体外构建人羊膜间充质干细胞膜片及成骨分化潜能

文题释义：细胞膜片技术：该技术避免了蛋白酶的消化和外源性支架材料的应用,通过细胞外基质分泌形成膜片组织,然后将膜片用于修复组织缺损和改善器官功能。该技术保留了大量自体细胞分泌的细胞外基质,为细胞的增殖和分化提供与体内极度相似的微环境,目前该技术已经用于临床眼角膜和食管损伤的修复。人羊膜间充质干细胞：取自于废弃的胎盘,贴壁生长,具有低免疫原性和生长周期短等特点,不仅具有成体间充质干细胞的特性还具有部分胚胎间充质干细胞的特性。  摘要背景：人羊膜间充质干细胞属于成体干细胞,其来自于废弃的胎盘,来源广泛,可以无创获取,具有免疫原性低、生长周期短等特点,是组织工程种子细胞的重要来源,目前人羊膜间充质干细胞已经用于临床糖尿病的治疗。目的：探索一种简便的方法构建人羊膜间充质干细胞膜片,并研究其成骨分化潜能。方法：将第3代人羊膜间充质干细胞高密度接种于普通培养皿中,加入成膜片诱导培养基以构建人羊膜间充质干细胞膜片,通过组织学染色以及扫描电镜观察细胞膜片的特性。取第3代人羊膜间充质干细胞高密度接种于培养皿中,加入成膜片诱导培养基培养7 d,再换用成骨诱导培养基培养14 d以构建成骨诱导的人羊膜间充质干细胞膜片。通过茜素红染色、免疫组化染色、碱性磷酸酶活性、RT-PCR以及Western blot检测人羊膜间充质干细胞膜片的成骨分化潜能。结果与结论：①苏木精-伊红染色可见人羊膜间充质干细胞膜片由多层细胞累积而成,细胞分布均匀;②扫描电镜观察可见人羊膜间充质干细胞膜片呈复层结构,胞外有大量的胞外基质产生,细胞包埋于胞外基质中;③人羊膜间充质干细胞膜片成骨诱导14 d,茜素红染色后可见橘红色沉淀,免疫组化染色后细胞周围有大量Ⅰ型胶原产生;④与未诱导的人羊膜间充质干细胞膜片相比,成骨诱导14 d后人羊膜间充质干细胞膜片碱性磷酸酶活性显著升高(P < 0.01),Ⅰ型胶原、骨钙蛋白、Runt相关转录子2的mRNA和蛋白表达量显著升高(P < 0.05);⑤该实验应用一种简便、经济的方法在普通培养皿上成功构建了人羊膜间充质干细胞膜片,体外研究证实人羊膜间充质干细胞膜片具有良好的成骨分化潜能。ORCID: 0000-0003-2163-3897(邹刚)中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

骨髓间充质干细胞成骨分化中血管内皮生长因子和骨形态发生蛋白2的表达

背景：有研究表明血管内皮生长因子可促进内皮细胞增殖、分化和迁移,而骨髓间充质干细胞经诱导分化后细胞自身的血管内皮细胞生长因子及骨形态发生蛋白2如何表达,却鲜见报道。 目的：观察兔骨髓间充质干细胞成骨诱导分化过程中血管内皮细胞生长因子和骨形态发生蛋白2的表达。 方法：取第3代新西兰大白兔骨髓间充质干细胞,1 d后将细胞分为两组：对照组不更换培养基;诱导组加入成骨诱导培养基进行成骨诱导,流式细胞仪检测其表面抗原。RT-PCR和Western-Blot检测细胞成骨分化过程中血管内皮细胞生长因子和骨形态发生蛋白2的表达。 结果与结论：兔骨髓间充质干细胞成骨诱导后,细胞形态由长梭形逐渐变为短梭形,多角形,最后成集落层叠生长;在诱导过程中,碱性磷酸酶活性逐渐增高,与对照组比较有显著性差异(P < 0.05);诱导7 d时Ⅰ型胶原免疫细胞化学染色、14 时骨钙素免疫细胞化学染色、21 d时钙化结节染色阳性;RT-PCR和Western-Blot结果显示两组均有骨形态发生蛋白2和血管内皮细胞生长因子表达,诱导后第7,14,21天表达比较,差异有显著性意义(P < 0.05),第7天,两者表达最强。说明兔骨髓间充质干细胞分离、提取操作简便易行,且有较强的生长增殖能力,可诱导分化为成骨细胞。其在成骨诱导过程中,骨形态发生蛋白2和血管内皮生长因子表达均先增强后减弱,血管内皮细胞生长因子表达可能对血管生成有促进作用。     

