体外培养人成骨细胞骨相关基因表达

目的 探讨体外培养人成骨细胞骨相关基因表达情况。方法 应用组织块移行生长法分离培养人成骨细胞，活体观察与碱性磷酸酶杂色观察其生物学特性，采用RT-PCR方法检测培养14d的二代人成骨细胞基因COL1，BGP，OPG，ON，IGF-1，TGF-β的表达情况，并用GAPDH予以矫正。结果 相差倒置显微镜观察可见细胞呈三角形，四角形或不规则形，50%-90%的的细胞碱性磷酸酶呈阳性，培养14d的二代人成骨细胞检测到基因COL1，BGP，OPG，ON，IGF-1，TGF-β的mRNA表达。结论 体外培养人成骨细胞可表达COL1，BGP，OPG，ON，IGF-1，TGF-β等骨相关基因。     

负载人骨形态发生蛋白-7基因的兔脂肪干细胞向成骨细胞分化的实验研究

目的 探讨人骨形态发生蛋白-7(hBMP-7)基因修饰对兔脂肪干细胞(ADSCs)成骨能力的影响. 方法 原代培养兔脂肪干细胞,免疫组织化学方法检测细胞表面抗原CD44、CD49d、CD106的表达,对细胞进行鉴定;阳离子脂质体介导hBMP-7基因转染ADSCs,绿色荧光蛋白表达观察转染效率、逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测目的基因hBMP-7的表达;ALP定量测定,Western blot检测Ⅰ型胶原、骨钙素的表达,以评价转基因ADSCs向成骨细胞分化的情况. 结果 从兔脂肪组织中分离出来的ADSCs CD44、CD49d表达呈阳性,CD106表达呈阴性.RT-PCR检测筛选后的ADSCs稳定表达hBMP-7.转染后7、10、14 d ALP定量测定转染组明显高于未转染组,差异有统计学意义(P<0.05);成骨标志物Ⅰ型胶原、骨钙素的表达转染组明显高于未转染组.结论 从脂肪组织中分离出的ADSCs是一种较好的组织工程种子细胞.hBMP-7重组质粒转染ADSCs后表达目的蛋白,并诱导ADSCs向成骨细胞分化.     

人arresten基因的真核表达及其对血管平滑肌细胞增殖的影响

目的 真核表达人arresten蛋白,并观察其对血管平滑肌细胞体外增殖的影响.方法 用脂质体介导,将含有人arresten基因的重组质粒pSecTag2-AT转染COS-7细胞;应用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测转染细胞目的 基因mRNA表达;收集浓缩转染48 h细胞上清液,Western blot检测目的 蛋白的表达.离体培养大鼠血管平滑肌细胞,用CCK-8法检测转染细胞上清液对平滑肌细胞体外增殖的影响.结果 重组质粒pSecTag2-AT转染的COS-7细胞有目的 基因mRNA的表达;转染细胞上清液中有arresten蛋白的表达.细胞体外增殖分析显示转染细胞上清液可显著抑制血管平滑肌细胞的体外增殖(F=40.154,P＜0.01).结论 真核表达的人arresten蛋白能有效抑制血管平滑肌细胞的体外增殖,为日后开展抑制血管新生内膜增生的基因治疗奠定了基础.     

腺病毒介导的BMP-2基因诱导脂肪间充质干细胞向成骨细胞定向分化

目的探讨人骨形态发生蛋白-2(BMP-2)基因通过腺病毒转染青山羊脂肪间充质干细胞(ADSCs)的可行性及其向成骨细胞定向分化的能力。方法取麻醉状态下青山羊腹股沟脂肪组织,经体外分离培养获得ADSCs,转染以腺病毒介导的人BMP-2基因。倒置相差显微镜观察细胞形态,MTT法检测ADSCs生长增殖情况,免疫细胞化学法对ADSCs细胞进行碱性磷酸酶(ALP)活性测定,SABC法检测ADSCsⅠ型胶原的表达,通过RT-PCR、Western blot法检测BMP-2基因的表达水平。结果转染人BMP-2基因的ADSCs形态规则;细胞生长速度快,且随培养时间的延长逐渐增多(P0.05);成骨诱导后,转染组细胞ALP活性和Ⅰ型胶原表达强度明显高于未转染组(P0.05);转染组ADSCs BMP-2基因m RNA水平和蛋白含量均明显强于未转染组(P0.05)。结论经腺病毒介导的人BMP-2基因转染的青山羊ADSCs在体外诱导培养中可以向成骨细胞定向分化,并保持较强的增殖能力;转染后细胞BMP-2目的基因表达增高。     

