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1.
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。  相似文献   

2.
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。  相似文献   

3.
目的:检测原代人脂肪基质细胞(human adipose-derived stromal sells,hASCs)的体内成骨能力,为应用其构建组织工程化骨奠定基础。方法:酶消化法分离原代hASCs,细胞经成骨向和成脂肪向诱导后,碱性磷酸酶(al-kaline phosphatase,ALP)染色和茜素红矿化染色检测其成骨向分化的能力,油红O染色检测其成脂肪向分化的能力。体内实验使用12只裸鼠,于其背部一侧皮下植入原代hASCs+支架材料作为实验组,同一裸鼠的另一侧植入单纯支架材料作为对照组。植入4周和8周后取材,制成组织切片,进行HE染色和免疫组织化学染色观察。结果:300 mL脂肪组织中可以获得约6×107个原代hASCs。体外实验证实原代hASCs具有成骨向和成脂肪向分化的潜能。HE染色可见,植入4周和8周后植入物中有类骨组织形成,免疫组织化学染色显示骨钙素、ALP和抗人核抗体呈阳性表达。结论:原代人脂肪基质细胞与支架材料构建的复合物可以在裸鼠体内成骨。  相似文献   

4.
目的 研究组织型转谷氨酰胺酶(tissue transglutaminase, TG2)是否参与人SaOS-2细胞系成骨分化过程。方法 使用携带短发夹RNA(short hairpin RNA, shRNA)的慢病毒转染SaOS-2细胞以敲减TG2表达,以SaOS-2细胞及转染了含阴性对照shRNA病毒的SaOS-2作为对照组,分别进行体外成骨诱导培养,并进行以下检测:1)诱导14 d后各组矿化情况(茜素红染色),2)诱导4 d、7 d后碱性磷酸酶活性及I型胶原、骨钙素、骨形态发生蛋白-2(BMP-2)的mRNA表达,并与诱导前的表达水平相比较。结果 SaOS-2细胞组及转染阴性对照shRNA组在体外成骨诱导过程中I型胶原、骨钙素、BMP-2的mRNA表达和ALP活性逐渐增加,14 d时形成明显矿化结节,而TG2敲减后的SaOS-2细胞在诱导14 d时矿化水平显著低于对照组,诱导7 d时ALP活性及I型胶原、骨钙素、BMP-2的mRNA表达水平显著低于对照组。结论 组织型转谷氨酰胺酶参与SaOS-2细胞体外成骨分化及矿化。  相似文献   

5.
6.
周少怀  杜谢琴  金静  卞峰  方红育 《医学综述》2016,(4):807-810,833
目的探讨骨形成蛋白4/基质细胞衍生因子1(BMP-4/SDF-1)释体联合骨髓间充质干细胞(BMSCs)修复骨缺损的可行性。方法冷冻干燥和乳化交联法制备BMP-4/SDF-1壳聚糖缓释体,通过电镜扫描观察缓释体形态,酶联免疫吸附测定法检测BMP-4和SDF-1的缓释作用;体外分离培养兔BMSCs,Transwell检测缓释体对BMSCs的趋化作用,单核细胞直接细胞毒性实验检测细胞因子缓释体对兔BMSCs的增殖作用,定量聚合酶链反应检测成骨相关指标[碱性磷酸酶(ALP)/骨钙素(OCN)]茜素红染色观察带有细胞因子的缓释体对BMSCs矿化结节形成能力。结果空白组、BMP-4组、SDF-1组、BMP-4/SDF-1组的兔BMSCs增殖随着时间的增长而逐渐升高,且BMP-4/SDF-1组的兔BMSCs增殖率显著高于其他各组,差异有统计学意义(P<0.05)。将共培养的兔BMSCs小室进行结晶紫染色发现,BMP-4/SDF-1组细胞穿膜数目相对空白组、BMP-4组、SDF-1组显著增多(P<0.05)。复合缓释体与兔BMSCs共培养7 d后BMP-4/SDF-1组ALP和OCN表达均明显高于其他组,差异有统计学意义(P<0.05)。BMP-4/SDF-1矿化结节较空白组、BMP-4组和SDF-1组明显增多。结论制备兔骨缺损模型,将SDF-1/BMP-2壳聚糖换实体与兔骨髓间充质干细胞联合植入兔局部骨缺损处,促进黏附增殖,诱导成骨分化填补骨缺损,BMP-4/SDF-1壳聚糖缓释体支架可以作为理想的骨缺损修复材料。  相似文献   

