炎症环境下线粒体自噬与大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化相关性研究

目的：探索高浓度肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)诱导的炎症环境下线粒体自噬与大鼠骨髓间充质干细胞(Rat Bone marrow mesenchymal stem cells,rBMSCs)成骨分化能力的相关性。方法：利用100ng/ml TNF-α构建体外炎症微环境。探讨在炎症微环境下,线粒体自噬与成骨分化的相关性,将实验分为T组(TNF-α 100ng/ml组)、T+促进剂组(TNF-α 100ng/ml+雷帕霉素(Rapamycin)组)和T+抑制剂组(TNF-α 100ng/ml+3-甲基腺嘌呤(3-MA)组)。使用免疫荧光观察线粒体自噬变化,通过CCK-8,碱性磷酸酶(alkaline ph osph atase, ALP)活性测定、茜素红染色法检测线粒体自噬的变化对细胞增殖与成骨分化的影响,利用RT-PCR、Western Blot分别检测成骨与线粒体自噬相关基因和蛋白的表达情况,以期探索炎症环境下线粒体自噬对成骨分化能力的影响。结果：TNF-α 100ng/ml成功构建体外炎症微环境。Mito-tracker与LC3共定位PC...     

小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化过程中Caveolin-1的表达

目的:探讨小鼠骨髓间充质干细胞( bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)向成骨细胞分化过程中小窝蛋白-1(Caveolin-1)的表达变化。方法:体外培养BMSCs细胞株,分为诱导成骨组和未诱导组,在培养的不同时期(3 d、7 d、10 d、14 d),采用碱性磷酸酶(AKP)活性测定、茜素红染色对BMSCs成骨分化进行鉴定,实时聚合酶链反应(real-time polymerase chain reaction RT-PCR)、蛋白质印迹法(Western Blot)检测各组细胞Caveolin-1 mRNA、蛋白的表达情况。结果:RT-PCR结果显示同一时间点诱导组Caveolin-1 mRNA表达量高于未诱导组,诱导组Caveolin-1 mRNA表达以时间依赖性的方式不断增高;Western Blot结果显示同一时间点诱导组Caveolin-1蛋白水平高于未诱导组,诱导组Caveolin-1蛋白水平以时间依赖性的方式增高。结论:本实验从mRNA、蛋白水平证实BMSCs表达Caveolin-1的量随着成骨分化的进行不断增加。Caveolin-1可能参与调控BMSCs成骨分化过程。     

TNF-a对BMP-2诱导下小鼠BMSCs成骨分化miRNA表达的影响

目的：探讨肿瘤坏死因子α(TNF-α)对骨形态发生蛋白-2（BMP-2）诱导下小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化的微小核糖核酸（micro ribonucleicacid, miRNA）表达谱的影响。方法给予小鼠BMSCs以下分组刺激：①阴性对照组（ctrl）;②阳性对照组（pos）：BMP-2（200ng/ml）刺激48h;③实验组（48h）：BMP-2（200ng/ml）+TNF-α（10ng/ml）刺激48h;④实验组（72h）：BMP-2（200ng/ml）+TNF-α（10ng/ml）刺激72h,48h和72h后分别提取RNA,应用miRNA芯片检测获得miRNA表达谱,筛选部分差异表达的miRNA进行荧光实时定量PCR（ RT-PCR）验证。结果 miRNA表达谱分析结果表明,与阳性对照组相比,48h双因子刺激下检测到表达上调超过1.5倍的miRNA有44个,72h刺激下检测到22个miRNA,72h与48h相比,检测到24个表达上调超过1.5倍的miRNA,RT-PCR验证与芯片结果基本相符合。结论 miRNA参与调控TNF-α模拟炎症状态下BMP-2诱导BMSCs的成骨分化过程,且相关miRNA在TNF-α作用下表达上调,可能参与调控TNF-α的抑制成骨作用。由此可进一步解释炎性因子对成骨细胞分化的抑制机制,为发现新的药物靶点提供理论依据。     

BCOR基因敲除促进骨髓间充质干细胞成骨分化的研究

目的研究BCL6共抑制因子-BCOR对骨髓间充质干细胞成骨定向分化能力的影响。方法利用慢病毒载体的BCORshRNA基因敲除BCOR,进行丧失性功能研究。通过检测ALP活性、茜素红染色、钙离子定量分析、成骨分化相关基因的表达,观察骨髓间充质干细胞体外成骨分化能力。结果BCOR在牙源性间充质干细胞和骨髓间充质干细胞的表达无明显差异。基因敲除BCOR促进了骨髓间充质干细胞ALP活性、体外矿化能力及成骨分化相关基因骨涎蛋白、骨钙素的表达。结论BCOR基因表达降低能促进骨髓间充质干细胞成骨分化,证实BCOR是骨髓间充质干细胞成骨分化的抑制基因。     