INI1基因对胃癌细胞增殖活性的影响及其机制

目的 通过改变INI1基因表达水平探讨INI1对胃癌细胞增殖活性影响的分子机制.方法 荧光定量逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)及Western blot方法检测15例胃癌及癌旁组织INI1 基因mRNA和蛋白质的表达水平;将INI1-GFP真核表达质粒及INI1特异性小干扰RNA(INI1-siRNA)分别转染人胃癌SGC7901细胞株,Western blot方法检测过表达及下调表达INI1的效率;噻唑蓝(MTT)比色法检测过表达及下调表达INI1后SGC7901细胞的增殖活性的改变,荧光定量RT-PCR及Western blot方法检测增殖细胞核抗原(PCNA)表达改变.结果 临床胃癌组织中INI1蛋白及mRNA表达水平明显低于癌旁组织(P＜0.01);INI1-GFP转染S1GC7901细胞可明显增加INI1表达水平,同时降低细胞增殖活性(P值均＜0.01);而INI1-siRNA转染可明显降低INI1表达水平,同时增加SGC7901细胞增殖活性(P值均＜0.01);上调INI1表达可抑制PCNA表达水平,而下调INI1表达则增加PCNA的表达(P值均＜0.01).结论 INI1具有抑制胃癌细胞增殖的作用,此作用与其负向调节PCNA表达有关.     

转化生长因子-β1基因转染鼠成骨细胞的研究

目的　研究转化生长因子 - β1 (TGF- β1 )基因转染鼠成骨细胞对其生物学特性的影响。方法　将TGF- β1 基因导入成骨细胞 ,通过原位杂交检测和成骨细胞培养上清液 TGF- β1 活性测定 (水貂肺上皮细胞生长抑制试验 ) ,了解转染细胞 TGF- β1 的表达。检测基因转染及转染细胞上清对成骨细胞增殖和碱性磷酸酶 (AL P)活性的影响 ,观察 TGF- β1 基因转染成骨细胞生物学活性的变化。结果　原位杂交检测基因转染成骨细胞可明显表达TGF- β1 。上清液 TGF- β1 活性检测结果显示 1∶ 1、1∶ 2、1∶ 4复合培养基对 Mv1抑制率分别为 16 .3%、2 2 .7%和2 8.2 % ,上清中 TGF- β1 含量越高 ,活化后对 Mv1抑制作用越明显。 TGF- β1 基因转染对成骨细胞生物学活性无明显影响 ,而转染细胞上清活化后可促进成骨细胞增殖 ,抑制 AL P活性。结论　 TGF- β1 基因转染鼠成骨细胞可显著促进 TGF- β1 表达 ,转染细胞生物学特性保持稳定 ,为骨缺损基因治疗的体内研究奠定了基础     

