RNA干涉抑制破骨细胞分化因子表达对骨髓基质细胞成骨成脂分化的影响

背景：RNA干涉是目前分子生物学研究领域重要的基因下调技术,护骨素/κB受体活化因子/破骨细胞分化因子偶联系统是目前骨改建平衡研究中的热点。目的：应用RNA干涉特异性抑制大鼠骨髓基质细胞内破骨细胞分化因子基因的表达,研究破骨细胞分化因子表达下调后对骨髓基质细胞成骨成脂分化的影响。方法：获取骨髓基质细胞,转染前24h按5×105/孔接种于6孔培养板中,分为实验组、阴性对照组和空白对照组,前2组细胞分别转染针对破骨细胞分化因子的siRNA或阴性对照siRNA。观察骨髓基质细胞增殖活性、碱性磷酸酶活性及Real-TimePCR检测成骨成脂基因mRNA的表达。结果与结论：实验组碱性磷酸酶活性降低,RunX-2,骨形态发生蛋白2,4表达降低,而PPAR-γ和C/EBP-α的表达升高（P〈0.05）。提示,通过RNA干涉使骨髓基质细胞的破骨细胞分化因子表达下调对骨髓基质细胞成骨分化有抑制作用,而对成脂分化有促进作用。     

Transwell小室环境下兔成骨样细胞与骨髓基质干细胞的共培养及成骨分化

背景:以往在体外采用地塞米松、生长因子或用成骨样细胞与骨髓间充质干细胞按1∶1混合培养诱导成骨均存在种种局限。目的:观察在 Transwell小室环境下成骨样细胞与骨髓基质干细胞体外共培养及成骨样细胞定向诱导骨髓基质干细胞向成骨细胞分化的可行性。方法:取第 3代乳兔成骨样细胞与第3代兔骨髓基质干细胞接种共培养于Transwell小室内,成骨样细胞接种于培养板底层,骨髓基质干细胞接种于 Transwell膜内膜上作为实验组。以骨髓基质干细胞单独接种于Transwell 小室内,下层为基础培养液作为对照组。结果与结论:实验组共培养骨髓基质干细胞明显向成骨细胞分化,细胞碱性磷酸酶活性显著高于对照组(P < 0.05)。实验组骨髓基质干细胞茜素红染色强阳性,可见呈红色结节,经PT-PCR扩增后,可见成骨启动基因核心结合因子α1的表达;对照组未见矿化结节。说明应用Transwell小室可实现成骨样细胞与骨髓基质干细胞体外共培养,并能定向诱导骨髓基质干细胞向成骨细胞分化。     

不同浓度地塞米松对骨髓基质细胞成脂、成骨分化的影响

目的:观察不同浓度地塞米松对大鼠骨髓基质细胞成脂、成骨分化能力的影响。方法:实验于2003-10/2005-01在兰州大学医学院中心实验室完成。①选取清洁级雌性6周龄Wistar大鼠6只,采用全骨髓法分离大鼠双侧股骨骨髓基质细胞,传至第3代细胞用于实验,随机分为4组:地塞米松成脂诱导组、单纯成脂诱导组、地塞米松成骨诱导组、单纯成骨诱导组。②传代后培养液中分别加成脂、成骨诱导剂,地塞米松成脂诱导组、地塞米松成骨诱导组培养基中均含有10-10,10-9,10-8,10-7,10-6,10-5mol/L不同浓度地塞米松,单纯成脂诱导组、单纯成骨诱导组培养基中无地塞米松,其余条件相同进行培养。通过细胞内三酰甘油含量和碱性磷酸酶活性的测定来比较不同浓度地塞米松在大鼠骨髓基质细胞分化中的作用。结果:不同浓度地塞米松对细胞内三酰甘油含量及碱性磷酸酶活性的影响:①培养21d,地塞米松成脂诱导组随地塞米松浓度的增加,细胞内三酰甘油含量明显增加,均高于单纯成脂诱导组(P<0.05或P<0.01)。②培养12d,地塞米松成骨诱导组地塞米松浓度为10-8mol/L时碱性磷酸酶活性增至最高,之后随地塞米松浓度的增高,碱性磷酸酶活性逐渐降低。结论:10-8mol/L以上高浓度地塞米松可诱导骨髓基质细胞分化为脂肪细胞,同时抑制其向成骨细胞的分化,可能与皮质类固醇激素性骨质疏松的发病有关。     

