骨形态发生蛋白2／7异二聚体对人脂肪间充质干细胞成骨分化的促进作用

目的：探讨新型成骨诱导生长因子骨形态发生蛋白2/7异二聚体（bone morphogenetic protein 2/7 heterodimer,BMP-2/7）在诱导人脂肪间充质干细胞（human adipose-derived stem cells,hASCs）成骨分化中的作用。方法：体外培养hASCs,以成骨诱导培养基（osteogenic medium,OM）中添加150 μg/L BMP-2/7为实验组,以单纯OM为阳性对照组（OM组）, 以常规增殖培养基（proliferation medium,PM）为阴性对照组（PM组）。体外诱导的第1、4和7天检测细胞DNA含量,第7和14天进行碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）染色及定量检测,第21和28天进行茜素红染色及定量检测,第1、4、7和14天分别进行成骨相关基因的检测。体内实验使用6只裸鼠,于其背部正中做皮肤切口,向两侧分离出4个皮下植入腔,分别植入：（1）单纯β 磷酸三钙（β-tricalcium phosphate,β-TCP）支架（支架对照组）;（2）β-TCP支架+hASCs（体外PM培养1周）（增殖细胞对照组）;（3）β-TCP支架+hASCs（体外OM培养1周）（诱导细胞对照组）;（4）β-TCP支架+hASCs（体外OM+150 μg/L BMP-2/7培养1周）（实验组）。植入后4周进行取材,标本制成组织学切片,进行HE和Masson三色染色分析。结果：体外诱导后第1天,实验组细胞DNA含量与PM组差异没有统计学意义（P>0.05）,第4天时实验组细胞DNA含量较PM组升高（P<0.05）,第7天时组间DNA含量没有明显差异（P>0.05）。诱导7天和14天后,实验组的ALP染色及定量检测均高于OM组和PM组（P<0.05）;第21和28天矿化结节染色及钙沉积定量检测均高于OM和PM组（P<0.05）。诱导第1天时实验组的成骨相关基因（Runx2、ALP、COL-1A1）的表达量即高于PM组 (P<0.05),诱导第4天时骨钙素（osteocalcin,OC）基因表达量即开始升高,第4、7和14天的基因表达量较OM和PM组显著升高（P<0.05）。HE染色分析可见实验组和诱导细胞对照组的hASCs能分泌出嗜酸性较强的均质细胞外基质,出现了强嗜酸性的类骨组织;与诱导细胞对照组相比,实验组的细胞外基质嗜酸性更强,类骨组织的面积更大,结构更加典型;其他两对照组均未见矿化基质和类骨组织生成。Masson三色染色分析可见实验组呈强阳性表现,细胞基质中充满绿染的胶原;诱导细胞对照组和增殖细胞对照组的细胞基质中有不同程度的阳性表现,但较之实验组,胶原的数量明显减少;单纯支架组未见胶原的表达。结论：BMP-2/7在hASCs的成骨分化过程中发挥了重要作用,能够有效促进hASCs的体外和体内成骨分化。     