7.
目的:观察载血管内皮生长因子(VEGF)/万古霉素的多层海藻酸盐壳聚糖缓释微球对人胎盘源间充质干细胞(HPMSCs)增殖与成骨分化的影响,为其在组织工程修复骨缺损中的临床应用提供理论基础。方法:根据 前期基础制备缓释微球,将从人胎盘组织中分离培养的一部分HPMSCs分为载药微球组(载药微球+ HPMSCs)、空载微球组(空载微球+HPMSCs)和无球组(仅HPMSCs)。采用CCK-8试剂盒检测HPMSCs增殖率。取另一部分HPMSCs分为载药微球诱导组(载药微球+HPMSCs+成骨诱导液)、空载微球诱导组(空载微球+HPMSCs+成骨诱导液)、无球诱导组(HPMSCs+成骨诱导液)和非诱导组(HPMSCs+PBS)。孵育21d后分别采用茜素红染色及碱性磷酸酶(ALP)试剂盒检测HPMSCs钙盐沉积与ALP活性。结果:与无球组比较,载药微球组和空载微球组共培养后HPMSCs增殖率均无明显改变(P>0.05)。成骨诱导后茜素红染色,载药微球诱导组钙盐沉积明显多于空载微球诱导组和无球诱导组;载药微球诱导组细胞内ALP活性明显高于空载微球诱导组和无球诱导组(P<0.05),空载微球诱导组细胞ALP活性高于无球诱导组(P<0.05)。结论:载VEGF/万古霉素的多层海藻酸盐壳聚糖缓释微球对HPMSCs增殖活性无明显影响,且能提高HPMSCs的成骨分化能力。  相似文献   

8.
目的 探讨RUNX2/LAPTM5在矿化诱导过程中的表达与成骨及溶酶体的相关性。方法 矿化诱导MC3T3-E1,对照组不做处理,茜素红染色检测矿化情况,碱性磷酸酶染色检测成骨分化情况。RT-qPCR及Western blot检测分化0-5 d RUNX2及LAPTM5的基因及蛋白表达。过表达与干扰RUNX2/LAPTM5的表达后,Western blot检测RUNX2、LAPTM5的表达。过表达与干扰LAPTM5的表达后,Western blot检测成骨相关基因碱性磷酸酶、骨钙素 的表达。结果 倒置显微镜下观察,茜素红染色矿化结节计数随时间变化逐渐增多,矿化结节的大小也逐渐变大;碱性磷酸酶染色蓝紫色颗粒计数随时间逐渐增加。RT-qPCR及Western blot结果显示RUNX2及LAPTM5的表达,其在成骨矿化过程中呈上升趋势(P<0.001)。过表达与干扰RUNX2影响LAPTM5表达(P<0.05);过表达与干扰LAPTM5对RUNX2的影响不显著。过表达与干扰LAPTM5影响了成骨的表达(P< 0.01)。结论 RUNX2/LAPTM5可能参与了成骨细胞分化调节,RUNX2可能参与LAPTM5的表达调控。RUNX2/LAPTM5可能在溶酶体参与成骨矿化的过程中起到桥梁作用。  相似文献   