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。     

骨髓基质细胞的成骨分化

目的 观察兔骨髓基质2细胞的生长特点及诱导条件下的成骨能力。方法 使用密度梯度离心分离兔骨髓基质细胞进行培养，保留贴壁细胞传代，观察在培养液中添加地塞米松，维生素C，β-甘油磷酸钠条件下骨髓基质细胞生长及成骨分化情况。结果 骨髓基质细胞呈成纤维细胞增表现，增殖能力强。诱导条件下第2代细胞的碱性磷酸酶活性明显增高，10－12d达到最高峰，并且出现矿化结节。结论 使用本实验方法，获得的骨髓基质细胞可作为骨组织工程的种子细胞。     

重组反转录病毒碱性成纤维细胞生长因子基因转染对人骨髓基质细胞成骨的影响

背景:国内外有关成纤维细胞生长因子基因转染促血管和促肌肉生长的研究较多,而成纤维细胞生长因子基因促成骨的研究未见报道。目的:观察重组反转录病毒retroviruspLXSN/碱性成纤维细胞生长因子基因转染对人骨髓基质细胞成骨能力的影响。方法:从健康志愿者全骨髓中分离培养人骨髓基质细胞,体外扩增纯化后分为4组:①retroviruspLXSN/碱性成纤维细胞生长因子组:培养液中加入碱性成纤维细胞生长因子基因重组反转录病毒。②retroviruspLXSN组:培养液中加入反转录病毒空载体。③阳性对照组:培养液中添加地塞米松、抗坏血酸和β-甘油磷酸钠。④空白对照组:不给予特殊处理。结果与结论:经多次换液传代,人骨髓基质细胞呈均一梭形形态。处理后retroviruspLXSN/碱性成纤维细胞生长因子组与阳性对照组细胞形态逐渐趋于扁平,突起减少。免疫组织化学染色见retroviruspLXSN/碱性成纤维细胞生长因子组碱性成纤维细胞生长因子表达明显强于其他3组。retroviruspLXSN/碱性成纤维细胞生长因子和阳性对照组可引起细胞碱性磷酸酶活性增高和矿化结节及骨胶原形成。提示基因重组反转录病毒成纤维细胞生长因子转染对人骨髓基质细胞成骨能力具有促进作用。     

骨髓基质细胞的成骨分化

目的观察兔骨髓基质细胞的生长特点及诱导条件下的成骨能力。方法使用密度梯度离心分离兔骨髓基质细胞进行培养,保留贴壁细胞传代,观察在培养液中添加地塞米松、维生素C、β-甘油磷酸钠条件下骨髓基质细胞生长及成骨分化情况。结果骨髓基质细胞呈成纤维细胞样表现,增殖能力强。诱导条件下第2代细胞的碱性磷酸酶活性明显增高,10～12d达到最高峰,并且出现矿化结节。结论使用本实验方法,获得的骨髓基质细胞可作为骨组织工程的种子细胞。     

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（英文）

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。     

不同浓度地塞米松对骨髓基质细胞成脂、成骨分化的影响

目的：观察不同浓度地塞米松对大鼠骨髓基质细胞成脂、成骨分化能力的影响。方法：实验于2003-10／2005-01在兰州大学医学院中心实验室完成。①选取清洁级雌性6周龄Wistar大鼠6只，采用全骨髓法分离大鼠双侧股骨骨髓基质细胞，传至第3代细胞用于实验，随机分为4组：地塞米松成脂诱导组、单纯成脂诱导组、地塞米松成骨诱导组、单纯成骨诱导组。②传代后培养液中分别加成脂、成骨诱导剂，地塞米松成脂诱导组、地塞米松成骨诱导组培养基中均含有lO^-10，lO^-9，lO^-8，l0^-7．10^-6,10^-5mol／L不同浓度地塞米松,单纯成脂诱导组、单纯成骨诱导组培养基中无地塞米松，其余条件相同进行培养。通过细胞内三酰甘油含量和碱性磷酸酶活性的测定来比较不同浓度地塞米松在大鼠骨髓基质细胞分化中的作用。 结果：不同浓度地塞米松对细胞内三酰甘油含量及碱性磷酸酶活性的影响：①培养21d，地塞米松成脂诱导组随地塞米松浓度的增加，细胞内三酰甘油含量明显增加，均高于单纯成脂诱导组（P〈0.05或P〈0．01）。②培养12d，地塞米松成骨诱导组地塞米松浓度为10^-8mol／L时碱性磷酸酶活性增至最高，之后随地塞米松浓度的增高，碱性磷酸酶活性逐渐降低。 结论：10^-8mol／L以上高浓度地塞米松可诱导骨髓基质细胞分化为脂肪细胞，同时抑制其向成骨细胞的分化，可能与皮质类固醇激素性骨质疏松的发病有关。     

