金属离子对成骨细胞凋亡、细胞周期分布及ALP分泌的影响

目的金属磨损产物对人工关节的无菌性松动有影响,通过观察Co2+、Cr3+对小鼠成骨细胞凋亡、细胞周期以及在离子刺激下对成骨细胞分泌ALP的影响,为防治人工关节置换术后假体周围骨溶解提供实验依据。方法体外培养小鼠颅骨成骨细胞MC3T3-E1至第3～5代,调整细胞密度至5×105个/mL,根据干预方法不同将细胞分为两组。实验组:成骨细胞于含10%FBS的α-MEM培养基中培养,待细胞完全贴壁后,加入CoCl2与CrCl3混合溶液;对照组:成骨细胞于含10%FBS的α-MEM培养基中培养。于培养12、24、48h后,采用流式细胞仪检测细胞凋亡率及周期分布,ELISA法检测培养上清液中ALP含量。结果培养12、24、48h,实验组凋亡率分别为13.90%±0.52%、14.80%±0.41%、13.40%±0.26%,对照组分别为8.56%±0.31%、8.19%±0.24%、2.15%±0.11%,差异均有统计学意义(P<0.05)。各时间点实验组细胞G2M期分布比例明显较对照组降低,G0G1期分布比例较对照组增多,差异均有统计学意义(P<0.05)。培养12、24、48h,实验组ALP含量检测吸光度(A)值分别为0.955±0.052、0.624±0.041、0.498±0.026,对照组分别为1.664±0.041、1.986±0.024、2.192±0.041,两组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 Co2+、Cr3+对成骨细胞的细胞周期分布有明显影响,抑制其增殖,使细胞大部分处于G0G1期,同时增加其凋亡率,抑制成骨细胞释放ALP。     

静磁场作用下金属离子对成骨细胞的毒性

背景:体内体外实验研究证明,静磁场具有促进成骨细胞分化及骨形成的作用。目的:观察静磁场作用下金属离子对成骨细胞毒性的影响。方法:将CoCl2粉末与CrCl3粉末溶于无菌注射用水配制成CoCl2溶液和CrCl3溶液,将金属离子Co2+、Cr3+分别与小鼠颅骨成骨细胞(MC3T3-E1)在不同的磁场强度(1,10,100mT)下共培养。实验分4组:设Co2++Cr3+组(对照组)和Co2++Cr3+分别+1,10,100mT组。结果与结论:恒磁场作用下的成骨细胞呈现更加成熟的形态学特征,Co2+、Cr3+金属离子对成骨细胞MC3T3的毒性明显降低;同时G2M(分裂期)分布比例明显增加,细胞停滞在G0G1(休眠期)的比率明显减少;与对照组相比,不同场强磁场加载后,成骨细胞碱性磷酸酶活性明显增强(P<0.05)。提示一定强度的静磁场可拮抗Co2+、Cr3+金属离子对成骨细胞的毒性作用。     

金属离子刺激单核-巨噬细胞核因子κB受体活化子的研究

目的:探讨Cr3+、Co2+对体外培养的小鼠单核-巨噬细胞(RAW264.7)的细胞毒性以及刺激单核-巨噬细胞表达核因子κB受体活化子(RANK)在人工关节术后引起骨溶解的分子生物学机制.方法:在体外培养单核-巨噬细胞(RAW264.7).用Co2+、Cr3+分别干预单核-巨噬细胞,不同时间用噻唑蓝(MTT)比色法检测其细胞活性.将细胞分为5组,A组为单纯单核-巨噬细胞,B组为单核-巨噬细胞+500 mg/L Cr2+,C组为单核-巨噬细胞+500 mg/L Cr3+ +20 μmol/L SP600125,D组为单核-巨噬细胞+10mg/LCo2+,E组为单核-巨噬细胞+10mg/LCo2++20 μmol/LSP600125.用半定量逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)在24 h、48 h检测各组细胞的RANK mRNA的表达量.结果:与A组相比,B组和D组单核-巨噬细胞的细胞活力明显下降.在24 h、48 h时,Co2+和Cr3+均能刺激单核-巨噬细胞使其细胞RANK mRNA表达量增强(P<0.05),且SP600125可抑制Cr3+、Co2+刺激的单核-巨噬细胞RANK mRNA表达(P<0.05).结论:金属离子对单核-巨噬细胞有细胞毒性,且能够诱导单核-巨噬细胞RANK mRNA的表达,此外JNK通路参与金属离子刺激单核-巨噬细胞表面RANK的表达.     

静磁场作用下金属离子对成骨细胞的毒性

背景：体内体外实验研究证明,静磁场具有促进成骨细胞分化及骨形成的作用。目的：观察静磁场作用下金属离子对成骨细胞毒性的影响。方法：将CoCl2粉末与CrCl3粉末溶于无菌注射用水配制成CoCl2溶液和CrCl3溶液,将金属离子Co2＋、Cr3＋分别与小鼠颅骨成骨细胞（MC3T3-E1）在不同的磁场强度（1,10,100mT）下共培养。实验分4组：设Co2＋＋Cr3＋组（对照组）和Co2＋＋Cr3＋分别＋1,10,100mT组。结果与结论：恒磁场作用下的成骨细胞呈现更加成熟的形态学特征,Co2＋、Cr3＋金属离子对成骨细胞MC3T3的毒性明显降低;同时G2M（分裂期）分布比例明显增加,细胞停滞在G0G1（休眠期）的比率明显减少;与对照组相比,不同场强磁场加载后,成骨细胞碱性磷酸酶活性明显增强（P〈0.05）。提示一定强度的静磁场可拮抗Co2＋、Cr3＋金属离子对成骨细胞的毒性作用。     