miRNA-31对糖尿病小鼠来源骨髓间 充质干细胞体外成骨分化的影响

目的:探讨miRNA-31这一微小RNA对糖尿病小鼠来源骨髓间充质干细胞(BMSCs)体外成骨分化的影响。方法:采用高糖高脂饮食加链脲佐菌素腹腔注射诱导建立Ⅱ型糖尿病小鼠模型,造模8周后,在体外原代分离培养BMSCs,检测其miRNA-31和成骨分化情况,并与正常对照组比较。再将糖尿病小鼠来源的BMSCs体外分别转染miRNA-31模拟物和miRNA-31抑制剂,再检测比较2种BMSCs的体外成骨分化能力。结果:糖尿病小鼠造模成功8周后,micro CT检测结果显示与正常对照组小鼠相比,模型组小鼠明显骨密度降低,呈现典型骨质疏松。将糖尿病小鼠来源BMSCs体外培养后,发现与对照组相比,其成骨分化能力降低,miRNA-31表达升高。而转染miRNA-31抑制剂后可部分解除糖尿病微环境对BMSCs成骨分化的抑制。结论:糖尿病微环境下BMSCs高表达miRNA-31,并可抑制BMSCs的成骨分化。     

miR-124对牙髓间充质干细胞成骨分化的影响及机制探讨

目的: 观察微小RNA（miR）-124对牙髓间充质干细胞（DPSCs）成骨分化的影响,并探讨其可能机制。方法: 取对数期DPSCs,分为空白组、空载组、miR-124 inhibitor组和miR-124 inhibitor联合氮-[氮-(3,5-二氟苯乙酰)-L-丙氨酰]-S-苯基甘氨酸丁酯（DAPT,Notch信号通路抑制剂]组。空白组不处理,空载组转染阴性对照载体inhibitor-NC,miR-124 inhibitor组转染miR-124 inhibitor,miR-124 inhibitor联合DAPT组转染miR-124 inhibitor,并加入DAPT使其终浓度为5 μmol/L。转染48 h后,采用CCK-8法检测增殖能力;经诱导液诱导2周后,采用对-硝基苯磷酸盐（P-NPP）法检测碱性磷酸酶（ALP）活性;茜素红染色法检测钙化结节面积;Western印迹法检测细胞中发状分裂相关增强子1（HEY1）、发状分裂相关增强子2（HEY2）和细胞周期蛋白D1基因（CCND1）蛋白表达量。采用SPSS 19.0软件包对数据进行统计学分析。结果: 与空白组、空载组相比,miR-124 inhibitor组CCK-8 24、48、72 h A₄₅₀值,ALP活性A₄₅₀值,钙化结节面积构成比和HEY1、HEY2、CCND1蛋白表达量显著升高（P<0.05）;与miR-124 inhibitor组相比,miR-124 inhibitor联合DAPT组CCK-8 24、48、72 h A₄₅₀值、ALP活性A₄₅₀值、钙化结节面积构成比和HEY1、HEY2、CCND1蛋白表达量显著降低（P<0.05）。结论: 下调miR-124可促进DPSCs成骨分化,推测其作用机制与激活Notch信号通路有关。     

高糖对人骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的：探讨不同葡萄糖浓度培养环境对人骨髓间充质干细胞（human bone marrow mesenchymal stem cells,hBMSC）增殖和成骨分化的影响。方法用含不同葡萄糖浓度的基础培养基培养,在1、4、7、10 d进行CCK?8细胞增殖检测;用含不同葡萄糖浓度的成骨诱导分化培养基培养细胞7 d,观察hBMSC分化情况;实时荧光定量PCR法检测碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）、骨钙素（osteocalcin,OC）、I型胶原蛋白（collagen type I, Col?1）基因表达水平;在7 d进行钙茜素红染色显示矿化结节形成。结果10 mM葡萄糖有助于hBMSC细胞增殖,高浓度葡萄糖（＞30 mM）能够抑制hBMSC增殖（P＜0.05）;成骨诱导液能诱导hBMSC成骨分化,但葡萄糖浓度升高会减少hBMSC的矿化结节形成、抑制成骨标志基因ALP、OC和Col?1表达（P＜0.05）。结论在高糖环境培养下,抑制hBMSC增殖、下调成骨标志性基因Col?1、ALP、OC的表达,同时高糖可以减弱干细胞的成骨矿化能力,间接影响骨形成和代谢。     

