦酸盐组在对照组的基础上加入10-7 mol/L阿仑膦酸盐处理至收获细胞。培养第7天检测各组破骨细胞生成和骨吸收功能,培养72 h免疫荧光检测两组组织蛋白酶K表达差异,Western blot检测组织蛋白酶K蛋白表达情况。结果与结论：两组均有抗酒石酸酸性磷酸酶阳性多核破骨细胞生成,并在牙本质磨片上形成吸收陷窝;但对照组抗酒石酸酸性磷酸酶阳性多核细胞数目、吸收陷窝数目及陷窝面积均大于双膦酸盐组（P〈0.01）。免疫荧光检测组织蛋白酶K表达对照组强于双膦酸盐组（P〈0.01）;Western blot检测组织蛋白酶K表达双膦酸盐组低于对照组（P〈0.01）。结果证实,双膦酸盐通过抑制组织蛋白酶K因子的表达,阻碍破骨细胞的骨吸收功能。     

不同频率振动应力对破骨细胞特异性基因及骨保护素/核因子κB受体活化因子配体表达的影响

摘要 目的：观察不同频率振动应力对RAW264.7细胞体外诱导分化过程中,其特异性基因及骨保护素（OPG）/核因子κB受体活化因子配体（RANKL）表达的影响。 方法：应用复合振动仪,将不同频段3—10Hz、15—35Hz、35—45Hz、50—70Hz和70—90Hz振动应变分别作用于体外诱导分化的RAW264.7细胞,分别为B、C、D、E、F组,未进行振动干预组为A组,振动应变加载3天和6天时,应用RT-PCR方法检测破骨细胞特异性基因（TRAP、MMP-9和CATK）与OPG/RANKL的表达水平。 结果：不同振动频率组破骨细胞特异性基因表达水平逐渐减低,同时B、C、D组逐渐上调OPG基因表达,而RANKL基因的表达逐渐下调。 结论：不同频率振动应力均抑制RAW264.7细胞向成熟破骨细胞增殖分化。     

姜黄素调控大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景:姜黄素能明显降低破骨细胞的骨重吸收,诱导破骨细胞凋亡,抑制破骨细胞形成。目的:观察不同浓度姜黄素对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。方法:采用贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,传至第3代后采用成骨培养基进行成骨诱导,在诱导前3d于诱导培养基中分别加入0(对照),10,15μmol/L姜黄素。结果与结论:接种培养7d,倒置显微镜下可见分散的骨髓间充质干细胞小集落,集落细胞呈放射状生长。随培养时间延长,细胞集落增大,细胞形态为长梭形。加入成骨培养基7d后细胞形态逐渐由长梭形变为多角形,随成骨诱导时间延长形态变化更加明显。加入不同浓度姜黄素后骨髓间充质干细胞增殖无变化。姜黄素呈剂量依赖性促进骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶活性及Runx-2、血红素单加氧酶1的表达。提示姜黄素能有效促进大鼠骨髓间充质干细胞早期成骨分化,其机制可能与提高干细胞血红素单加氧酶1的表达有关。     

成骨细胞和破骨细胞衰老改变及其在增龄性骨丢失中的作用

背景：认识增龄过程中成骨细胞和破骨细胞变化规律，特别是高龄人群成骨细胞和破骨细胞的生物学特点，对骨质疏松有效合理的防治具有十分重要的意义。目的：回顾关于成骨细胞和破骨细胞数量和活性增龄变化的实验及临床研究结果，明确增龄过程中成骨细胞和破骨细胞的变化规律和衰老特点。数据来源：1995／2003 PubMed，2002／2004年万方数据库，本实验室研究结果。数据提取：PubMed 16篇，万方数据库1篇，本实验室数据。主要观察指标：细胞数量、酶活性、基因表达水平。结果：高龄人群成骨细胞骨形成作用和破骨细胞骨吸收作用对骨骼的影响都逐渐下降，但表现出不同的特点。①骨形成功能持续降低，主要表现为：成骨细胞分裂增生能力降低、基质合成减少、对钙调激素的敏感性降低。这些变化与骨髓中前体细胞的快速减少有关，使高龄人群骨骼中成骨细胞群由于缺乏新生细胞的不断补充而功能退化。②骨吸收功能短暂激活，主要表现为：破骨细胞数量一度增加，而其泌酸和蛋白酶功能基本得以保持。③成骨细胞调节能力降低，主要表现为成骨细胞中RANKL和OPG表达失偶联。结论：破骨细胞激活的机制和破骨细胞二次活跃产生不同骨平衡的意义值得探讨。作为建议，作提倡在基础领域重视骨髓微环境中前体细胞分化增殖的研究。     