rhTNF-α对成骨向分化前后的人脂肪基质细胞分泌血管生成相关生长因子的影响

目的：研究在重组人肿瘤坏死因子（recombinant human tumor necrosis factor alpha,rhTNF-α）刺激下人脂肪基质细胞（human adipose tissue-derived stromal cells, hADSCs）增殖的改变及成骨向分化前后血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）、成纤维细胞生长因子2（fibroblast growth factor-2,FGF-2）和胰岛素样生长因子1（insulin-like growth factor-1,IGF-1）分泌的变化。方法：采用吸脂术获得的第4代hADSCs,以终浓度为0、1、5、10、50、100 μg/L的rhTNF-α刺激hADSCs,分别在48、72、96 h后行MTT法检测不同浓度rhTNF-α对hADSCs增殖的影响;并以该浓度梯度的rhTNF-α刺激hADSCs,24 h后收集上清,以ELISA法检测VEGF、FGF-2和IGF-1的分泌情况;在成骨向诱导的第1、3、7、14天收集细胞上清,ELISA法检测上述3种生长因子分泌的变化,收集细胞上清前24 h更换培养基,并在相应孔中加入rhTNF-α,使其终浓度为10 μg/L。所有ELISA数据均以相应培养孔的细胞数进行校正。结果：rhTNF-α能促进hADSCs的增殖,其作用表现为一定的浓度和时间依赖。相比于对照组,48 h时,10 μg/L rhTNF-α对增殖的促进作用并不明显,但96 h时则表现为促进作用（P<0.01）,而100 μg/L rhTNF-α在48 h表现为抑制作用（P<0.01）,96 h时则表现为明显的促进作用（P<0.01）。相对于对照组,rhTNF-α可以显著促进hADSCs分泌VEGF、FGF-2和IGF-1（P<0.01）;hADSCs经成骨向诱导后,上述3种生长因子的分泌有增加的趋势;不同成骨向分化阶段的hADSCs用10 μg/L rhTNF-α刺激后,在诱导第1天,rhTNF-α显著促进VEGF的分泌（P<0.01）,但对FGF-2和IGF-1的分泌无显著性影响;在诱导第3天和第7天,rhTNF-α对VEGF（P<0.01）、FGF-2（P<0.05）和IGF-1（P<0.05）的分泌均有促进作用;但在第14天则抑制VEGF（P<0.01）、FGF-2（P<0.05）和IGF（P<0.05）的分泌。结论：一定浓度的rhTNF-α对hADSCs的增殖有促进作用;hADSCs分泌VEGF、FGF-2和IGF-1具有rhTNF-α的浓度依赖;在不同成骨向分化阶段,rhTNF-α对hADSCs分泌VEGF、FGF-2和IGF-1这3种生长因子的作用不同。     

人重组骨形成蛋白2作用下人牙周膜细胞Osterix的表达变化

目的 观察人重组骨形成蛋白2(rhBMP-2)作用下,人牙周膜细胞内Osterix(Osx)mRNA和蛋白的表达变化,初步探讨牙周膜细胞成骨分化过程中BMP-2与Osx的信号传递途径.方法 组织块法培养人牙周膜细胞至3代.用含rhBMP-2的培养液,按照不同浓度、不同时间分组进行培养,后采用实时定量反转录(Real-time RT)-PCR和Western印迹法分别检测各组细胞Osx mRNA和蛋白表达变化.选用SB203580抑制细胞p38磷酸化,检测rhBMP-2诱导过程中磷酸化p38(pp38)蛋白、Osx mRNA表达及细胞矿化反应变化.结果 在rhBMP-2持续作用下,人牙周膜细胞内Osx mRNA表达明显升高并具有时效性;Osx蛋白表达从无到有,并逐渐增强.当rhBMP-2浓度≤200μg/L时,Osx mRNA和蛋白表达呈现为剂量依赖性增强;当rhBMP-2＞ 200 μg/L时,Osx表达趋于平缓.在p38抑制剂SB203580干扰下,rhBMP-2对p-p38及Osx的诱导增强作用被显著抑制(OsxmRNA表达:0.378±0.034比0.134±0.027,Osx蛋白表达:0.353±0.024比0.155±0.031,均P＜0.01),矿化结节形成亦相对较少且滞后.结论 BMP-2对Osx具有显著正向调控作用,p38途径是此信号传递过程中的一个重要环节,BMP-2/p38/Osx通路可能是牙周膜细胞成骨分化过程中的一条重要信号通路.     