前列腺素E2调控骨髓间充质干细胞成骨分化最佳浓度及其效应基因

背景：前列腺素E2不仅是参与机体炎症反应的炎性递质,而且在骨组织形成与改建过程中起着非常重要的调节作用,且前列腺素E2在其他干细胞如神经干细胞、胚胎干细胞的增殖分化中,也表现出类似的调节作用。 目的：研究前列腺素E2对骨髓间充质干细胞增殖与骨向分化的影响,检测其促增殖和成骨分化的最佳剂量,筛选出前列腺素E2的效应基因,评价前列腺素E2诱导成骨的作用机制。 方法：提取SD大鼠骨髓间充质干细胞并鉴定,配制10-2,10-3,10-4 ,10-5,10-6 g/L不同质量浓度的前列腺素E2溶液,分别与第3代骨髓间充质干细胞共培养,空白组为含体积分数10%胎牛血清的L-DMEM。MTT比色法及碱性磷酸酶定量检测,筛选出前列腺素E2促骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的最佳剂量。利用基因芯片筛选出最佳成骨诱导浓度前列腺素E2诱导后14 d的骨髓间充质干细胞与未诱导组的差异表达基因。 结果与结论：不同质量浓度前列腺素E2诱导实验数据进行统计学分析后发现前列腺素E2最佳促骨髓间充质干细胞增殖浓度为1×10-4 g/L,前列腺素E2最佳促骨髓间充质干细胞成骨分化浓度为1×10-5 g/L。基因芯片筛选发现Cxcl13、Cd55基因及 PPAR、MAPK信号通路可能与前列腺素E2促骨髓间充质干细胞向成骨分化关系密切。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

重组慢病毒载体转染羊骨髓间充质干细胞及成骨基因表达量的变化

背景：碱性成纤维细胞生长因子具有促进骨髓基质细胞分裂增殖作用,而骨形态发生蛋白2在诱导新骨形成方面有重要的研究意义。目的：分析骨形态发生蛋白2和碱性成纤维细胞生长因子基因单独和联合转染对体外培养的骨髓间充质干细胞的增殖和骨向分化的影响,比较Ⅰ型胶原蛋白、骨钙蛋白、骨桥蛋白等非特异性成骨基因于转染前后骨髓间充质干细胞相对表达量的差别,为构建组织工程骨的种子细胞做理论依据。方法：构建碱性成纤维细胞生长因子、骨形态发生蛋白2慢病毒载体,分别转染羊骨髓间充质干细胞,得到碱性成纤维细胞生长因子组、骨形态发生蛋白2组、联合组、对照组细胞,提取RNA后采用实时定量PCR的方法检测Ⅰ型胶原蛋白、骨钙蛋白、骨桥蛋白等非特异性成骨基因的mRNA水平相对表达量的变化。结果与结论：对照组、碱性成纤维细胞生长因子、骨形态发生蛋白2及联合组4组间非特异性成骨基因表达量存在明显差异(P < 0.05),且碱性成纤维细胞生长因子和骨形态发生蛋白2具有交互作用(P < 0.05),碱性成纤维细胞生长因子、骨形态发生蛋白2联合组的Ⅰ型胶原蛋白和骨钙蛋白基因表达量明显高于其他3组,且差异有显著性意义(P < 0.05);但是骨桥蛋白基因中差异无显著性意义(P > 0.05)。体外实验结果显示联合转染组中的Ⅰ型胶原蛋白、骨钙蛋白、骨桥蛋白等非特异性成骨基因mRNA水平相对表达量较多,该组细胞的成骨功能最强,适合作为组织工程骨的种子细胞。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