静磁场作用下金属离子对成骨细胞的毒性

背景：体内体外实验研究证明,静磁场具有促进成骨细胞分化及骨形成的作用。 目的：观察静磁场作用下金属离子对成骨细胞毒性的影响。 方法：将CoCl2粉末与CrCl3粉末溶于无菌注射用水配制成CoCl2溶液和CrCl3溶液,将金属离子Co2+、Cr3+分别与小鼠颅骨成骨细胞(MC3T3-E1)在不同的磁场强度(1,10,100 mT)下共培养。实验分4组：设Co2++Cr3+组(对照组)和Co2++Cr3+ 分别+1,10,100 mT组。 结果与结论：恒磁场作用下的成骨细胞呈现更加成熟的形态学特征,Co2+、Cr3+金属离子对成骨细胞MC3T3的毒性明显降低;同时G2M(分裂期)分布比例明显增加,细胞停滞在G0G1(休眠期)的比率明显减少;与对照组相比,不同场强磁场加载后,成骨细胞碱性磷酸酶活性明显增强(P < 0.05)。提示一定强度的静磁场可拮抗Co2+、Cr3+金属离子对成骨细胞的毒性作用。     

RANK/PANKL/OPG系统与人工关节无菌性松动

人工关节置换术是临床上治疗各种终末期关节疾病最常用的有效方法,但人工关节无菌性松动常影响其远期疗效.目前多数学者认为人工关节周围破骨细胞介导的骨吸收,是导致人工关节松动的主要因为.近年许多研究表明核因子-κB受体活化因子(RANK)/RANK配体(RANKL)/骨保护素(OPG)系统与人工关节无菌性松动有密切关系,在体...     

金属离子对成骨细胞生物学影响

[目的]观察金属Co2+、Cr3+离子对小鼠成骨细胞(MC3T3E1)的表面超微结构、凋亡、细胞周期以及在Co2+、Cr3+离子刺激下对成骨细胞分泌ALP(碱性磷酸酶)的影响.[方法]体外培养成骨细胞.扫描电镜检测细胞形态学表面超微结构,Annexin V-AITC/PI双染色法检测细胞凋亡率,流式细胞术检测细胞周期分布.ELISA(酶联免疫分析)法对培养上清液ALP含量进行检测.[结果]Co2+Cr3+金属离子明显促进MC3T3凋亡,且在24 h凋亡率最高;同时G2M分布比例明显降低,细胞停滞在G0G1期的比率明显增多;小鼠ALP Elisa试剂盒实验的OD值明显下降;扫面电镜照相显示细胞形态学表面超微结构有明显差异.[结论]Co2+、Cr3+离子对成骨细胞的细胞周期分布有明显影响,抑制其增殖使细胞大部分处于休眠期(G0G1期),同时增加其凋亡率,并可抑制成骨细胞释放ALP.     

金属离子刺激单核—巨噬细胞核因子kB受体活化子的研究

摘要：[目的] 探讨Cr3+ 、Co2+对体外培养的小鼠单核/巨噬细胞(RAW264.7) 的细胞毒性以及刺激单核/巨噬细胞表达RANK在人工关节术后引起骨溶解的分子生物学机制。[方法] 在体外培养单核/巨噬细胞(RAW264.7)。用Co2+、Cr3+分别干预单核/巨噬细胞,不同时间用MTT方法检测其细胞活性。将细胞分为5组：A:单纯单核/巨噬细胞; B:单核/巨噬细胞+500 ppm 铬离子;C:单核/巨噬细胞+500ppm铬离子+ 20μΜ SP600125;D:单核/巨噬细胞+10ppm 钴离子;E:单核/巨噬细胞+10ppm 钴离子+ 20μΜ SP600125; 用半定量逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法在24h、48h检测各组细胞的RANK mRNA 的表达量。[结果] MTT显示与对照组相比,钴和铬离子都能使单核/巨噬细胞的细胞活力明显下降。在24h、48h时,Co2+ 和Cr3+均能刺激单核/巨噬细胞使其细胞RANK mRNA表达量增强（P<0.05）且SP600125（JNK抑制剂）可抑制钴和铬离子刺激单核/巨噬细胞表达RANK mRNA（P<0.05）。[结论]金属离子对单核/巨噬细胞有细胞毒性,且能够诱导单核/巨噬细胞RANK mRNA 的表达,此外JNK通路参与金属离子刺激单核/巨噬细胞表面RANK的表达。     

静磁场作用下金属离子对成骨细胞的毒性

背景：体内体外实验研究证明,静磁场具有促进成骨细胞分化及骨形成的作用。 目的：观察静磁场作用下金属离子对成骨细胞毒性的影响。 方法：将CoCl₂粉末与CrCl₃粉末溶于无菌注射用水配制成CoCl₂溶液和CrCl₃溶液,将金属离子Co²⁺、Cr³⁺分别与小鼠颅骨成骨细胞(MC3T3-E1)在不同的磁场强度(1,10,100 mT)下共培养。实验分4组：设Co²⁺+Cr³⁺组(对照组)和Co²⁺+Cr³⁺组分别+1,10,100 mT组。 结果与结论：恒磁场作用下的成骨细胞呈现更加成熟的形态学特征,Co²⁺、Cr³⁺金属离子对成骨细胞MC3T3的毒性明显降低;同时G2M(分裂期)分布比例明显增加,细胞停滞在G0G1(休眠期)的比率明显减少;与对照组相比,不同场强磁场加载后,成骨细胞碱性磷酸酶活性明显增强(P < 0.05)。提示一定强度的静磁场可拮抗Co²⁺、Cr³⁺金属离子对成骨细胞的毒性作用。