短时CaCl2刺激对人脂肪干细胞增殖与成骨向分化的影响

目的:观察CaCl2 溶液作为海藻酸钠/明胶交联剂短时作用于人脂肪间充质干细胞( human adipose-de-rived mesenchymal stem cells,hASCs)时,对其增殖和成骨向分化的影响,从而为后期三维生物打印实验选择合适浓度的CaCl2 溶液打下研究基础. 方法:取P3代hASCs,实验组分别用50、100、200、500 mmol/L的CaCl2 溶液对细胞处理5 min,对照组细胞不处理. P3代hASCs处理后第1、3、5、7天用CCK-8(cell counting kit-8)法检测细胞增殖情况. P3代hASCs成骨诱导7d后,采用碱性磷酸酶染色法观察细胞成骨向分化情况,并用碱性磷酸酶活性定量法测定各实验组与对照组碱性磷酸酶活性表达的差异. P3代hASCs成骨诱导14天后,用茜素红染色法观察细胞矿化结节形成情况进行定量分析. 采用SPSS 17. 0软件,运用单因素方差分析对结果进行分析,两两比较采用SNK法.结果:不同浓度CaCl2 溶液处理组细胞的增殖水平在第1、3、5、7天的差异均无统计学意义;成骨诱导7天后,随着CaCl2 溶液浓度的升高,碱性磷酸酶活性先升高后降低,除50 mmol/L与100 mmol/L CaCl2 溶液处理组之间,以及成骨诱导培养基组与200 mmol/L CaCl2 溶液处理组之间差异无统计学意义外,其余组间差异均有统计学意义( P<0. 05);成骨诱导14天后,随着CaCl2 溶液浓度的升高,矿化结节由散在片状逐步变为层叠片状,矿化结节定量结果显示各实验组之间以及与各对照组间的差异均有统计学意义(P<0. 05). 结论:短时高浓度钙离子刺激对hASCs增殖无影响,但对hASCs的成骨向分化有促进作用,且随着钙离子浓度增加,促进作用加强,因此可以选用高浓度CaCl2 溶液作为三维生物打印用材料的交联剂.     

高脂饮食诱导胰岛素抵抗小鼠胰腺组织Toll样受体4及炎性因子的表达

目的研究高脂饮食诱导胰岛素抵抗小鼠胰腺组织Toll样受体4(TLR4)、核因子-kappa B(NF-κB)表达及其炎性因子水平变化。方法 2013年1月—2014年1月于湖北医药学院进行实验。选取C57BI/6型雄性小鼠160只,按照随机数字表法分为实验组和对照组,每组80只,对照组给予普通饮食,实验组给予高脂饮食,分别在喂养第0天、第3天、第7天、第11天、第14天、第21天、第42天、第84天测量小鼠体质量、宅腹血糖以及胰岛素水平,将小鼠处死后取胰腺组织,然后进行苏木精—伊红染色(HE),观察胰岛细胞的形态,应用Western Blot法检测胰腺组织中TLR4、NF-κB蛋白表达情况,应用免疫组化法检测胰腺组织肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白介素-6(IL-6)的表达水平。结果小鼠胰岛素抵抗模型成功被诱导,随着时间延长实验组小鼠体质量、空腹血糖呈增加趋势,分别于第14天和第21天与对照组比较差异具有统计学意义[(29.71±0.85)g vs.(27.08±0.56)g,t=23.19,P=0.00;(29.83±0.41)g vs.(26.09±0.58)g,t=9.3l,P=0.00;(10.37±0.63)mmol/L vs.(9.69±0.58)mmol/L.t=10.54,P=0.00:(10.62±0.72)mmol/L vs.(9.31±0.24)mmol/L,t=15.43,P=0.00],胰岛素水平从第3天开始增加,第7天达到高峰,第7天到第42天与对照组比较差异均有统计意义[(216.05±7.13)μmol/L vs.(31.62±10.42)μmol/L,t=130.65,P=0.00;(11 3.24±5.29)μmol/L vs.(50.12±9.64)μmol/L,t=51.34,P=0.00;(106.28±11.08)μmol/L vs.(44.23±2.53)μmol/L,t=48.83,P=0.00;(82.19±4.25)μmol/L vs.(42.58±3.08)μmol/L,t=67.50,P=0.00;(55.72±2.52)tμmol/L vs.(35.09±2.53)μmol/L,t=24.12,P<0.05,P=0.00];胰腺组织中TLR4、NF-κB蛋白从第7天开始出现高表达,第21天到达高峰,之后出现下降,同时胰岛细胞出现TNF-α和IL-6特异性的表达。结论高脂饮食诱导小鼠胰岛素抵抗时会出现TLR4/NF-κB通路激活,且出现TNF-α和TL-6高表达。     