未羧化骨钙素对高糖条件下小鼠骨髓间充质干细胞成骨与成脂分化的调控效应

文题释义： 未羧化骨钙素：由成骨细胞分泌的一种含量丰富的非胶原蛋白,在骨矿化过程中起到重要作用。近几年研究表明未羧化骨钙素可作为激素调节糖脂代谢,对胰岛素抵抗具有缓解作用;作为糖尿病和骨骼疾病之间相互关联的一个重要因子,可显著改善2型糖尿病小鼠的葡萄糖耐量和胰岛素敏感性。 骨髓间充质干细胞：存在于骨髓中的一类可以自主更新且具有多向分化潜能的多能干细胞。作为脂肪细胞和成骨细胞的前体细胞,其分化方向直接影响骨髓内成分的相对含量以及骨组织的结构。糖尿病性骨质疏松患者的骨髓间充质干细胞受高糖的影响,偏向于向脂肪细胞分化,最终导致成骨细胞含量偏低,骨组织缺失。 背景：寻找高糖条件下促进骨髓间充质干细胞成骨分化而抑制其成脂分化的方法,可以为治疗骨代谢疾病如糖尿病性骨质疏松提供预防及治疗思路。 目的：探讨未羧化骨钙素对高糖条件下小鼠骨髓间充质干细胞成脂分化和成骨分化的影响,揭示未羧化骨钙素对骨髓间充质干细胞分化的作用机制。 方法：采用全骨髓细胞培养及贴壁纯化小鼠骨髓间充质干细胞,不同质量浓度(0,1,3,10,30 μg/L)未羧化骨钙素处理细胞,CCK-8试剂盒检测细胞增殖情况,确定最佳作用质量浓度。第3代骨髓间充质干细胞加入成脂(或成骨)分化诱导培养基并分成4组：对照组、高糖处理组、未羧化骨钙素处理组、高糖+未羧化骨钙素处理组,分别添加25.5 mmol/L外源葡萄糖,3 μg/L未羧化骨钙素进行处理。采用油红和茜素红染色检测脂滴和钙结节的形成,qRT-PCR检测成脂分化标志基因(Fabp4、PPARγ、Adipsin和FAS)和成骨分化标志基因(Runx2、Osx、ALP和COLⅠ)的相对表达水平,试剂盒检测碱性磷酸酶活性和Ⅰ型胶原蛋白水平。另外,结合MEK和AMPK的特异性抑制剂(PD98059和BML),Western blot检测P-Erk和P-AMPKα的相对表达水平。 结果与结论：①3 μg/L未羧化骨钙素可显著促进细胞增殖(P < 0.01);②未羧化骨钙素促进高糖条件下骨髓间充质干细胞产生钙结节(P < 0.01)而抑制脂滴的形成(P < 0.05),下调成脂分化标志性基因(P_Fabp4 < 0.01;P_PPARγ < 0.05;P_Adipsin < 0.01;P_FAS < 0.01)而上调成骨分化标志性基因(P_Runx2 < 0.05;P_Osx< 0.05;P_ALP < 0.01;P_COLⅠ < 0.01)的表达,增加碱性磷酸酶活性(P < 0.01)和Ⅰ型胶原蛋白水平(P < 0.05);③高糖条件下,未羧化骨钙素上调P-Erk(P < 0.01)和P-AMPKα(P < 0.01)表达水平;④结果表明,未羧化骨钙素通过Erk/AMPKα信号通路促进高糖条件下骨髓间充质干细胞的成骨分化而抑制成脂分化。 ORCID: 0000-0003-2544-5690(杨建虹) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