人碱性成纤维细胞生长因子基因转染大鼠骨髓间充质干细胞的研究

目的 观察人碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)基因体外转染对大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)bFGF表达的影响.方法 密度梯度离心、贴壁法培养分离SD雄性大鼠MSCs,体外扩增,流式细胞仪检测MSCs表面抗原表达.利用慢病毒载体系统介导将具有人源性bFGF基因转染至第2代MSCs,在倒置荧光显微镜下观察转染后细胞形态和生长的变化,应用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)、Western blot法鉴定bFGF在MSCs中的表达.结果 密度梯度离心、贴壁法培养分离可获得MSCs,P3代大鼠细胞利用流式细胞仪检测CD11b/c阳性细胞表达率为(13.2±0.6)%,CD34阳性细胞表达率为(1.2±0.5)%,CD44阳性细胞表达率(97.8±0.9)%,CD90阳性细胞表达率(96.8±1.4)%.MSCs转染48 h后,绿色荧光蛋白的表达明显增强.RT-PCR证实转基因MSCs表达bFGF mRNA明显增强,Western blot检测证实转基因MSCs在49 KDr出现特异性条带,而空白和空载组的MSCs则未见阳性条带.结论 采用慢病毒介导的基因转染技术可以将bFGF基因转染至MSCs中,并有外源性bFGFmRNA和蛋白的有效表达,MSCs可作为bFGF基因治疗的载体.     

腺病毒介导入BMP-2对骨髓间质干细胞成骨能力的影响

目的　探讨腺病毒介导的人骨形态发生蛋白 (BMP 2 )转染对体外培养骨髓间质干细胞(MSCs)成骨能力的影响。　方法　取日本大耳白兔 2 0只自双侧股骨大转子取材培养MSCs ,左侧来源细胞为实验组 ,右侧为对照组。以复制缺陷重组腺病毒介导人BMP 2基因转染MSCs后 ,用ALP检测两组细胞的ALP活性 ;骨钙素RT PCR检测两组细胞Ⅰ型胶原的表达 ;BGP放免分析检测两组细胞的骨钙素含量。　结果　转基因组和对照组ALP分泌量 (U/L)分别为 7 0 1± 0 5 9、5 2 3± 0 5 5 ;RT PCRⅠ型胶原的表达为 1 3 5± 0 12、3 65± 0 3 7;骨钙素 (ng/ml)为 2 4 5 0± 0 93和 15 45± 1 81。两组间差异均有显著性 (P <0 0 5 )。　结论　用腺病毒介导人BMP 2蛋白作用后的MSCs具有成骨细胞的生物学特性。腺病毒介导人BMP 2转基因可以提高MSCs的体外成骨能力。     

负载SOX-9的大鼠脂肪干细胞成软骨分化的实验研究

目的 SOX-9基因转染大鼠的ADSCs(Adipose stromal cells,ADSCs),诱导其向软骨细胞分化,为软骨组织工程学种子细胞提供新方法.方法 分离、培养大鼠的ADSCs,免疫荧光法进行鉴定;SOX-9基因转染ADSCs,对转染后细胞进行筛选;MTT法测定筛选后细胞的增殖活性;RT-PCR、Western blot对筛选后细胞的表达进行检测.结果 成功分离、培养大鼠的ADSCs;细胞表面标志物CD29和CD44表达阳性,CD106和CD34表达阴性;基因转染后细胞的增殖力变强;转染SOX-9的ADSCs在目的基因SOX9、Aggrecan、Collagen Ⅱ mRNA的表达和软骨特异性基质-Collagen Ⅱ的分泌上明显高于转染空载体组和对照组;结论 SOX-9基因转染后ADSCs具有了软骨细胞的表型特征,可以用作软骨组织工程的种子细胞.     