沉默膜联蛋白A1基因影响兔骨髓间充质干细胞的增殖及成骨分化能力

背景:膜联蛋白A1蛋白参与细胞的增殖和分化的调控。激素性股骨头坏死与骨髓间充质干细胞增殖和分化能力的改变相关。目的:观察沉默膜联蛋白A1基因对兔骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化能力的影响。方法:将新西兰大白兔的骨髓间充质干细胞分离培养后分为RNA干扰组,用携带针对膜联蛋白A1基因的短发夹RNA慢病毒载体LV-shANXA1感染骨髓间充质干细胞下调膜联蛋白A1基因的表达;阴性对照组,用携带无义基因序列的慢病毒载体LV-shANXA1-NC感染骨髓间充质干细胞;空白对照组,不加任何干预措施。结果与结论:纯化后的骨髓间充质干细胞CD44和CD105表达阳性率分别为97.2%和95.8%,而CD45阳性率为2.5%。经嘌呤霉素筛选后,感染复数为50时,LV-shANXA1对骨髓间充质干细胞感染效率为80%;感染复数为100时,感染效率为95%。实时PCR和Western blot检测显示感染复数为50时,LV-shANXA1对膜联蛋白A1基因的沉默效率效率可达72.4%以上。膜联蛋白A1表达下调后,骨髓间充质干细胞出现明显生长抑制,在随后成骨分化诱导后,细胞的碱性磷酸酶染色阳性率和碱性磷酸酶活性明显降低,且茜素红染色呈阴性反应。表明沉默膜联蛋白A1基因降低骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化能力,这可能是激素性股骨头坏死发病机制之一。     

三七总皂苷干预股骨头缺血性坏死兔成骨细胞护骨素基因的表达

背景:前期研究已明确三七总皂苷能抑制乙醇诱导的兔骨髓基质干细胞成脂分化。目的:进一步观察三七总皂苷对兔成骨细胞的增殖和分化以及骨保护素、细胞核因子κB受体活化因子配体mRNA表达的影响。方法:白酒灌胃4周制备新西兰兔股骨头缺血坏死模型,随机分为生理盐水组、复方骨肽组和三七总皂苷组。通过组织块培养法提取各组兔成骨细胞,检测细胞的分化,骨保护素、细胞核因子κB受体活化因子配体基因表达情况,检测各目的基因杂交信号的强弱。结果与结论:三七总皂苷组兔碱性磷酸酶活性、钙结节计数及骨保护素、细胞核因子κB受体活化因子配体的表达强度、骨保护素mRNA/细胞核因子κB受体活化因子配体mRNA均高于生理盐水组(P<0.01);与复方骨肽组效果接近。证实三七总皂苷能够促进兔成骨细胞的增殖和分化,并能提高成骨细胞的骨保护素mRNA的相对表达量而对其细胞核因子κB受体活化因子配体mRNA有抑制作用。     