促进小鼠骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化的血管内皮生长因子

背景:血管内皮生长因子是骨髓间充质干细胞所处骨髓微环境中的重要调控因子,其可促进骨髓间充质干细胞的血管内皮方向分化,但尚无其对骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化调控作用的报道。目的:探讨血管内皮生长因子对骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化的调控作用及其机制。方法:分离、培养小鼠骨髓间充质干细胞,CCK8方法检测不同质量浓度血管内皮生长因子重组蛋白对骨髓间充质干细胞增殖的影响,选定适宜血管内皮生长因子重组蛋白质量浓度并检测其对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响,分子生物学方法检测血管内皮生长因子干预下骨髓间充质干细胞中Osterix,Runx2,碱性磷酸酶、骨钙素和血红素氧化酶1的表达。结果与结论:1血管内皮生长因子可以促进骨髓间充质干细胞增殖,且具有浓度依赖性,100μg/L血管内皮生长因子重组蛋白的促增殖作用最显著。2成骨诱导剂存在条件下,血管内皮生长因子促进骨髓间充质干细胞成骨标志基因Osterix、Runx2、碱性磷酸酶和骨钙素的表达;血管内皮生长因子干预组骨髓间充质干细胞成骨分化的钙结节数量较对照组增加。3血管内皮生长因子可诱导骨髓间充质干细胞中血红素氧化酶1mRNA和蛋白水平的高表达。以上结果表明血管内皮生长因子促进骨髓间充质干细胞增殖和向成骨细胞分化的调控机制可能与骨髓间充质干细胞内血红素氧化酶1表达增加有关。     

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3 d于诱导培养基中分别加入0(对照),10,15 μmol/L姜黄素。 结果与结论：接种培养7 d,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7 d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。     

煅烧骨/壳聚糖复合材料促进SD大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景:课题组前期研究已经证实煅烧骨/壳聚糖复合材料的微观结构与自然骨组织相似,安全无毒,抗压强度良好,并且能够促进成骨细胞的增殖及黏附,因此继续研究其对骨髓间充质干细胞成骨分化的作用具有重要意义。目的:探讨煅烧骨/壳聚糖复合材料对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。方法:将煅烧骨/壳聚糖复合材料与SD大鼠骨髓间充质干细胞体外共培养并进行成骨诱导,成骨诱导1,2,3周时,采用实时荧光定量PCR检测成骨分化相关基因的表达。结果与结论:煅烧骨/壳聚糖复合材料能促进骨髓间充质干细胞的增殖黏附,并促进成骨相关基因碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原、骨钙素的表达,具有诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的作用。     

NAC-PCCs载骨形态发生蛋白2基因纳米微球促大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化

目的　构建半胱氨酸及磷酸胆碱共接枝的仿生壳聚糖载体（NAC-PCCs），并包封骨形态发生蛋白2（BMP2）基因进行诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的研究。 方法　制备pBMP2/NAC-PCCs材料，检测其粒径、形态，绘制DNA缓释曲线，研究微球抗DNA酶降解能力。在骨髓间充质干细胞与材料共培养过程中，检测材料的转染效能、ROS清除能力、BMP2蛋白分泌水平、成骨相关基因RUNX2、OC表达、碱性磷酸酶活性等指标，以研究其对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。 结果　微球材料能有效避免DNA被生物酶降解，其转染效率为23.1%，ROS清除率为(36.13±0.47)%。同时实验结果显示与NAC-PCCs共培养的细胞， 其细胞内BMP2表达水平高于其余各组且成骨分化效果最佳。 结论　NAC-PCCs包封BMP2基因形成的纳米微球材料具有促进BMSC成骨分化作用。     

人骨髓间充质干细胞的体外培养、鉴定及成骨分化

背景：国内外对骨髓间充质干细胞的体外成骨诱导分化研究手段、测定指标均不够全面。 目的：建立并完善一整套人骨髓间充质干细胞的分离培养及鉴定方法,探讨其体外成骨分化能力。 方法：采用密度梯度离心法分离培养人骨髓间充质干细胞,流式细胞仪鉴定细胞表面表型。传至第3代时更换成骨诱导培养基进行成骨分化诱导。 结果与结论：人骨髓间充质干细胞生长旺盛,传代后增殖旺盛,第3代骨髓间充质干细胞表面表型CD44、CD73、CD90表达阳性,CD34表达阴性。诱导后的成骨细胞碱性磷酸酶活性增加,Gomori、Von kossa、茜素红染色均阳性。RT-PCR检测诱导后细胞有Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶、骨钙素、骨唾液酸蛋白、骨桥蛋白及骨连接蛋白基因的表达,证明了人骨髓间充质干细胞成功向成骨方向分化。表明实验建立了一整套稳定、成熟的骨髓间充质干细胞分离、培养、扩增方案。     