阿仑膦酸钠对人骨髓间充质干细胞体外骨向诱导的研究

目的:探讨不同浓度阿仑膦酸钠对人骨髓间充质干细胞体外骨向诱导增殖和成骨诱导分化能力的影响.方法:取生长状态良好的第四代细胞,分为实验组(不同浓度的阿仑膦酸钠,A-F组)、空白对照组(L-DMEM,G组)和阳性对照组(地塞米松,H组)各自诱导成骨分化.观察细胞形态,放射免疫法检测各组hBMSCs骨钙素的分泌能力,实时荧光定量PCR检测各组细胞培养液中Runx2和Osx mRNA的表达情况,并检测经成脂肪细胞诱导分化后细胞内脂蛋白脂酶(LPL)mRNA的表达情况.结果:hBMSCs诱导分化至第7天时,A-F组大部分细胞仍呈长梭形,G组部分细胞开始出现形态学改变;各组细胞培养基中骨钙素均随诱导分化时间推移而增多;各组细胞表达Osx和Runx2 mRNA也随诱导分化时间推移而增多;hBMSCs经诱导分化21 d时,A-F组细胞Osx和Runx2 mRNA表达量进一步增加,E组和F组超过半数细胞阳性表达,高于其他阿伦磷酸钠工作液诱导组;在阴性对照组,始终未见有细胞形态学改变、骨钙素表达和Osx和Runx2 mRNA表达.结论:ALN能促进hBMSCs增殖和骨向分化,1×10-6mol/L为其诱导分化的合适浓度.     

芍药苷调节LKB1-AMPK信号通路对LPS诱导的牙周膜干细胞凋亡和成骨分化的影响

目的:探讨芍药苷(PF)调节肝激酶B1(LKB1)-腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路对脂多糖(LPS)诱导的牙周膜干细胞(PDLSCs)凋亡和成骨分化的影响。方法:收集对数生长期PDLSCs,分为对照组、LPS组(10μg/mL),LPS+PF低浓度(PF-L,10μg/mL LPS+5μmoL/L PF)组、LPS+PF中浓度(PF-M,10μg/mL LPS+10μmoL/L PF)组、LPS+PF高浓度(PF-H,10μg/mL LPS+20μmoL/L PF)组、LPS+PF-H+LKB1抑制剂(radicicol, 10μg/mL LPS+20μmoL/L PF+10μmoL/L radicicol)组。ELISA检验细胞中炎症因子[白细胞介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-6]水平；茜素红染色观察矿化结节变化；碱性磷酸酶(ALP)检测细胞成骨分化；流式细胞仪检测细胞凋亡；qRT-PCR检测成骨基因(OPN、RUNX2及OCN)表达水平；Western blot检测LKB1-AMPK通路蛋白及凋亡蛋白(caspase-1)表达水平。结果:与对照组相...     

构建一种可评价脂肪间充质干细胞成骨向分化的荧光素酶报告系统

目的：构建一种可用于评价人脂肪间充质干细胞（human adipose-derived stem cells, hASCs）成骨向分化的荧光素酶报告系统,以期能够快捷、特异且定量的检测出细胞在体外的成骨向分化情况,并且使将来活体监测小型实验动物外源移植细胞的成骨分化成为可能。方法：将骨钙素（osteocalsin, OC）基因的启动子克隆到荧光素酶luciferase报告基因的上游,构建pLVX-OCpro -Luc-Puro载体,进行慢病毒包装后感染人脂肪间充质干细胞,嘌呤霉素（puromycin）筛选阳性克隆,获得稳定整合OCpro-Luc-Puro的细胞株,将该细胞在成骨诱导培养基中培养的第7和14天,观察其在成骨诱导环境下分化的情况。在成骨诱导培养的第7和14天检测荧光素酶的活性,同时进行茜素红（Alizarin red S）染色定量及成骨相关基因表达水平的检测,通过比较验证该荧光素酶报告系统用于成骨评价的可行性。结果：成功构建pLVX-OCpro-Luc-Puro 载体获得稳定整合报告基因的hASCs细胞株。在OCpro-Luc-Puro-hASCs成骨诱导的第7和14天,茜素红钙化结节染色结果均为阳性,且第14天的染色及定量结果明显强于第7天。OC、Runx2及碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）基因的mRNA水平在成骨分化刺激下,其表达水平逐渐上升,同时,荧光素酶被激活,且荧光素酶的活性在第14天明显强于第7天,即荧光素酶表达的趋势与茜素红染色定量及成骨相关基因表达水平一致。结论：成功构建了一种可用于评价成骨向分化的荧光素酶报告系统,并通过与传统的检测成骨向分化方法（茜素红染色定量、成骨相关基因表达）对比,验证了该系统的有效性。     