hVEGF165基因转染大鼠BMSCs的实验研究

目的构建携带hVEGF165基因的重组腺病毒载体pAdxsi-增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)-hVEGF165,体外转染大鼠BMSCs,观察转染后hVEGF165的表达情况以及对BMSCs生长增殖的影响,为进行血管再生的基因治疗奠定实验基础。方法将hVEGF165从原始质粒切下连接到pShuttle-巨细胞病毒-EGFP重组穿梭载体,并转移至pAdxsi载体上,获得重组腺病毒载体质粒pAdxsi-EGFP-hVEGF165,进行酶切鉴定及基因测序。采用PacI限制性内切酶线性化pAdxsi-EGFP-hVEGF165,并转染人胚肾细胞HEK293,收获重组腺病毒,测定病毒滴度。贴壁法培养Wistar大鼠BMSCs,体外转染携带EGFP基因的重组腺病毒(pAdxsi-EGFP),荧光倒置相差显微镜及流式细胞术确定最佳病毒感染复数(multiplicities of infection,MOI)。依据最佳MOI转染pAdxsi-EGFP-hVEGF165至BMSCs,采用Western blot、RT-PCR及ELISA法检测转染后hVEGF165的表达;MTT法评价转染后BMSCs生长增殖情况。结果酶切鉴定及基因测序提示重组腺病毒载体质粒含有hVEGF165 cDNA;经多轮感染、扩增后,病毒滴度可达1×1010 pfu/mL。荧光倒置相差显微镜观察转染pAdxsi-EGFP后MOI为150 pfu/cell时转染效果最佳,流式细胞仪检测转染效率约88%。Western blot和RT-PCR检测示,pAdxsi-EGFP-hVEGF165转染BMSCs 48 h后在蛋白质和基因水平均可有效表达hVEGF165;ELISA检测示其含量在7 d达高峰,在20 d时仍有表达,1、3、5、7、9、11、13、15、20 d各时间点hVEGF165含量均显著高于EGFP基因转染组及未转染组(P<0.05)。MTT结果显示,各时间点转染pAdxsi-EGFP-hVEGF165的BMSCs与未转染组细胞的吸光度(A)值比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论 BMSCs是一种较理想的基因载体细胞,成功制备的重组腺病毒载体质粒可在MOI值为150时将hVEGF165基因有效转染至BMSCs;转染后hVEGF165表达水平较高、持续时间较长,且对BMSCs的生长增殖无明显影响。     

Effects of coumestrol on expression of bone markers during primary osteoblastic cells differentiation

目的 观察植物雌激素香豆雌酚对成骨细胞增殖分化的作用并探讨其作用机制.方法 从小鼠颅盖骨获得成骨细胞并用0,10-9～10-5 M香豆雌酚孵育48 h,以17β雌二醇为阳性对照,用酶消化法测定碱性磷酸酶及Ⅰ型胶原含量,放免法测定骨钙素含量,RT-PCR法测定OPG及RANKL mRNA表达情况,Western Blot测定OPG蛋白含量.结果 干预48 h,不同浓度香豆雌酚呈剂量依赖性增加碱性磷酸酶及Ⅰ型胶原含量,10-6 M时达到最大效应(P<0.05),但10-5 M效应有所降低,香豆雌酚轻度增加成骨细胞骨钙素含量,各组间无统计学差异.香豆雌酚呈剂量依赖性增加OPG基因及蛋白的表达(P<0.05),轻度降低RANKL基因的表达.结论 香豆雌酚能增加成骨细胞增殖及分化,可能其部分通过OPG/RANKL发挥作用.     

铁调素对MC3T3-E1小鼠成骨细胞骨保护素和骨钙素基因表达的影响

目的研究铁调素对小鼠成骨细胞MC3T3-E1细胞骨保护素(OPG)和骨钙素(BGP)基因表达的影响。方法小鼠MC3T3-E1细胞体外培养后,以不同浓度(100 nmol/ml,200 nmol/ml,300 nmol/ml)的铁调素作用72 h,用RT-PCR方法检测OPG、BGP mRNA的表达水平。结果RT-PCR检测显示在不同浓度铁调素干预后,各组均有OPG mRNA和BGP mRNA表达;不同浓度组的OPG mRNA和BGP mRNA表达光密度比值不同,组间密度比值比较存在显著性差异(P0.05)。结论铁调素可上调MC3T3-E1细胞OPG及BGP mRNA表达,铁调素浓度增加转录水平逐渐增加,结果显示有浓度依赖性。     