腺病毒介导的人骨形态发生蛋白2基因转染骨髓间充质干细胞

背景：骨髓间充质干细胞作为骨、软骨创伤缺损及退变修复的种子细胞越来越受到关注。 目的：分析人骨形态发生蛋白2基因转染对白色封闭群大鼠(SD大鼠)骨髓间充质干细胞的影响。 方法：分离纯化SD大鼠骨髓间充质干细胞并体外扩增,通过腺病毒载体介导人骨形态发生蛋白2基因转染骨髓间充质干细胞,分别通过荧光显微镜观察荧光表达情况及蛋白质水平来测定转染后人骨形态发生蛋白2的表达,碱性磷酸酶定量测定鉴定成骨活性及MTT法评估人骨形态发生蛋白2转染对骨髓间充质干细胞的影响。 结果与结论：从SD大鼠骨髓提取物中分离培养的细胞形态为梭形,呈铺路石状、漩涡状生长,经流式细胞仪检测及多项分化能力鉴定符合骨髓间充质干细胞的特征;经转染人骨形态发生蛋白2基因后,骨髓间充质干细胞表达人骨形态发生蛋白2、碱性磷酸酶;MTT法检测转染人骨形态发生蛋白2基因后,骨髓间充质干细胞增殖能力明显增强(P < 0.05)。说明人骨形态发生蛋白2基因转染骨髓间充质干细胞后可以持续、高效表达人骨形态发生蛋白2和碱性磷酸酶,在体外明显促进骨髓间充质干细胞的增殖。     

动静态不同牵张条件下大鼠骨髓间充质干细胞的增殖与分化

背景：在体外和体内关于细胞对于不同的机械牵张反应的大量研究表明,牵张能够刺激成骨。然而鲜有文献报道不同的牵张方式对于同种细胞的影响有何不同。 目的：比较不同机械牵张方式对大鼠骨髓间充质干细胞的影响。 方法：分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,应用自行研制的牵张装置对骨髓间充质干细胞分别施加动态、静态和模拟临床的混合牵张牵张刺激,分别检测3种刺激方式下骨髓间充质干细胞的增殖能力、碱性磷酸酶活性及Runx2基因的mRNA表达,并测量细胞骨钙素的分泌情况。 结果与结论：静态牵张组与对照组相比,细胞增殖能力提高18.67%,碱性磷酸酶活性、Runx2表达及骨钙素分泌无明显差异;动态牵张组相对于对照组,细胞碱性磷酸酶活性提高60.33%, Runx2表达上升49.67%,细胞外骨钙素的分泌提高了48%,然而细胞增殖则受到了抑制;混合牵张组相对于对照组,细胞增殖能力稍有上升但无统计学差异,其对碱性磷酸酶活性、Runx2表达以及骨钙素的分泌有一定的促进作用,但没有动态牵张组明显。结果提示,静态牵张能够显著刺激骨髓间充质干细胞的增殖,而动态牵张对于刺激骨髓间充质干细胞成骨向分化作用更为明显,混合牵张方式对于细胞增殖及成骨分化均有一定的促进作用。     

联合应用生长因子促骨髓间充质干细胞向韧带样细胞分化

背景：利用生长因子诱导骨髓间充质干细胞定向分化成韧带样细胞并促其分泌胶原蛋白是构建组织工程化韧带的关键。生长因子碱性成纤维细胞生长因子和转化生长因子β1在细胞定向分化过程中都起着十分重要的作用。 目的：采用转化生长因子β1和碱性成纤维细胞生长因子诱导体外培养的兔骨髓间质干细胞,转化为韧带样细胞,并研究此种韧带样细胞的生物特性。 方法：自幼兔四肢骨抽取骨髓分离纯化骨髓间充质干细胞并培养、增殖。采用10 μg/L转化生长因子β1和25 μg/L碱性成纤维细胞生长因子对骨髓间质干细胞进行诱导分化,分为空白组、转化生长因子β1组、碱性成纤维细胞生长因子组、转化生长因子β1+碱性成纤维细胞生长因子组。观察生长因子对骨髓间质干细胞生长、形态的影响,使用MTT法绘制细胞生长曲线,使用天狼腥红染色法定量对比骨髓间质干细胞分泌胶原蛋白量。把转化生长因子β1+碱性成纤维细胞生长因子联合诱导的骨髓间质干细胞使用BrdU荧光染色标记,然后移植到脱细胞真皮基质上,观察细胞增殖分布情况,并与空白组对照。 结果与结论：转化生长因子β1+碱性成纤维细胞生长因子联合组,细胞形态优于空白组及单一因子组,细胞增殖率、胶原分泌量也较高。脱细胞真皮基质上,转化生长因子β1+碱性成纤维细胞生长因子组细胞增殖分布情况明显优于空白组。提示联合使用生长因子转化生长因子β1和碱性成纤维细胞生长因子刺激兔骨髓间质干细胞,能够促使兔骨髓间质干细胞定向转化为韧带样细胞,对组织工程前交叉韧带的构建具有积极意义。     