TNF-α影响鼠根尖乳头干细胞成骨/成牙本质能力的实验研究

目的研究肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)对鼠根尖乳头干细胞(stem cells from apical papilla,SCAP)增殖及成骨/成牙本质能力的影响。方法分离大鼠根尖乳头组织,采用酶消化法结合组织块法获得SCAP并通过免疫荧光法进行细胞鉴定;将细胞分为实验组(TNF-α浓度5、10、15、20、30、40、50μg/L)和对照组(TNF-α浓度0μg/L),CCK-8法检测细胞增殖能力;采用碱性磷酸酶活性、茜素红染色及实时定量PCR检测TNF-α对SCAP成骨/成牙本质能力的影响。结果体外培养SCAP符合间充质干细胞来源的特征且具有多向分化能力;细胞增殖能力结果显示:各浓度组均能促进SCAP增殖(P<0.05);ALP活性结果显示:各浓度TNF-α均能明显降低ALP活性(P<0.05);茜素红染色结果显示:随着TNF-α的浓度的增加,染色逐渐变浅,红色结节逐渐变小,形成数量逐渐减少;qRT-PCR结果显示:3 d时,实验组OC、DMP-1表达量明显降低(P<0.05),牙本质涎磷蛋白(DSPP)表达量降低(P>0.05),骨涎蛋白(BSP)表达量稍有增加(P<0.05)。7 d时,OC、DSPP表达量明显降低(P>0.05),DMP-1表达量明显降低(P<0.05),BSP表达量与对照组相比仍稍有增加(P>0.05);14 d时,BSP、OC、DMP-1表达量均明显降低(P<0.05),DSPP表达量稍有增加(P>0.05)。结论炎性因子TNF-α对SCAP的增殖有促进作用同时不同程度抑制SCAP成骨/成牙本质向分化能力。     

microRNA-145调控大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的实验研究

目的探讨microRNA-145在大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化过程中的作用。方法取3周龄雄性大鼠胫骨骨髓间充质干细胞,分为阴性对照组与microRNA-145下调组,分别感染慢病毒,观察microRNA-145对大鼠骨髓间充质干细胞在细胞增殖、细胞周期、凋亡和成骨分化方面的影响。结果 microRNA-145下调表达组(p Lv3-(anti)miR-145)与阴性对照组(p Lv3-Negative control)相比,大鼠骨髓间充质干细胞的增殖、细胞周期和凋亡无统计学差异(P>0.05);microRNA-145下调表达组成骨相关基因Sema3A、OPG、Runx2及Osterix/SP7表达均明显高于阴性对照组,且microRNA-145下调组茜素红染色范围也大于阴性对照组。结论 microRNA-145下调表达可以促进大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化,但对其细胞增殖、细胞周期和凋亡无明显影响。     

不同周龄大鼠骨髓基质干细胞成骨与成脂分化平衡的研究

目的研究不同周龄大鼠骨髓基质干细胞成骨与成脂肪能力。方法不同周龄(幼年组:2周,成年组:3个月,老年组:18个月)大鼠骨髓基质干细胞原代培养,成骨诱导分化,矿化结节染色,计算矿化率。成脂肪诱导分化,显微镜下观察脂肪滴及检测油红-O染色阳性细胞率。结果全骨髓细胞贴壁的方法得到大鼠骨髓基质干细胞,幼年组成骨分化的矿化率最高,老年组最低。成脂肪诱导油红-O染色阳性率老年组最高,幼年组最低。结论随着年龄的增长骨髓基质干细胞成骨能力减弱,成脂肪能力增强。     

糖尿病兔骨髓间充质干细胞成骨分化能力探讨

目的 观察糖尿病兔骨髓间充质干细胞（bone arrow-derived mesenchymal stem cells,BMSCs）以成骨分化为主的生物学特性。方法 通过静脉注射水合四氧嘧啶,建立糖尿病模型,以注射等量生理盐水作为对照组。在无菌条件下,局麻后抽取兔髂骨骨髓,获取BMSCs。采用全骨髓贴壁培养法对细胞进行纯化及培养,分别对2组细胞行MTT检测、实时定量PCR检测、碱性磷酸酶（ALP）活性检测,以及ERK、AKT信号通路表达检测。采用SPSS 13.0软件包对数据进行单因素方差分析（ANOVA）和SNK post hoc分析。结果 与正常组比较,实验组糖尿病兔BMSCs细胞增殖活性、成骨基因表达、ALP活性及成血管基因表达均显著下降（P<0.05）。结论 糖尿病兔BMSCs的增殖活性、成骨分化能力及成血管基因表达能力均受到损害。     