9.
目的 从体内外水平评价一种负载了成骨生长肽(OGP)的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纤维支架作为新型骨组织工程支架的可行性。方法 采用静电纺丝法制备支架,一共有4组。对照组:纯PLGA支架(不含OGP的 PLGA支架);实验组:0.1%OGP@PLGA(电纺含有0.1%OGP的PLGA溶液制得的支架)、0.2%OGP@PLGA(电纺含有0.2%OGP的PLGA溶液制得的支架)、0.4%OGP@PLGA(电纺含有0.4%OGP的PLGA溶液制得的支架)。通过扫描电子显微镜(SEM)观察支架的微观结构,将材料浸泡在PBS中观察支架中OGP的释放规律,CCK-8和活死细胞染色实验评估支架的体外生物相容性,ALP活性检测和ARS染色评估支架上大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSCs)的体外成骨分化水平,在雄性SD大鼠上制备直径为5 mm大小的颅骨缺损模型,将支架植入8周后利用Micro-CT检测、HE染色和Masson染色分析缺损处的骨修复情况。结果 SEM结果显示,支架具有类细胞外基质(ECM)的纤维结构,负载的OGP能持续从支架内缓释长达1月以上,将细胞与支架共培养4、7 d后,负载高浓度OGP(OGP浓度大于2%)的PLGA支架细胞增殖率显著高于纯PLGA支架(P<0.01),ALP活性检测结果显示第14天时,在负载0.4%含量OGP的PLGA支架上rBMSCs的ALP活性最高(P<0.01)。ARS染色结果显示,细胞14 后在负载0.4% OGP的PLGA支架上分泌的钙化结节最多。Micro-CT扫描结果发现,负载0.4% OGP的PLGA组材料周围较其他两组有更多的新骨生成(P<0.01)。此外组织学HE和Masson染色结果和以上结果类似。结论 负载OGP的静电纺丝PLGA支架有效模拟了体内细胞外基质,具有良好的生物相容性及促成骨分化能力,是一种具有潜在应用价值的新型骨组织工程支架。  相似文献   

10.
目的:探索以人脂肪基质细胞(human adipose-derived stromal cells,hASCs)为基础的组织工程骨在体内成骨过程中hASCs发挥的作用,为深入研究其体内成骨机制奠定基础。方法:酶消化法分离原代hASCs,进行传代培养。体内实验使用16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)空白;(2)单纯β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)支架(支架对照组);(3)β-TCP支架+人成纤维细胞(阴性细胞对照组);(4)β-TCP支架+hASCs(实验组)。植入后1周、2周、4周、6周进行取材,每时间点取4只裸鼠,其中2只裸鼠的标本经处理后进行扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观察,另外2只裸鼠的标本制成组织学切片,进行HE染色分析。结果:SEM观察可见实验组植入2周后,hASCs周围即出现大量细胞外基质,至4周时细胞外基质开始出现明显的矿化,6周时可见矿化基质进一步增多。HE染色分析可见实验组植入2周后hASCs即开始分泌嗜酸性较强的均质细胞外基质,至4周时细胞外基质中出现了强嗜酸性的类骨组织,6周时新生类骨组织面积明显增大,结构更加典型。在其他组均未见矿化基质和类骨组织生成。结论:人脂肪基质细胞在体内成骨过程中发挥了关键的作用,包括分泌大量细胞外基质,促进细胞外基质矿化和引导新生类骨组织形成。  相似文献   

