Notch信号通路调控软骨内成骨的研究现状

脊椎动物的骨骼形成是一个复杂的过程。从间充质细胞的富集、体节的形成、软骨内成骨或膜内成骨到骨骼的钙化,软骨细胞、成骨细胞和破骨细胞之间总是存在功能的平衡。软骨内成骨作为骨骼形成的一种主要方式,受多种因素的影响,Notch通路在该过程中起到了极其重要的作用。     

ADAM10在小鼠颅面部膜内成骨过程中的表达

目的观察解聚素样金属蛋白酶10(A disintegrin and metalloprotease 10,ADAM10)在小鼠颅面部骨骼膜发育过程中的表达变化。方法以野生型C57BL/6小鼠为实验对象,阿辛蓝-茜素红染色显示小鼠膜内成骨区域,结合免疫组织荧光,检测ADAM10在骨组织中的表达。三标免疫荧光观察ADAM10在MC3T3细胞系中亚细胞定位。蛋白免疫印迹检测ADAM10在小鼠出生前后的表达量变化。结果组织阿辛蓝茜素红染色显示小鼠前颅骨、鼻旁软骨、上颌骨、腭板和下颌骨成骨活跃,并结合免疫组织荧光检测,发现ADAM10在小鼠前颌骨、鼻旁软骨、上颌骨、腭板和下颌骨广泛表达,且主要表达在成骨活跃的区域。MC3T3细胞三标免疫荧光检测进一步定位ADAM10广泛分布在胞浆中,在质膜和细胞核附近表达高;其胞核附近的高表达信号与高尔基体共标,提示其可能在高尔基体中加工后至细胞膜发挥功能。同时,蛋白免疫印迹结果证实,ADAM10在小鼠出生前后表达高,成年后表达明显降低。结论 ADAM10广泛表达于小鼠早期颅面部膜内成骨活跃区域,提示其可能调控小鼠颅面部膜内成骨过程。     

Effect of different magnitudes of continuous tensile stress on osteogenic differentiation of rat bone marrow stromal cells

背景：研究证实力学刺激是影响骨改建的重要因素,可促进骨髓基质干细胞骨向分化;但不同幅度力学刺激对骨髓基质干细胞分化的影响尚不明确。 目的：观察持续张应力对大鼠骨髓基质干细胞成骨分化的影响。 方法：全血贴壁培养法获取大鼠骨髓基质干细胞。采用Flexercell-4000细胞体外应力加载系统对骨髓基质干细胞施加5%,10%,15%幅度的持续张应力,对照组则不加力培养,频率1 Hz,持续时间48 h。分别在加力后1,6,12,24,48 h检测成骨标记物碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原、骨钙素mRNA及成骨特异性转录因子Runx2的mRNA及蛋白表达。 结果与结论：5%和10%持续张应力作用下,骨髓基质干细胞的成骨标记基因碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原、骨钙素mRNA的表达较对照组升高(P < 0.05),10%张力组升高的时间均较5%张力组早、幅度较高。15%持续在加力6 h时可促进骨髓基质干细胞碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原mRNA的表达(P < 0.05)、随后表达下降,加力48 h后上述指标均低于对照组(P < 0.05),骨钙素mRNA的表达加力6 h后均低于对照组(P < 0.05)。5%张力组仅加力24 h后骨髓基质干细胞Runx2蛋白表达高于对照组(P < 0.05),10%,15%张力组加力6 h后Runx2蛋白表达均高于对照组(P < 0.05)。结果证实,5%,10%,15%持续张应力均可更有效地促进骨髓基质干细胞的骨向分化,10%持续张力的促进效应更显著。     

间歇张应力对骨质疏松大鼠骨髓基质干细胞骨向分化中细胞骨架的影响

背景：细胞骨架在力学信号的传递中发挥着重要作用,间歇张应力可促进骨髓间充质干细胞的骨向分化,但关于骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞的细胞骨架在间歇张应力作用下骨向分化中的变化尚无相关报道。目的：探讨间歇性张应力在骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞骨向分化过程中对细胞骨架的影响。方法：建立大鼠骨质疏松模型,提取骨髓间充质干细胞进行体外培养,用FX-4000T Flexcel 对细胞施加不同强度的间歇性张应力（5%,10%,15%）,对照组不予施力,碱性磷酸酶染色明确骨向分化情况,激光共聚焦显微镜观察并应用Image ProPlus6.0软件进行分析,测定细胞面积、长宽比及骨架蛋白F-actin的积分荧光强度。结果与结论：力学作用下,骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞的排列基本垂直于加力方向,所选幅度皆可促进细胞骨向分化,以10%应变组碱性磷酸酶染色最深,15%张应力组细胞排列出现连续性中断。加力后,细胞骨架发生适应性改建,F-actin纤维束平行排列似栅栏状。图像分析显示：间歇性张应力刺激下,骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞面积减小（10%,15%应变组）、长宽比增加（10%,15%应变组）、F-actin表达量增加（5%,10%,15%应变组）,与对照组比较差异有显著性意义（P＆lt;0.05）。由此可得,力学刺激下,在骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞骨向分化的过程中,细胞骨架结构发生了相应改建。     

不同幅度持续张应力干预下骨髓基质干细胞的成骨分化

背景：研究证实力学刺激是影响骨改建的重要因素,可促进骨髓基质干细胞骨向分化;但不同幅度力学刺激对骨髓基质干细胞分化的影响尚不明确。目的：观察持续张应力对大鼠骨髓基质干细胞成骨分化的影响。方法：全血贴壁培养法秋取大鼠骨髓基质干细胞。采用Flexercell-4000细胞体外应力加载系统对骨髓基质干细胞施加5％,10％,15％幅度的持续张应力,对照组则不加力培养,频率1Hz,持续时问48h。分刖在加力后1,6,12,24,48h检测成骨标记物碱性磷酸酶、I型胶原、骨钙素mRNA及成骨特异性转录因子Runx2的mRNA及蛋白表达。结果与结论：5％和10％持续张应力作用下,骨髓基质干细胞的成骨标记基因碱性磷酸酶、I型胶原、骨钙素mRNA的表达较对照组升高（P〈0．05）,10％张力组升高的时间均较5％张力组早、幅度较高。15％持续在加力6h时可促进骨髓牲质干细胞碱性磷酸嗨、I魁胶原mRNA的表达（P〈0．05）、随后表达下降,加力48h后上述指标均低于对照组（P〈0．05）,骨钙素mRNA的表达加力6h后均低于对照组（P〈O．05）。5％张力组仅加力24h后骨髓基质干细胞Run×2蛋白表达高于对照组（P〈0．05）,10％,15％张力组加力6h后Run×2蛋白表达均高于对照组（P〈0．05）。结果证实,5％,10％,15％持续张应力均可更有效地促进骨髓基质干细胞的骨向分化,10％持续张力的促进效应更显著。