神经生长因子对小鼠颌骨骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的影响

目的：研究不同浓度神经生长因子（nerve growth factor,NGF）对外胚层来源的颌骨骨髓间充质干细胞（jaw bone marrow mesenchymal stem cells,JBMMSCs）增殖及成骨分化的影响。方法：原代培养小鼠JBMMSCs并鉴定。然后分四组分别加入含0 ng/ml、10 ng/ml、50 ng/ml、100 ng/ml NGF培养液至第二代JBMMSCs中孵育3天,采用CCK-8检测JBMMSCs增殖,碱性磷酸酶试剂盒、qRT-PCR检测ALP、OCN、BMP2、RUNX2等重要成骨及增殖标记物Ki67、MCM-2的表达,Western blot检测OPN、RUNX2以及Ki67、MCM-2的表达。结果：采用骨片贴壁法原代培养的小鼠JBMMSCs经流式细胞术鉴定,表明成功获取JBMMSCs。CCK-8显示3种浓度的NGF均能促进JBMMSCs增殖,且呈浓度依赖性特点。qRT-PCR结果显示：ALP、OPN、RUNX2、BMP2、Ki67、MCM-2表达水平随浓度的升高而增加,但Ki67、MCM-2表达量在100 ng/ml NGF时下降。Wes...     

雌激素对大鼠骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的影响

目的： 应用17 β-雌二醇（E₂）作用于大鼠骨髓间充质干细胞,研究不同浓度雌激素对细胞增殖、凋亡及成骨分化的影响。方法：原代培养大鼠骨髓间充质干细胞（rat bone mesenchymal stem cells,rBMSCs）,加入0、10^-9和10^-7 mol/L不同浓度E₂,CCK-8及Annexin V/PI双染法检测E₂对细胞增殖与凋亡的影响。分别于成骨诱导后第1、3、5、7、11、14和21天,采用碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）活性测定、ALP和钙结节染色,以及实时定量PCR等方法检测不同浓度E₂对细胞成骨向分化能力的影响。采用SPSS19.0软件包对数据进行统计学分析。结果：E₂对大鼠骨髓间充质干细胞增殖与凋亡未见明显影响,并能显著提高干细胞的成骨分化能力,浓度为10^-9 mol/L时促进作用最为明显。与对照组相比,加药组细胞ALP活性升高,钙结节形成增多,成骨相关基因（RUNX2、ALP、COL I、OCN）表达显著升高。结论：17 β-雌二醇能促进大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化,体外浓度为10^-9 mol/L时,作用最为显著。     

槐角提取物对颌骨骨髓间充质干细胞成骨向分化的影响

目的 ：探讨槐角提取物对颌骨骨髓间充质干细胞(jaw bone marrow mesenchymal stem cells,jBMSCs)成骨分化的影响。方法：采用CCK-8法检测10、25、50、100μmol/L槐角提取物溶液对jBMSCs增殖的影响,采用BCIP/NBT碱性磷酸酯酶显色、茜素红染色检测10、25、50μmol/L槐角提取物溶液对jBMSCs成骨分化水平的影响,采用蛋白免疫印迹试验(Western blot)和实时定量荧光PCR检测槐角提取物溶液对jBMSCs成骨分化相关分子的蛋白和mRNA表达水平的影响。采用GraphPad Prism 9软件包对数据进行统计学分析。结果：100μmol/L槐角提取物溶液对jBMSCs有明显毒性作用（P<0.0001）,10、25和50μmol/L浓度不影响细胞增殖（P>0.05）。与对照组相比,10、25和50μmol/L组的碱性磷酸酶活性、钙结节数量、成骨分化相关分子的蛋白和mRNA表达水平均逐渐升高。结论：10、25、50μmol/L浓度的槐角提取物能促进jBMSCs成骨向分化。     

骨髓间充质干细胞成骨分化研究进展

骨髓间充质干细胞是一类具有多向分化潜能的干细胞,可作为种子细胞,修复和重建损伤或发生病变的多种组织器官,在再生医学领域中具有潜在的应用前景。在其向成骨方向的分化过程中,由多种通路、多种因子参与,其中包括细胞因子、生长因子和激素等。本文对骨髓基质干细胞的成骨分化进行了综述。     

间充质干细胞成骨成脂分化在糖尿病骨质疏松中的作用

糖尿病性骨质疏松的发生源于糖尿病状态下骨代谢的改变.间充质干细胞作为成骨细胞、脂肪细胞等的来源细胞,其数量、功能活性以及成骨成脂之间的平衡是成骨质量的关键.近年来多项研究表明,糖尿病相关的细胞因子、生长因子、信号通路在间充质干细胞的分化过程中发挥着重要的调控作用,共同导致糖尿病性骨质疏松的发生.本文就间充质干细胞成骨成脂分化在糖尿病骨质疏松中的作用做一综述.