pcDNA3-hBMP2转染对成纤维细胞 生物学性状的影响

目的 探讨人BMP2基因转染对成纤维细胞NIH3T3生物学性状的影响。方法 构建重组真核表达载体pcDNA3-hBMP2,并在脂质体介导下,将其导入NIH3T3成纤维细胞,通过G418筛选获得阳性克隆,用细胞原位杂交和免疫组织化学方法检测hBMP2基因在NIH3T3成纤维细胞内的表达情况;MTT法和FCM检测pcDNA3-hBMP2转染pcDNA3-hBMP2后成纤维细胞超微结构的改变,碱性磷酸酶的检测观察转染pcDNA3-hBMP2后成纤维细胞向成骨细胞分化情况。结果 转染pcvDNA3-hBMP2后的NIH3T3细胞内有大量hBMP2mRNA的转录及其蛋白的表达;转染pcDNA3-hBMP2对成纤维细胞增殖和细胞周期无影响;转染pcDNA3-hBMP2后的成纤维细胞超微结构可见粗面内质网丰富,囊腔扩张明显其内充满中等电子密度的蛋白分泌物;碱性磷酸酶活性显著上升。结论 pcDNA3-hBMP2转染对成纤维细胞NIH3T3增殖和细胞周期无影响。转染后的成纤维细胞不仅可形成BMP2,而且具有向成骨细胞系分化的特性。     

rhIGF-1对成骨细胞增殖、分化及骨保护素、骨保护素配体基因mRNA表达的影响

目的 观察不同剂量rhIGF-1对成骨细胞增殖，分化及骨保护素，骨保护素配体mRNA基因表达的影响，为明确骨保护素，骨保护素配体在骨质疏松症发病的作用机理及rhIGF-1在临床中应用提供实验依据。方法 取2代培养的大鼠成骨细胞，在rhIGF-1为0ng/ml,10ng/ml,20ng/ml,50ng/ml的浓度中培养。观察细胞的生长及钙结节的形成，MTT法，碱性磷酸酶（ALP），骨钙素（OCN）测定细胞增殖和分化，RT－PCR测定rhIGF-1对成骨细胞骨保护素，骨保护素配体基因mRNA表达的影响。结果 成骨细胞在7d可铺满瓶壁，30d可形成钙结节，rhIGF-1可促进成骨细胞的增殖，ALP和OGN的分泌，促进骨保护素，骨保护素配体基因的表达，以促进骨保护素表达明显，在rhIGF-1为10ng/ml时作用明显。结论 rhIGF-1可促进大鼠成骨细胞的增殖，分化，及骨保护素，骨保护素配体基因mRNA的表达，骨保护素mRNA表达显。rhIGF-1可能通过影响骨保护素，骨保护素配体而调节成骨细胞破骨细胞的平衡，使骨重建，从而防治骨质疏松症。     

阿胶强骨口服液含药血清对胎鼠成骨细胞护骨素及护骨素配体mRNA表达的影响

目的研究阿胶强骨口服液含药血清对胎鼠成骨细胞中OPG、RANKL表达的影响,探讨阿胶强骨口服液治疗骨质疏松的分子机制。方法 3月龄Wistar大鼠(雌雄各半)30只,随机分为阿胶强骨口服液,雌激素,及生理盐水对照组,灌胃7d后,制备实验组和对照组的含药血清。将新生SD大鼠分离的颅骨成骨细胞,制成单细胞悬液,消化传代,取二代培养的成骨细胞,制成细胞悬液。培养细胞被分为5组,分别加同体积药液,对照组仅加培养液,继续培养。采用MTT比色分析、3H-胸腺嘧啶核苷(3H-TdR)渗入法测定成骨细胞增殖,用放免法测定细胞内BGP含量,RT-PCR测定胎鼠成骨细胞中OPG、RANKL mRNA的表达。结果阿胶强骨口服液含药血清以剂量依赖方式促进成骨细胞的增殖,与对照组相比,差异显著(P<0．05)。成骨细胞OPG基因mRNA表达在阿胶强骨口服液含药血清100ml／L时最强,与雌激素组比较无显著性差异(P>0 05),且明显高于对照组(P<0．05)。成骨细胞RANKL基因mRNA表达在1000ml／L阿胶强骨口服液含药血清与雌激素组比较无显著性差异(P<0 05),且明显低于对照组(P<0．05)。结论阿胶强骨口服液可在细胞水平上促进骨的合成代谢及前成骨细胞的有丝分裂,分子水平上调节 OPG／RANKL表达而治疗骨质疏松。     

Fidgetin-like 1 gene inhibited by basic fibroblast growth factor regulates the proliferation and differentiation of osteoblasts.