聚甲基丙烯酸甲酯颗粒对人滑膜细胞核因子κB受体激动剂配体/骨保护蛋白表达的影响

背景:多种因子可以影响骨保护蛋白/核因子κB受体激动剂配体/核因子κB受体激动剂(Osteoprotegerin/receptor activator of nuclear factor-kappaB/ligand of receptor-activator of nuclear factor-kappaB,OPG/RANKL/RANK)系统的表达影响骨代谢,那么松动假体周围的骨水泥颗粒是否也通过影响其代谢参与假体松动过程?目的:观察聚甲基丙烯酸甲酯颗粒对人滑膜细胞RANKL/OPG表达的影响。方法:体外培养人滑膜细胞,在滑膜细胞培养体系中分别加入质量浓度为0(空白对照),0.2,1,10g/L的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥颗粒,采用荧光定量PCR检测上述各浓度PMMA颗粒作用不同时间后滑膜细胞内RANKL、OPG的表达量及其比值。结果与结论:与空白对照组相比,各实验组滑膜细胞内RANKL、OPG的表达量均有下降;随着与聚甲基丙烯酸甲酯颗粒共培养时间延长,各实验组滑膜细胞内RANKL、OPG表达均有下降趋势,而RANKL/OPG表达比值无明显变化。说明聚甲基丙烯酸甲酯颗粒在对滑膜细胞产生生物学反应时并不干扰假体周围骨代谢的动态平衡,并未直接参与人工关节假体的无菌性松动。     

脊髓损伤继发骨质疏松大鼠骨髓基质细胞OPG、RANKL基因表达特点

目的：了解脊髓损伤继发骨质疏松大鼠骨髓基质细胞成骨能力及其OPG、RANKL基因表达的特点，以探索脊髓损伤继发骨质疏松发病机制。方法：60只SD大鼠按体重随机分为6组，对20只采用脊髓横断法在T10处横断脊髓制作完全性SCI模型，分为SCI 6周和12周组；20只在同水平处切断棘突、椎板制作假手术对照组（sham），分为Sham 6周和12周组；另20只分为正常6周和12周对照组。分别在SCI后6周和12周时取材，行骨髓基质细胞培养，并检测其成骨能力及OPG、RANKL基因表达。结果：脊髓损伤6周、12周时，大鼠骨髓基质细胞成骨能力无明显变化，其OPG基因表达无明显改变；脊髓损伤6周时，其RANKL基因表达和RANKL／OPG明显升高。结论：骨髓基质细胞RANKL基因表达和RANKL／OPG升高可能是脊髓损伤后早期大鼠发生骨质疏松的主要原因。     

三七总皂苷干预股骨头缺血性坏死兔成骨细胞护骨素基因的表达

背景：前期研究已明确三七总皂苷能抑制乙醇诱导的兔骨髓基质干细胞成脂分化。目的：进一步观察三七总皂苷对兔成骨细胞的增殖和分化以及骨保护素、细胞核因子κB受体活化因子配体mRNA表达的影响。方法：白酒灌胃4周制备新西兰兔股骨头缺血坏死模型,随机分为生理盐水组、复方骨肽组和三七总皂苷组。通过组织块培养法提取各组兔成骨细胞,检测细胞的分化,骨保护素、细胞核因子κB受体活化因子配体基因表达情况,检测各目的基因杂交信号的强弱。结果与结论：三七总皂苷组兔碱性磷酸酶活性、钙结节计数及骨保护素、细胞核因子κB受体活化因子配体的表达强度、骨保护素mRNA/细胞核因子κB受体活化因子配体mRNA均高于生理盐水组（P〈0.01）;与复方骨肽组效果接近。证实三七总皂苷能够促进兔成骨细胞的增殖和分化,并能提高成骨细胞的骨保护素mRNA的相对表达量而对其细胞核因子κB受体活化因子配体mRNA有抑制作用。     

RANKL inhibition: Clinical implications for the management of patients with multiple myeloma and solid tumors with bone metastases

Background: Receptor activator of NF-κB ligand (RANKL) binds to RANK on the surface of osteoclast precursors and enhances their differentiation, survival and fusion, activates mature osteoclasts and inhibits their apoptosis. Osteoprotegerin (OPG) is the decoy receptor of RANKL. Disruption of the RANK/RANKL/OPG axis is implicated in bone metastases. Objective/methods: A review of the role of RANKL signaling in bone development and the rationale for targeting RANKL in treatment of bone metastases and myeloma bone disease. Results/conclusions: In preclinical models of solid tumors and myeloma, RANKL inhibition reduced osteoclast numbers and subsequent bone resorption, prevented development of osteolytic lesions and decreased tumor burden. Preliminary clinical studies with denosumab, an anti-RANKL fully human monoclonal antibody, in patients with solid tumors with bone metastases and myeloma showed that targeting RANKL reduces osteoclastogenesis, bone resorption markers and skeletal-related events, supporting further study of this molecule and others with anti-RANKL activity.     

