慢性牙周炎中肿瘤坏死因子ɑ对骨髓间充质干细胞成骨分化的调控作用

骨髓间充质干细胞（BMSCs）在重构牙周组织结构和功能、促进牙周炎好转乃至愈合方面发挥重要作用,因此BMSCs的特性尤其是其成骨分化的调控机制是目前的研究热点。肿瘤坏死因子α（TNF-α）是牙周组织炎症微环境中的主要促炎因子,与BMSCs的成骨分化密切相关。探究TNF-α调控BMSCs成骨分化的机制有助于明确牙周炎的发病机制,寻找牙周疾病新的治疗靶点,改善牙周炎的治疗效果。本文将针对TNF-α在牙周炎发生发展过程中发挥的重要作用尤其是调控BMSCs成骨分化的可能机制作一综述。     

不同管径二氧化钛纳米管对骨髓间充质干细胞生物学行为的影响

目的:研究不同管径二氧化钛纳米管(TNTs)对骨髓间充质干细胞(BMSCs)生物学行为的影响。方法:阳极氧化法分别制备管径30、100和200 nm的TNTs,MTT法检测细胞在材料表面粘附及增殖情况,碱性磷酸酶活性、胶原分泌量和细胞外基质矿化水平检测来评估细胞的成骨分化能力。结果:30 nm的TNTs促进BMSCs的早期粘附和增殖,但是其后期细胞增殖和成骨分化能力同对照组相比没有明显的统计学差异;200 nm的TNTs明显促进了BMSCs的成骨分化,但是其细胞粘附和增殖明显受到了抑制;100 nm的TNTs上BMSCs的早期粘附和增殖受到了轻微的抑制,但是随着时间的推移,其细胞增殖迎头赶上,而且其成骨分化能力显著大于对照组。结论:最适BMSCs生物学活性的应该是100 nm的TNTs。     

骨髓间充质干细胞与PLGA体外附着的实验研究

目的:研究骨髓间充质干细胞(BMSCs)在可降解骨基质材料聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)上的黏附、增殖和分化能力,为进一步体内回植提供研究基础。方法:等比混合聚乳酸(PLA)和聚乙醇酸(PGA) ,有机溶剂注模法制备PLGA。体外培养BMSCs ,复合PLGA ,通过扫描电镜观察BMSCs在PLGA上的黏附、增殖,以及在成骨诱导情况下细胞形态的变化。结果:合成的PLGA呈多孔状,孔隙率为85 % ,孔径为10 0～40 0 μm。BMSCs可在PL GA上黏附、增殖、分泌胞外基质,并可在成骨诱导剂的作用下分化为多角形的成骨样细胞。复合后14d ,BMSCs和胞外基质已将基质材料颗粒完全覆盖。结论:BMSCs能在PLGA上粘附、增殖,PLGA可作为BMSCs的载体和骨组织工程的支架材料。     

不同代数SD大鼠骨髓间充质干细胞体外增殖和成骨分化能力的实验研究

目的:探讨不同代数SD大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)体外增殖和成骨分化能力的差异.方法:从SD大鼠骨髓中分离并培养原代BMSCs,免疫荧光染色鉴定BMSCs.传代培养分别获取P1、P3、P5、P7、P9代BMSCs.CCK-8实验检测不同代数BMSCs的增殖能力;显微镜下观察细胞形态学特征;免疫荧光染色检测细胞骨架;流式细胞术检测细胞凋亡情况;碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色和茜素红染色比较不同代数BMSCs的体外成骨分化能力;实时聚合酶链式反应(real-time polymerase chain reaction,RT-PCR)和免疫荧光检测不同代数BMSCs成骨分化标志物Ⅰ型胶原A1(collagen typeⅠα1,COL1A1)、骨钙素(osteocalcin,OCN)基因表达和蛋白水平.结果:P1、P3、P5代间BMSCs的细胞形态、体外增殖、细胞凋亡及成骨分化能力无显著差别;而P7和P9代BMSCs各方面指标与P1代BMSCs比较,均明显降低(P<0.05).结论:5代以后的BMSCs随着传代次数的增加,其细胞增殖和成骨分化能力显著降低.     

长链非编码RNA在干细胞成骨分化中作用机制的研究进展

在骨相关疾病治疗和骨组织工程中,干细胞作为成骨细胞的主要来源发挥着重要作用.长链非编码RNA(long non?coding RNA,lncRNA)可调控细胞周期、增殖代谢及谱系分化.随着高通量测序等研究技术的发展,lncRNA被发现可广泛参与干细胞的成骨调节.miRNA海绵作用是lncRNA调控成骨最经典的机制,近年...     