The FIGNL1 gene was proven to be a new subfamily member of ATPases associated with diverse cellular activities (AAA proteins). In this in vitro study, the AAA proteins inhibited osteoblast proliferation and stimulated osteoblast differentiation. We showed that FIGNL1 may play some regulatory role in osteoblastogenesis. INTRODUCTION: The fidgetin-like 1 (FIGNL1) gene encodes a new subfamily member of ATPases associated with diverse cellular activities (AAA proteins). Although the FIGNL1 protein localizes to both the nucleus and cytoplasm, the function of FIGNL1 remains unknown. In a previous study, we identified several genes that mediate the anabolic effects of basic fibroblast growth factor (bFGF) on bone by using microarray data. FIGNL1 was one of the genes that downregulated >2-fold in MC3T3-E1 cells after treatment with bFGF. Therefore, this study was aimed to identify and confirm the function of FIGNL1 on osteoblastogenesis. MATERIALS AND METHODS: We examined the effect of the FIGNL1 gene on proliferation, differentiation, and apoptosis in mouse osteoblast cells (MC3T3-E1 and mouse primary calvarial cells) using flow cytometry, RT-PCR, cell proliferation assay, and cell death assay. MC3T3-E1 cells and mouse calvarial cells were transfected with small interfering RNA (siRNA) directed against the FIGNL1 or nontargeting control siRNA and examined by cell proliferation and cell death assays. Also, FIGNL1 was fused to enhance green fluorescent protein (EGFP), and the EGFP-fused protein was transiently expressed in MC3T3-E1 cells. RESULTS: Reduced expression of FIGNL1 by bFGF and TGF-beta1 treatment was verified by RT-PCR analysis. Overexpression of FIGNL1 reduced the proliferation of MC3T3-E1 and calvarial cells, more than the mock transfected control cells did. In contrast, siFIGNL1 transfection significantly increased the proliferation of osteoblasts, whereas overexpression of FIGNL1 did not seem to alter apoptosis in osteoblasts. Meanwhile, overexpression of FIGNL1 enhanced the mRNA expression of alkaline phosphatase (ALP) and osteocalcin (OCN) in osteoblasts. In contrast, siFIGNL1 decreased the expression of ALP and OCN. A pEGFP-FIGNL1 transfected into MCT3-E1 cells had an initially ubiquitous distribution and rapidly translocated to the nucleus 1 h after bFGF treatment. CONCLUSIONS: From these results, we proposed that FIGNL1, a subfamily member of the AAA family of proteins, might play some regulatory role in osteoblast proliferation and differentiation. Further analyses of FIGNL1 will be needed to better delineate the mechanisms contributing to the inhibition of proliferation and stimulation of osteoblast differentiation.     

骨细胞分离培养及其与成骨细胞鉴别比较的实验研究

目的:建立比较稳定的骨细胞实验室分离培养方法,并将其部分生物学特性与实验室培养的成骨细胞进行比较研究,明确两者区别.方法:采用序列酶消化法,分别从3只3dSD乳鼠骨骼中分离培养骨细胞和成骨细胞,培养24 h后进行细胞形态学观察.第1代细胞用碱性磷酸酶试剂盒采用重氮盐法(改良Kaplow氏法)染色,采用免疫细胞化学法对细胞的骨钙素(BGP)染色,测定碱性磷酸酶并计算其活性.结果:骨细胞多呈星状或树枝状,且有很多的突触;成骨细胞呈长梭形,有少量的突触.骨细胞碱性磷酸酶染色,胞浆内cAKP颗粒不明显;成骨细胞碱性磷酸酶染色,胞浆内可见众多cAKP颗粒.骨细胞BGP染色阳性明显,成骨细胞BGP染色阳性不如骨细胞明显.ALP在骨细胞中分泌较成骨细胞低,且有统计学差异.结论:实验室条件下能培养出骨细胞,该类细胞和成骨细胞有明显区别.