运动状态下白细胞介素6介导骨保护素相关因子信号通路对骨代谢的调节

背景：骨保护素-核因子κB受体活化因子配体-核因子κB受体活化因子信号通路是调节骨代谢的经典通路,白细胞介素6和该信号通路存在相关性,运动对骨代谢的影响机制与二者的调节作用密切相关。目的：研究运动状态下白细胞介素6介导骨保护素-核因子κB受体活化因子配体-核因子κB受体活化因子信号通路对骨代谢活动的调节,揭示运动状态下此信号通路的内在联系。方法：检索CNKI、EBSCO和Elsevier数据库中有关运动应激、白细胞介素6、骨保护素-核因子κB受体活化因子配体-核因子κB受体活化因子信号通路的论文,选取其中39篇具有代表性和最新研究进展的论文为参考文献进行分析整合,揭示运动、白细胞介素6及信号通路之间的关系。结果与结论：目前研究表明白细胞介素6和骨保护素-核因子κB受体活化因子配体-核因子κB受体活化因子信号通路在骨代谢过程中密切相关,在不同运动负荷和强度状态下白细胞介素6和该信号通路的表达,呈现出特异性的运动应激的反应与适应。研究结果不仅有助于揭示运动健骨机制,而且可应用于骨关节病的预防与治疗领域。     

聚甲基丙烯酸甲酯颗粒对人滑膜细胞核因子κB受体激动剂配体/骨保护蛋白表达的影响

背景：多种因子可以影响骨保护蛋白/核因子κB受体激动剂配体/核因子κB受体激动剂（Osteoprotegerin/receptor activator of nuclear factor-kappaB/ligand of receptor-activator of nuclear factor-kappaB,OPG/RANKL/RANK）系统的表达影响骨代谢,那么松动假体周围的骨水泥颗粒是否也通过影响其代谢参与假体松动过程？目的：观察聚甲基丙烯酸甲酯颗粒对人滑膜细胞RANKL/OPG表达的影响。方法：体外培养人滑膜细胞,在滑膜细胞培养体系中分别加入质量浓度为0（空白对照）,0.2,1,10g/L的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥颗粒,采用荧光定量PCR检测上述各浓度PMMA颗粒作用不同时间后滑膜细胞内RANKL、OPG的表达量及其比值。结果与结论：与空白对照组相比,各实验组滑膜细胞内RANKL、OPG的表达量均有下降;随着与聚甲基丙烯酸甲酯颗粒共培养时间延长,各实验组滑膜细胞内RANKL、OPG表达均有下降趋势,而RANKL/OPG表达比值无明显变化。说明聚甲基丙烯酸甲酯颗粒在对滑膜细胞产生生物学反应时并不干扰假体周围骨代谢的动态平衡,并未直接参与人工关节假体的无菌性松动。     

低频振动对骨髓基质细胞成骨能力影响及机制的研究

目的了解低频振动对骨髓基质细胞（BMSCs）成骨能力及其OPG基因、RANKL基因表达的影响。方法分离、培养10周龄雌性SD大鼠BMSCs，随机分为静止培养对照组和振动组，振动组于培养的第11天开始接受振动干预7d；振动结束后对两组BMSCs的增殖、碱性磷酸酶（ALP）、钙化结节及OPG mRNA、RANKL mRNA进行检测。结果振动组BMSCs增殖能力较对照组明显提高（P〈0．05），但ALP活性、钙化结节无明显改变。振动组BMSCs OPG基因表达明显上调（P〈0．05），RANKL基因表达无明显变化。结论低频振动可促进BMSCs的增殖，可能与其促进OPG基因表达上调有关；但未发现能使BMSCs成骨能力出现明显改变。     

RANKL/RANK/OPG系统生物学功能的研究进展

RANKL(Receptor activator of nuclear factor￣κB ligand)/RANK/OPG系统在骨吸收调节中可识别调节细胞功能的因子。RANKL/OPG比例是决定骨量和骨密度的重要因素。虽然对它们调节破骨细胞形成的作用机制已有十多年的研究,但它们在健康和病理条件下的作用还存在着许多问题。现就RANKL/RANK/OPG系统在骨代谢中的作用做一总结。