11.
12.
目的:探讨一定浓度的重组人肿瘤坏死因子α(recombinant human tumor necrosis factor alpha,rhTNF-α)对人脂肪基质细胞(human adipose-derived stromal cells,hASCs)体外成骨向分化的影响。方法:采用第4代hASCs,根据培养基的不同分为4组:(1)基础培养[DMEM+10%FBS(体积分数)+100 U/mL青霉素+100 mg/L链霉素];(2)基础培养+10μg/L rhTNF-α;(3)成骨向诱导培养(基础培养+100 nmol/L地塞米松+50μmol/L维生素C+10 mmol/Lβ-甘油磷酸);(4)成骨向诱导培养+10μg/L rhTNF-α。各组每3天更换相应培养基。在第3、7、14天和第21天进行碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)定量检测;在第14和21天进行钙结节染色和矿化沉积定量检测;并用反转录PCR检测成骨向诱导组核心结合因子α1(core-binding factorα1,Cbfa1)、Osterix(Osx)和骨钙素(osteocalcin,OC)等成骨相关基因的表达;在成骨向诱导的第3天,用实时定量PCR检测rhTNF-α对hASCs成骨相关基因表达的影响。结果:对碱性磷酸酶定量检测,在成骨向诱导的第14天(3.527±0.415 vs.2.345±0.354,P0.01)和第21天(3.106±0.105 vs.2.442±0.163,P0.01),10μg/L的rhTNF-α可以促进其表达;同样对于矿化沉积检测,在成骨向诱导的第14天(2.896±0.173 vs.0.679±0.173,P0.01)和第21天(2.231±0.233vs.1.729±0.229,P0.01),10μg/L的rhTNF-α也促进其表达;反转录PCR和实时定量PCR也表明rhTNF-α可以促进Cbfa1,Osx和OC的表达。结论:10μg/L的rhTNF-α可以促进成骨向诱导的hASCs体外成骨向分化,并可以促进成骨相关基因Cbfa1、Osx和OC的表达。  相似文献   

13.
目的:构建人脂肪间充质干细胞(human adipose derived mesenchymal stem cells, hASCs) 生物材料共混物三维生物打印体,检测其体内成骨能力,初步建立将细胞共混物三维生物打印技术应用于体内成骨的技术路线。方法:以P4代hASCs作为种子细胞,进行成骨向诱导,并采用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)染色和茜素红矿化结节染色检测其成骨向分化的能力。将种子细胞加入20 g/L海藻酸钠和80 g/L明胶混合物(细胞密度约为1×106个/mL),采用Bioplotter三维生物打印机(德国Envision公司)进行打印,获得细胞 海藻酸钠 明胶共混物打印体,采用活-死细胞双荧光染色法观察打印体中细胞存活率,随后对打印体进行1周成骨诱导培养,作为实验组;另打印不含细胞、只含海藻酸钠 明胶溶胶的三维打印体作为对照组。将实验组和对照组打印体植入裸鼠背部皮下,于植入后6周取出样本,采用苏木精 伊红(hematoxylin-eosin, HE)染色、马松(Masson)三色法染色、免疫组织化学染色和Inveon微型CT(Micro CT)检测打印体样本的成骨情况。结果:打印体中细胞存活率达89%±2%,打印体植入6周后取出,对照组植入打印体大部分发生降解,形态不规则,为无定型凝胶状,而实验组打印体基本保持原有大小,质地坚韧。HE染色和马松三色法染色结果显示,植入6周后,实验组打印体中有类骨组织形成,并有血管长入;免疫组织化学染色结果显示,骨钙素抗体表达成阳性;Micro CT结果显示,实验组密度较高,新生骨容积为18%±1%。结论:hASCs共混物三维生物打印体可在裸鼠体内异位成骨,细胞共混物三维生物打印技术应用于体内成骨的技术路线是可行的。  相似文献   

14.
目的:评价人骨形态发生蛋白2(hBMP-2)基因腺病毒表达载体(recombinant adenoviral vector carrying the human BMP-2 gene, AdBMP-2)成骨能力并探讨其成骨机制。方法:应用 AdBMP-2体外感染兔骨髓间质干细胞(BMSC),7 d后观察hBMP-2和碱性磷酸酶(ALP)的表达,21 d后观察感染细胞钙结节形成能力。同时将AdBMP-2行裸鼠腓 肠肌组织内注射,术后20 d取材,观察hBMP-2的表达及肌组织内异位成骨情况。结果:AdBMP-2可高效感 染BMSC并获得hBMP-2的有效表达,ALP表达增高并形成钙结节。AdBMP-2在体内同样表达hBMP-2, 并且以软骨化骨的方式启动成骨。结论:感染AdBMP-2的BMSC向成骨细胞分化,AdBMP-2在体内有着良好的成骨能力。  相似文献   