噻庚啶抗内毒素休克的作用

目的　研究噻庚啶抗内毒素休克作用和机制.方法　静脉注射脂多糖(LPS) 5 mg/kg复制大鼠内毒素休克模型,Northern杂交分析TNFαmRNA表达,放免法测定血浆TNFα的含量,黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶法测定血浆SOD活性,TBA法测定血浆MDA含量,激光扫描共聚焦显微技术测定单细胞内游离Ca2+浓度（［Ca2+i］）.结果　噻庚啶显著提高休克大鼠的平均动脉血压(MABP)及24 h的存活率,抑制LPS诱导的大鼠肝脏TNFα mRNA的表达这(18+10 vs LPS+saline 38±10, P<0.01)和血浆TNFα水平［（7.8±2.4)μg/L vs LPS+saline (21.5±3.2)μg/L,P<0.01)］,提高血浆SOD活性［（1037.2±112.8）NU/L vs LPS+saline (615.4±92.6)NU/L,P<0.01］,降低血浆MDA的含量［（5.2±1.1)μmol/L vs LPS+saline (9.8±1.5)μmol/L, P<0.01］,并能显著抑制TNFα诱导的内皮细胞［Ca2+］i升高.结论　噻庚啶通过抑制TNFα基因表达,抑制脂质过氧化和防止细胞内Ca2+超载具有良好的抗内毒素休克作用.     

钠离子对成骨细胞的影响及其与上皮钠通道的关系

目的探讨不同浓度钠离子(Na+)对大鼠成骨细胞(Ob)成骨功能的影响,及其与上皮钠通道(ENaC)的相关性。方法 Ob经1×10-4~1 mol/L Na+处理后,检测Ob的增殖和分化情况。再从中选3个浓度Na+处理Ob,RT-PCR测定成骨功能相关基因(Cbfa1,OPN,OC)及ENaC-α的表达变化。结果在1×10-4~1 mol/L范围内,Na+对Ob具有双向影响作用,与对照组相比低浓度Na+明显促进Ob分化,升高Na+浓度则抑制Ob分化,而Na+对Ob的增殖无影响。RT-PCR示:Na+对Ob中Cbfa1、OPN及OC表达同样具有双向作用,低浓度促进表达,高浓度抑制;并且ENaC-αmRNA在Na+调控下的变化情况与成骨功能相关基因及Ob分化活性的变化相一致。结论 Na+可直接影响Ob的分化及成骨功能相关基因的表达,而且Na+对Ob的影响作用与ENaC相关。     

Effect of rhTNF-α on Mitochondrial Transmembrane Potential and Motility of Human Sperm in vitro by Flow Cytometry and Computer Aided of Semen Analysis

Objective To evaluate effect of recombined human tumor necrosis factor (rhTNF-α)on mitochondrial transmembrane potential and motility of human sperm in vitro Methods Semen samples for study were obtained from 40 health men (average age 26± 1.2 years) with normal semen analysis. Sperm suspension with computer aided of semen analysis (CASA) technique; 2) were stained in the presence of 10 μg/ml Rh123and PI, mitochondrial transmembrane potential of those was analyzed by flow cytometry(FCM).Results Significant differences were found between experimental groups and control groups on viability, straight line velocity, curvilinear velocity, average path velocity,progressive motility of human sperm and number of sperm with normal mitochondrial transmembrane potential (P＜0. 01) expect final concentration 30 pg/ml group (P＞0.05). Sperm motility lowed with increasing rhTNF-α concentration and incubating time (P＜0.01). Number of sperm with normal mitochondrial transmembrane potential decreased with increasing rh TNF-a concentration and incubating time (P＜0.01).Conclusion rhTNF-α can decrease human sperm motility function in vitro, which can interfere the function of human sperm mitochondrial transmembrane potential and may inhibit sperm mitochondrial enzymatic activities.     