人骨唾液蛋白非融合荧光蛋白载体的构建及在乳腺癌细胞中的表达

背景：人骨唾液蛋白基因在矿化组织以外的易发生骨转移的人乳腺癌中表达。临床观察显示骨转移处的乳腺癌细胞骨唾液蛋白的表达量要高于原发部位的乳腺癌细胞，因此骨唾液蛋白有可能与肿瘤特异性骨转移的关系密切。研究乳腺癌骨转移可为将来临床的预防和治疗提供新的药物靶点。目的：建立骨唾液蛋白的稳定表达乳腺癌细胞系，观察骨唾液蛋白在乳腺癌骨转移的整个过程中的作用。设计：对照实验。单位：华南理工大学生物科学与工程学院，解放军广州军区广州总医院医学实验中心。材料：实验于2003-11／2004-03在解放军广州军区广州总医院医学实验室完成。质粒、菌种和细胞：pIRES2-EGFP载体质粒，E．Coli．Top10、含有人骨唾液蛋白基因全长的克隆载体pB-hBSP和发生特异性骨转移以及脑转移的人乳腺癌细胞株MDA-MB-231BO和MDA-MB-23lBR。方法：将人骨唾液蛋白基因通过聚合酶链式反应的方法从构建好的pB-hBSP载体中亚克隆出来，在其5’和3’端分别引入BglⅡ和PsiⅠ限制性酶切位点，定向克隆至真核表达载体pIRES2-EGFP，构建重组载体pIRES2-hBSP-EGFP。利用脂质体转染的方法将构建好的重组质粒转入特异性脑转移和骨转移的乳腺癌细胞株MDA-MB-231BR和MDA-MB-231BO中。主要观察指标：pIRES2-hBSP-EGFP重组表达载体的构建。重组表达载体pIRES2-hBSP-EGFP转染乳腺癌细胞。结果：①成功构建人骨唾液蛋白和绿色荧光蛋白非融合表达的真核表达载体pIRES2-hBSP-EGFP。②成功转染特异骨转移和脑转移的乳腺癌细胞株，可在荧光显微镜下观察到荧光蛋白标记，人骨唾液蛋白得到相应表达。结论：真核表达载体pIRES2-hBSP-EGFP的构建及转染可为骨唾液蛋白在乳腺癌骨转移中的作用的体内、外研究奠定一定的基础。     

不同浓度葡萄糖对MG63细胞株护骨素及其配体mRNA表达的影响

[目的]观察不同浓度葡萄糖对具有成骨细胞表型特征的MG63细胞株护骨素（OPG）、护骨素配体（OPGL）mRNA表达的影响。【方法】用MTT比色分析法测定细胞增殖,流式细胞仪检测细胞周期,用逆转录PCR（RT—PCR）法检测基因表达情况。【结果】①葡萄糖以浓度依赖方式抑制MG63细胞的增殖,并将细胞阻滞于G1期。②高糖下调MG63细胞中OPG的表达,上调OPGL的表达。【结论】高糖可抑制MG63细胞的增殖,减少MG63细胞中OPG的表达,增加OPGL的表达,使破骨细胞的数目和活性增加,骨吸收增强和骨量丢失,这可能是糖尿病骨质疏松症的一个重要的发病机制。     

人骨形成蛋白2真核表达载体的构建和体外表达

背景：骨形态发生蛋白2（bone morphogenetic protein2，BMP-2）是已知的所有生长因子中对骨的形成作用最强的生长因子，被认为是最具有前途的骨诱导物质。目的：构建人骨形成蛋白2真核表达载体并观察其体外表达情况。设计、时间及地点：自身对照实验，于2005-07／2006-05在华中科技大学同济医学院分子生物中心实验室完成。材料：pcDNA3．1（＋）载体由华中科技大学同济医学院左石博士惠赠；成骨肉瘤组织由华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科提供。方法：从人成骨肉瘤细胞中提取细胞总RNA，利用反转录．聚合酶链反应方法扩增获得人BMP-2基因cDNA，将基因片断重组到pGEM-T质粒中构建pGEM．T-hBMP-2重组质粒载体，转化到大肠杆菌DH5n后筛选阳性克隆，利用限制性酶切和DNA序列分析鉴定重组质粒。分别用RcoRI和NotI双酶切pGEM-T-hBMP-2质粒和pcDNA3．1真核表达载体，将克隆载体中人骨形成蛋白2基因重组到pcDNA3．1真核表达载体，提取质粒作酶切电泳、聚合酶链反应鉴定及DNA测序后，用脂质体体外转染小鼠骨髓基质细胞，反转录-聚合酶链反应检测BMP．2的表达。主要观察指标：①人骨肉瘤细胞总RNA反转录-聚合酶链反应结果。②重组质粒pGEM．T-hBMP-2和pcDNA3．1-hBMP-2的构建和酶切鉴定。③BMP-2在小鼠骨髓基质细胞内的表达。结果：人骨肉瘤细胞总RNA经反转录-聚合酶链反应扩增后，获得1．2kb条带。经酶切电泳、聚合酶链反应鉴定及DNA测序证实实验成功克隆BMP-2基因，重组质粒pcDNA3．1-hBMP-2构建正确；该重组质粒能在体外培养的小鼠骨髓基质细胞中有效表达BMP-2。 结论：实验成功克隆人骨形成蛋白2基因并构建了此基因的真核表达载体。     