15.
目的建立能够稳定表达骨形态发生蛋白-7(BMP-7)的骨髓基质干细胞(BMSCs),并与纳米羟基磷灰石胶原(nHAC)材料复合培养体外构建组织工程骨。方法用慢病毒把人BMP-7基因和增强型绿色荧光蛋白(eGFP)基因导入大鼠BMSCs,用G418筛选获得阳性细胞后接种于nHAC支架体外复合培养。荧光显微镜下观察eGFP表达,判断感染效率;以四唑盐(MTT)实验检测细胞活力;RT-PCR、ELISA检测目的基因表达;碱性磷酸酶(ALP)活性检测成骨能力;扫描电镜观察细胞在支架材料中的黏附、生长状况。结果慢病毒24h对BMSCs的转染率约为90%;MTT实验显示细胞活性较未转染组无明显差异(P〉0.05);RT-PCR检测到BMP-7表达,在1300bp处出现特异性条带;ELISA检测24hBMP-7蛋白含量为(150.2±18.3)pg/ml;ALP活性以第16天左右最强;扫描电镜见细胞种植nHAC支架后粘附、生长良好。结论 BMP-7可在BMSCs内稳定表达,并诱导其向成骨分化;与nHAC复合培养可构建组织工程骨。  相似文献   

16.
目的 研制一种可同时释放骨形态发生蛋白2 (BMP-2)和骨形态发生蛋白7(BMP-7)的生物活性复合支架,以应用于骨组织工程的研究.方法 分别采用复乳溶剂挥发法和相分离法制备负载BMP-2和BMP-7的聚乳酸/羟基乙酸-聚乙二醇(PGLA-PEG)微球和三维多孔的聚己内酯(PCL)支架.然后采用改良的二氯甲烷熏蒸法将PGLA-PEG微球黏附在PCL支架上,形成同时负载BMP-2和BMP-7的复合支架,并检测BMP-2和BMP-7的缓释效果.将人成骨细胞系hFOB1.19分别种植在复合支架和传统支架中,研究支架上的细胞增殖能力和成骨分化能力.结果 制备的复合支架能同时缓慢地释放BMP-2和BMP-7.细胞培养第10天,复合支架上的细胞活性优于传统支架(P<0.01),细胞形态正常.复合支架上细胞的碱性磷酸酶和Ⅰ型胶原蛋白、骨钙素、骨桥蛋白3种成骨基因的mRNA水平均高于传统支架(P<0.05,P<0.01).结论 成功研制出一种可同时释放BMP-2和BMP-7的生物活性复合支架,并可用于骨组织工程的研究.  相似文献   

17.
目的 :探讨狼疮鼠(MRL/lpr)骨BMP/Smads信号通路表达情况。方法 :分离小鼠股骨制备组织切片,常规苏木素-伊红(HE)染色,观察骨质情况;免疫组化观察骨组织中骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)表达;密度梯度离心法和贴壁筛选法分离培养骨髓间充质干细胞(bone marrow masenchymal stem cells,BMMSCs),细胞爬片后免疫荧光法观察BMP-2、p-Smad1/5/8蛋白表达情况;BMP-2诱导BMMSCs向成骨细胞分化,RT-PCR法检测BMMSCs ALP、Runx2基因m RNA水平,ALP染色鉴定早期成骨情况。结果:狼疮鼠骨皮质较正常鼠减少,皮质骨占骨体积比例较正常鼠减低(P<0.01);狼疮鼠股骨BMP-2表达与正常鼠无明显差别(P>0.05);细胞免疫荧光显示狼疮鼠BMMSCs BMP-2、p-Smad1/5/8表达减弱(P<0.05);狼疮鼠BMMSCs BMP-2刺激7 d后ALP活性较正常鼠减低,BMP-2刺激3 d后ALP m RNA水平较正常鼠减弱(P<0.01),Runx2 m RNA水平较正常鼠无明显差别(P>0.05)。结论 :狼疮鼠骨BMP/Smads信号通路处于抑制状态。  相似文献   

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