Ad-HIF-1α-Trip肌肉注射对大鼠缺血肢体血管新生和血液灌注的影响

目的研究重组腺病毒低氧诱导因子-1α三突变体(the recombinant adenovirus containing the triple-pointmutants HIF1-αgene,Ad-HIF-1α-trip)基因对大鼠缺血后肢血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)表达、血管新生及血流灌注的影响。方法 48只2月龄雄性Wistar大鼠(体质量0.200～0.250 kg)建立急性左后肢缺血模型,应用随机数字表法随机分成4组(n=12):生理盐水组(Saline组),腺病毒空载体组(Ad-Null组)、重组腺病毒低氧诱导因子-1α组(Ad-HIF-1α)、Ad-HIF-1α-trip组。分别在建模后即刻肌注生理盐水、Ad-Null、Ad-HIF-1α、Ad-HIF-1α-trip0.5 ml,病毒滴度4×109PFU。术后7 d,行Real-time PCR检测缺血组织HIF-1α及VEGF的表达情况。术前及基因转染后即刻、7、14、28 d对大鼠后肢进行对比超声(contrast enhanced ultrasound,CEU)检查,基因转染后28 d处死动物行病理切片CD31免疫组化微血管密度(microvascular density,MVD)计数。结果基因转染后7 d,在mRNA水平HIF-1α及VEGF在Ad-HIF-1α-trip组大鼠缺血后肢肌肉组织中表达最强[HIF-1α:(2.576±0.019);VEGF:(2.498±0.031),P<0.05];CEU结果显示:Ad-HIF-1α-trip组基因转染后大鼠缺血后肢血流灌注改善明显优于其他各组{基因转染28 d A×β标化值:Saline vs Ad-Null vs Ad-HIF-1αvs Ad-HIF-1α-trip:[(0.529±0.045)vs(0.535±0.062)vs(0.642±0.056)vs(0.895±0.049),P<0.05];CD31免疫组化示:转染后28 d,Ad-HIF-1α-trip组缺血后肢肌肉组织MVD计数明显优于其他各组[Saline vs Ad-Null vs Ad-HIF-1αvs Ad-HIF-1α-trip:(82.316±19.258)vs(89.662±21.374)vs(175.248±31.736)vs(213.426±48.073),P<0.05]}。结论 Ad-HIF-1α-Trip在大鼠缺血肢体肌肉组织能有效表达,促进缺血肢体的血管新生及血流灌注。     

低能量激光照射对人脂肪基质细胞增殖分化的影响

目的： 研究低能量激光照射（low level laser irradiation,LLLI）的照射剂量对人脂肪基质细胞（human adipose-derived stromal cells,hASCs）增殖与分化作用的影响,为LLLI进一步在骨组织工程中的应用奠定基础。方法： 将P4代hASCs接种于孔板中,24 h后利用半导体激光器（980 nm,100 mW~12 W）连续照射4 d。以增殖培养基为空白对照组(PM组),实验组接受2、4、6、8 J/cm2的激光照射,连续7 d进行细胞计数试剂盒（cell counting kit-8,CCK-8）增殖检测。当细胞达到70%的融合后将一半细胞更换为成骨培养基（osteogenic medium,OM）,根据培养基及累计接受的激光总能量密度分为6组：PM、OM、PM+LLLI2 J/cm2、OM+LLLI2 J/cm2、PM+LLLI4 J/cm2、OM+LLLI4 J/cm2。于第7天进行碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）染色及定量检测,于第14、21天进行矿化沉积检测,于第7、14天进行实时定量PCR检测成骨相关基因的表达,探究低能量激光对hASCs成骨分化的影响,结果采用SPSS 19.0软件进行统计学分析。结果： PM+LLLI4 J/cm2组细胞增殖速率最快,OM各组的ALP染色均呈阳性表达,且染色深度随激光能量密度的增高而加重。第14天时,OM各组随激光照射能量升高,矿化结节体积明显增大、数目增多;第21天时,OM组间茜素红染色结果无明显差异。ALP及茜素红定量结果均与相应染色结果趋势一致。hASCs实时定量PCR结果提示,LLLI可促进ALP和Runx2的表达,且促进作用与照射剂量呈正相关。结论： LLLI具有促进hASCs增殖分化的作用,且在一定剂量范围内,这种促进作用会随照射剂量的增大而加强,当达到峰值后随照射剂量的增大而减弱。