转化生长因子β3和骨形态发生蛋白2基因共转染骨髓干细胞

背景：骨形态发生蛋白2及转化生长因子β是骨再生中重要的因子,提高其表达可促进骨髓间充质干细胞的成骨分化。 目的：构建携带转化生长因子β3和骨形态发生蛋白2基因的慢病毒载体,观察其在骨髓间充质干细胞中的表达情况。 方法：应用重组慢病毒技术构建同时携带转化生长因子β3、骨形态发生蛋白2和绿色荧光蛋白基因的重组慢病毒表达载体,并用其转染体外培养的第3代兔骨髓间充质干细胞,以转染携带转化生长因子β3或骨形态发生蛋白2单一基因的慢病毒或单独慢病毒的骨髓间充质干细胞作为对照。转染后1周分别提取各组细胞的总RNA和蛋白进行检测。 结果与结论：荧光显微镜下见转染转化生长因子β3和(或)骨形态发生蛋白2基因3 d的骨髓间充质干细胞发绿色荧光,转染效率达90%以上。RT-PCR和Western blot结果显示,转染转化生长因子β3和骨形态发生蛋白2基因的骨髓间充质干细胞转化生长因子β3和骨形态发生蛋白2 mRNA和蛋白的表达均高于单一基因转染组及空白对照组。可见应用慢病毒可成功将转化生长因子β3和骨形态发生蛋白2基因转染至骨髓间充质干细胞并实现其高效表达,且两种基因具有协同促表达作用。     

力生长因子促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞的分化

BACKGROUND:Mechano growth factor has the potential to activate muscle satellite cells and promote myogenic cell growth, and has dual roles in maintaining bone mass and repairing bone defects. OBJECTIVE:To explore the mechanism underlying osteogenic differentiation of rabbit bone marrow mesenchymal stem cells promoted by the mechano growth factor. METHODS:The best concentration and time of mechano growth factor to promote osteogenic differentiation of rabbit bone marrow mesenchymal stem cells were detected by MTT. The mRNA and protein expressions of alkaline phosphatase and osteocalcin were detected by qPCR and western blot, respectively. The phosphorylation level of AKT and mTOR were detected by western blot assay. RESULTS AND CONCLUSION:The best concentration and time of mechano growth factor was 45 μg/L and 5 days for promoting the osteogenic differentiation of rabbit bone marrow mesenchymal stem cells. The expressions of alkaline phosphatase and osteocalcin at mRNA and protein levels were highest after 4-hour intervention with 45 μg/L mechano growth factor, and meanwhile, the phosphorylation levels of mTOR and AKT were also highest. These findings indicate that the mechano growth factor can promote the differentiation of rabbit bone marrow mesenchymal stem cells into osteoblasts via PI3K/AKT pathway, and its best concentration and time are 45 μg/L and 4 hours, respectively.     