骨髓基质细胞分化状态对腺病毒介导骨形态发生蛋白2表达效应的影响

目的：利用骨形态发生蛋白2腺病毒转染向成骨细胞分化的骨髓基质细胞，在体外观察骨形态发生蛋白2的表达量和反应成骨细胞特性的指标变化。方法：实验于2002-04／12在北京大学第三医院中心实验室进行。6周龄雄性BALB／c小鼠60只用于骨髓基质细胞提取，小鼠骨髓基质细胞分别用Dulbecco改良的Eagle培养基液和骨诱导培养基（含地塞米松10^-8mol／L、L广抗坏血酸50mg／L、β-甘油磷酸钠10mmoL／L Dulbecco改良的Eagle培养基液）培养。①不同量骨形态发生蛋白2腺病毒转染骨髓基质细胞的碱性磷酸酶比活性的比较：取原代培养的骨髓基质细胞，分别加入转染指数25，50．100．200骨形态发生蛋白2腺病毒，以不加骨形态发生蛋白2腺病毒的骨髓基质细胞作为对照。6d后收集细胞，测定碱性磷酸酶活性。②骨髓基质细胞诱导分化后转染骨形态发生蛋白2腺病毒的碱性磷酸酶比活性的比较：实验分5组：骨髓基质细胞组，用Dulbecco改良的Eagle培养基培养9d；骨诱导培养3d组，骨诱导培养3d改用Dulbecco改良的Eagle培养基培养6d；骨诱导培养9d组，骨诱导培养9d；骨诱导培养3d＋骨形态发生蛋白2腺病毒组，骨诱导培养3d，加入转染指数50的骨形态发生蛋白2腺病毒作用6d；骨形态发生蛋白2腺病毒组，用Dulbecco改良的Eagle培养基培养3d，加入同量骨形态发生蛋白2腺病毒作用6d。收集细胞，测定碱性磷酸酶比活性。③骨形态发生蛋白2与骨桥蛋白检测：采用免疫组织化学染色与蛋白印迹方法。实验采用拉丁方设计。结果：应用骨诱导培养基或转染骨形态发生蛋白2腺病毒均使细胞碱性磷酸酶比活性明显增加（P〈0．05）。①不同量骨形态发生蛋白2腺病毒转染骨髓基质细胞碱性磷酸酶比活性的比较：骨形态发生蛋白2腺病毒（转染指数=50）组碱性磷酸酶比活性显著高于骨髓基质细胞组和骨形态发生蛋白2腺病毒（转染指数=25，100，200）组[（7658．53&;#177;1600．32）比（1932．89&;#177;665．30），（4311．53&;#177;1108．89），（5360．90&;#177;1374．61）．划内（2661．86&;#177;653．46）nkat／（g&;#183;L），P〈0．011。②骨髓基质细胞诱导分化后转染骨形态发生蛋白2腺病毒的碱性磷酸酶比活性的比较：骨诱导培养3d＋骨形态发生蛋白2腺病毒（转染指数=50）组与骨形态发生蛋白2腺病毒（转染指数=50）组差异无显著性（P〉0．05），显著高于骨诱导培养3d组和骨诱导培养9d组（P〈0．05）。③骨形态发生蛋白2和骨桥蛋白检测结果：骨诱导培养3d＋骨形态发生蛋白2腺病毒组两指标表达量均最高。结论：单纯用诱导Dulbecco改良的Eagle培养基以及先诱导培养再加入骨形态发生蛋白2腺病毒均可促进骨髓基质细胞向成骨细胞方向分化，但是骨髓基质细胞用骨诱导培养基作用3d再加入骨形态发生蛋白2腺病毒能分泌表达更多的骨形态发生蛋白2，从而提高了目的基因表达的效应。     

pcDNA3.1-成骨生长肽真核表达载体在骨髓基质干细胞中的表达

背景：成骨生长肽具有明显的促进成骨细胞增殖、分化、成熟的作用。目的：观察成骨生长肽基因转染兔骨髓基质干细胞后的表达及表达产物对骨髓基质干细胞向成骨细胞分化的影响。方法：构建重组真核表达载体pcDNA3.1-成骨生长肽,并在脂质体介导下,将其导入兔骨髓基质干细胞。通过G418筛选获得阳性克隆。RT-PCR方法检测成骨生长肽基因在骨髓基质干细胞内的表达,并观察转染pcDNA3.1-成骨生长肽后骨髓基质干细胞向成骨细胞分化的情况。结果与结论：实验成功构建了真核表达载体pcDNA3.1-成骨生长肽,转染pcDNA3.1-成骨生长肽的骨髓基质干细胞可见成骨生长肽mRNA的表达,同时羟脯氨酸的分泌水平增加,碱性磷酸酶活性增高。证实经pcDNA3.1-成骨生长肽转染的兔骨髓基质干细胞不仅可以表达成骨生长肽,而且具有向成骨细胞分化的特性。