骨髓间充质干细胞向成纤维细胞分化的研究进展

骨髓间充质干细胞(BMSCs)由于能向骨、软骨、脂肪等多个细胞系分化并且分离方便,所以在组织工程及再生医学中有广泛的应用.在特定的微环境刺激下,BMSCs可以向多种细胞系分化,但是其向成纤维细胞分化的研究较少.BMSCs源性成纤维细胞与肿瘤、纤维化等疾病的发生有密切关系.该文就BMSCs的分离、分化条件及相关疾病作一综...     

颌骨骨纤维异常增殖症GNAS基因突变分析及其间充质细胞体外生物学特征

［摘要］ 目的 探讨颌骨骨纤维异常增殖症( fibrous dysplasia, FD)GNAS基因突变的分析方法;细胞学实验比较正常颌骨与FD患者颌骨来源骨髓间充质干细胞（bone marrow stromal cells,BMSCs）的生物学特征及其差异,为进一步研究FD的病因及发病机制奠定基础。方法 对我院2006—2016年间40例FD患者的石蜡标本切取组织切片并提取DNA,通过等位基因特异性 PCR及测序,分析GNAS基因突变特征。在患者知情同意前提下,收集FD病灶切除术中取得的病灶区颌骨组织,贴壁培养法获得 BMSCs;CCK8检测细胞增殖能力;茜素红染色检测矿化结节形成能力;Western blot及real time PCR检测RUNX2等成骨分化相关基因的表达。结果 本组40例FD患者中35例GNAS基因发生突变,突变率为87.5%,其中R201H占71.4%,R201C占28.6%。与正常颌骨BMSCs相比,FD BMSCs细胞形态无明显差异;但FD BMSCs具有更强的增殖能力;在成骨诱导液的作用下,FD BMSCs 具有更弱的成骨分化能力,表现为相关成骨分化相关基因的低表达及较弱的矿化结节形成能力。结论 FD患者GNAS基因存在特异性突变,等位基因特异性PCR 是检测该突变的简便、可靠方法之一;细胞学研究表明FD BMSCs不仅表现为高增殖活性,且其成骨分化能力显著下降,提示FD的发病机制可能与成骨分化过程障碍有关,对进一步认识FD 的发病机制具有重要意义。     

雷诺昔芬对骨质疏松大鼠骨髓基质细胞的影响

目的:研究不同浓度的雷诺昔芬对骨质疏松大鼠骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)增殖及分化的影响。方法:构建Sprague-Dawley(SD)大鼠骨质疏松模型,培养假手术组(Sham-ovariectomized rats,Sham组)及手术组(ovariectomized rats,OVX组)大鼠BMSCs,取生长良好的第3、第4代BMSCs,加入不同浓度的雷诺昔芬作用后,以MTT法检测BMSCs的增殖,速率法检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)的含量。结果:Sham组大鼠第4代BMSCs较第3代增殖缓慢,ALP含量无明显变化;OVX组大鼠第4代BMSCs增殖能力增强,但ALP含量亦无明显变化。结论:OVX组BMSCs的增殖活力、成骨分化能力显著高于Sham组。雷诺昔芬可促进Sham组BMSCs的增殖,可促进OVX组BMSCs的增殖与分化。     

BMP受体在大鼠骨髓间充质细胞成骨中的作用

目的:研究骨形成蛋白受体(BMP-R)在大鼠骨髓间充质细胞(BMSCs)成骨中的作用机制。方法:分离大鼠BMSCs,将原代细胞分为4组,分别应用普通培养基(CM)、成骨诱导培养基(OM)、骨形成蛋白-2(BMP-2)和OM+BMP-2诱导培养基培养。应用碱性磷酸酶(ALPase)活性和钙结节染色(Von Kossa法)检测成骨分化程度,RT-PCR检测骨形成蛋白受体(BMP-R)的表达情况。采用SPSS16.0软件包对数据进行单因素方差分析。结果:OM可诱导BMSCs成骨分化,表现出高碱性磷酸酶活性和基质矿化能力。BMP-2可提高OM诱导BMSCs成骨分化的能力;OM在早期即可诱导BMP-RⅠA和BMP-RⅡ的表达,而BMP-2诱导BMP-R较迟。结论:BMP-2可提高OM诱导BM-SCs分化成骨的能力,BMP-R在BMSCs分化成骨中起重要作用。     