敲除NIPBL基因可下调小鼠骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化能力

文题释义： NIPBL基因：其编码的蛋白Delangin通过调控cohesin蛋白加载到DNA上,所以又名粘连蛋白加载因子(cohesin loading factor)。它还能调控多个基因的表达,也与基因修复有关。在研究德朗热综合征致病机制过程中,NIPBL基因最受人关注。 德朗热综合征：是以身材矮小、骨骼发育、智力低下和特殊面容为主要特征的遗传性疾病,患病率为1∶10 000- 1∶30 000,它的发病机制主要与7个基因(NIPBL、SMC1A、SMC3、BRD4、HDAC8、RAD21、ANKRD11)突变密切相关,确定NIPBL基因是否突变在德朗热综合征诊断中被作为首要检测指标。 背景：德朗热综合征是一种多系统发育缺陷的遗传性疾病,NIPBL是其主要致病基因。 目的：探讨NIPBL基因对骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化能力的影响。 方法：采用NIPBL-Loxp小鼠与Cre小鼠构建NIPBL基因缺陷杂合子小鼠模型(NIPBL^+/-)并将其作为实验组,野生型(NIPBL^+/+)小鼠作为对照组,分离培养两组小鼠骨髓间充质干细胞,传至第3代时采用CCK-8法比较两组细胞增殖能力,然后进行成骨诱导培养比较两组细胞成骨分化能力。 结果与结论：①实验组骨髓间充质干细胞的增殖能力低于对照组(P < 0.05);②成骨诱导第7天,实验组细胞碱性磷酸酶活力明显低于对照组(P < 0.05);③成骨诱导后,实验组Runx2、OCN基因及其蛋白的表达水平低于对照组(P < 0.05);④成骨诱导第21天,茜素红染色后倒置显微镜下观察对照组较实验组可见更多的红色钙结节;⑤结果提示,敲除NIPBL基因降低了骨髓间充质干细胞的增殖、成骨分化能力。 ORCID: 0000-0001-7493-4402(林明) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

骨髓间充质干细胞在骨形态发生蛋白2/注射式硫酸钙载体上的成骨

背景：将生长因子复合到支架上构建复合材料可同时具备骨诱导和骨传导作用。 目的：观察骨形态发生蛋白2/注射式硫酸钙复合载体对大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导成骨的影响。 方法：取生长状态良好的第2代SD大鼠骨髓间充质干细胞悬液,分3组培养：实验组将细胞悬液滴加到骨形态发生蛋白2/注射式硫酸钙复合材料表面,对照组在细胞悬液中加入骨形态发生蛋白2,空白对照组正常培养。 结果与结论：3组细胞随培养时间延长逐渐增多,实验组细胞数量最多,明显多于对照组及空白对照组(P < 0.05)。实验组培养不同时间点碱性磷酸酶活性高于对照组及空白对照组(P < 0.05)。体外实验显示骨形态发生蛋白2/注射式硫酸钙复合载体可促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化。     

不同因子影响骨髓间充质干细胞的多向分化

背景：在组织工程领域,关于骨髓间充质干细胞定向诱导分化的研究越来越多,但是细胞培养基中不同成分会对骨髓间充质干细胞的体外增殖分化产生影响。 目的：针对培养基中不同因子对骨髓间充质干细胞定向诱导分化的作用加以综述。 方法：第一作者应用计算机检索1998年1月至2012年4月Pubmed数据库及万方数据库。检索英文关键词为“bone marrow mesenchymal stromal cells, cell culture medium, differentiation”,中文关键词为“骨髓间充质干细胞,细胞培养,定向诱导分化”,纳入有关不同因子对骨髓间充质干细胞向成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞定向诱导分化作用的文献,排除重复研究。 结果与结论：计算机初检共得到184篇文献,根据纳入排除标准,对其中30篇文献进行综述。大体说来,骨髓间充质干细胞向成骨分化的主要因子有地塞米松、转化生长因子、维生素C、维生素D3、β-甘油磷酸钠及乙烯雌酚等;向软骨分化的主要因子有地塞米松、转化生长因子、维生素C、胰岛素样生长因子及成纤维细胞生长因子等;向脂肪细胞转化的主要因子有地塞米松、3-异丁基-1-甲基黄嘌呤、胰岛素和消炎痛等,但是其中一些因子的作用机制及不良反应还不明确,需要进一步的研究与验证。同时,骨髓间充质干细胞在骨髓中的含量较低,不同的分离方法会导致不同的分离率,因此如何选取一种分离率高的分离方法仍有待研究。