Wnt和Notch通路在老龄个体骨髓间充质干细胞成骨中的调控

社会老龄化的加剧使老年个体骨损伤修复问题愈发突出,骨髓间充质干细胞(BMSC)是一种与骨代谢再生密切相关的骨髓细胞,其生物学特性(形态、表面特征、细胞周期、端粒酶以及细胞内活性氧簇水平等)以及增殖分化能力在生物体年龄影响下均发生了改变,成骨能力下降,影响了骨损伤的修复速度和质量.探索其中分子机制对改善老龄个体骨损伤康复有至关重要作用.参与调控的信号中,Wnt和Notch近年日益受到关注,二者对老龄BMSC成骨的调控有交互作用.老龄机体的氧化应激反应增加而生长因子生成减少,Wnt通路的转录因子β-catenin与叉头家族转录因子的亲和力增加,不再与T细胞因子和淋巴增强因子结合,故BMSC成骨减弱.同时老龄个体骨髓中BMSC数量减少,Notch抑制BMSC成骨来维持祖细胞池中BMSC的数量.Wnt和Notch之间还存在相互作用,如Notch过表达能够削弱Wnt的影响等.此外,BMP-Smad转录因子活性下降,Hedgehog信号通路下调,亦影响着BMSC的成骨分化.本文对老龄个体BMSC生物学性能变化及其成骨分化过程中信号通路的调控作用进行综述,为老龄个体骨相关性疾病的治疗提供新思路.     

脂联素在骨代谢中的研究进展

脂联素是由脂肪组织分泌的一种内源性细胞因子,与受体结合后,参与机体的代谢调节.因此脂联素及脂联素受体也成为治疗代谢性疾病的重要分子靶标.脂联素信号传导的研究对指导临床上骨代谢相关疾病的治疗有着积极的作用.本文就脂联素的生物学特性及其信号传导、脂联素对骨代谢的影响作一综述,为脂联素在骨代谢疾病中的治疗提供参考.     

骨髓间充质干细胞分化能力及Notch通路活性的增龄性变化

目的： 在体外实验中初步探索骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）成骨、成脂分化能力及细胞活性的增龄性变化,以及在增龄过程中Notch信号通路活性的改变。方法： BMSCs取自年轻、成年及老年C57BL/6小鼠全骨髓,以流式细胞术鉴定细胞表面抗原,成骨、成脂诱导评价各组细胞的分化能力,细胞增殖、迁移实验检测各组细胞活性,实时荧光定量PCR（qPCR）检测Notch相关基因的表达。采用SPSS 19.0软件包对数据进行统计学分析。结果： 茜素红和油红O染色结果表明,BMSCs的成骨分化能力随着年龄增长而下降（P<0.05）,成脂分化能力随着年龄增长而提高（P<0.05）。细胞活性实验表明,细胞增殖能力和迁移能力未随着年龄增长而下降（P>0.05）。qPCR结果表明,老龄组BMSCs的Notch信号通路表达水平显著高于年轻组（P<0.05）。结论： 随着个体年龄增长,BMSCs呈现出成骨分化能力下降而成脂分化能力提高的现象,Notch信号通路活性呈现出增龄性升高,为恢复老龄BMSCs受损成骨分化能力提供了新的思路。     

大鼠骨髓间充质干细胞与脂肪间充质干细胞生物学特性的比较

目的:本研究旨在比较同一个体来源的脂肪间充质干细胞(Adipose tissue-derived mesenchymal stem cells,ADSCs)和骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)的生长特点和诱导分化能力。方法:取7～10 d SD大鼠的脂肪和骨髓,体外分离、纯化脂肪和骨髓来源间充质干细胞,分别从细胞形态、生长动力学、表面标志、分化潜能等方面进行鉴定和比较。结果:脂肪间充质干细胞的增殖速度明显大于骨髓间充质干细胞(P<0.05),两种细胞所表达的表面蛋白标志物基本相似,但脂肪间充质干细胞表面蛋白标志CD106呈阴性,而骨髓间充质干细胞CD106呈阳性。在成软骨分化中脂肪间充质干细胞弱表达Ⅱ型胶原,而骨髓间充质干细胞不表达。第5、10、15、20代ADSCs及BMSCs经成骨诱导后茜素红染色均呈阳性且有"矿化"结节形成,碱性磷酸酶活性以第5代最强,随着细胞代次的递增,碱性磷酸酶活性呈递减趋势。结论:ADSCs较BMSCs更易于分离培养及体外扩增,诱导条件下成骨、成脂、成软骨能力较强,适合作为再生医学的种子细胞。     

PLGA/PCL/nHA生物支架复合兔BMSCs体外培养的实验研究

目的:研究新型复合支架聚乳酸-聚乙醇酸/聚己内酯/纳米羟基磷灰石(PLGA/PCL/nHA)的生物相容性,探讨其作为细胞培养材料和骨组织工程支架的可行性.方法:将兔骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)接种于PLGA/PCL/nHA复合支架上,体外共同培养后,MTT法检测BMSC...     

牙本质支架体外诱导兔骨髓干细胞分化

目的：探讨将人牙本质作为组织工程支架的可行性,采用不同的方式处理牙本质片,观察牙本质片处理后诱导兔骨髓基质干细胞贴壁附着生长的规律及成骨分化潜能。方法：将兔的骨髓基质干细胞分别接种于经机械去除前期牙本质加EDTA-柠檬酸脱矿处理（A组）,标准根管预备-EDTA处理（B组）的牙本质片上,体外培养1周,扫描电镜观察细胞与牙本质片的附着情况,碱性磷酸酶、茜素红及Vonkossa染色观察兔骨髓基质干细胞成骨分化。结果：兔骨髓基质细胞附着在2种方式处理的牙本质片上生长良好,贴附紧密。B组牙本质片上细胞碱性磷酸酶表达阳性率高达80％,茜素红、Vonkossa染色观察到钙结节数量多于A组。结论：经标准根管预备一EDTA处理的人牙本质能有效促进骨髓基质干细胞增殖及成骨分化,可能成为一种理想的成骨生物支架,并为牙体牙髓疾病的治疗提供了新的思路。广西科学研究与技术开发计划项目（桂科攻1012400lA一42）     

骨髓间充质干细胞复合多孔纳米羟磷灰石/聚酰胺6整复大鼠颅骨缺损的实验研究

目的初步探讨纳米羟磷灰石/聚酰胺6（n-HA/PA6）多孔材料对体外培养的大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）增殖及分化的影响,以及BMSCs作为种子细胞、多孔n-HA/PA6作为支架材料构建组织工程化骨修复大鼠颅骨极限骨缺损的可行性及整复效果。方法矿化诱导的第3代BMSCs与n-HA/PA6多孔材料复合培养,MTT检测细胞增殖,ALP染色检测骨向分化。将BMSCs与n-HA/PA6复合物植入大鼠颅骨8 mm骨缺损处,4、8、16周时,应用组织学、扫描电镜观察植入物与骨组织交界处的成骨修复情况,并与单纯n-HA/PA6植入组修复效果进行比较。结果与n-HA/PA6复合培养的BMSCs生长良好,细胞增殖未受影响,ALP染色阳性。BMSCs复合n-HA/PA6植入4周时,有较多新骨长入支架孔穴;8周时,材料和宿主骨融为一体,接近正常骨;16周时,材料和天然骨形成骨性结合。单纯n-HA/PA6组植入4周时,新骨形成较少;8周时,新骨明显增加,但骨钙化程度较低;16周时,2组无明显差异。结论多孔n-HA/PA6支架材料对种子细胞BMSCs的增殖和骨向分化无影响;BMSCs作为种子细胞、n-HA/PA6多孔复合体作为支架材料构建组织工程化骨能够加速界面骨愈合,有效修复颅骨缺损,具有潜在的骨组织工程应用前景。     

Mouse mandible contains distinctive mesenchymal stem cells

Although human orofacial bone-marrow-derived mesenchymal stem cells showed differentiation traits distinctly different from those of mesenchymal stem cells (MSCs) derived from long bone marrow (BMMSCs), mouse MSCs derived from orofacial bone have not been isolated due to technical difficulties, which in turn precludes the use of mouse models to study and cure orofacial diseases. In this study, we developed techniques to isolate and expand mouse orofacial bone/bone-marrow-derived MSCs (OMSCs) from mandibles and verified their MSC characteristics by single-colony formation, multi-lineage differentiation, and in vivo tissue regeneration. Activated T-lymphocytes impaired OMSCs via the Fas/Fas ligand pathway, as occurs in BMMSCs. Furthermore, we found that OMSCs are distinct from BMMSCs with respect to regulating T-lymphocyte survival and proliferation. Analysis of our data suggests that OMSCs are a unique population of MSCs and play an important role in systemic immunity. Abbreviations: BMMSC, bone marrow mesenchymal stem cell; HA/TCP, hydroxyapatite/tricalcium phosphate; OMSC, orofacial mesenchymal stem cell; OVX, ovariectomized.