酪蛋白激酶2相互作用蛋白1调控骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞的成骨能力北大核心

背景:目前对酪蛋白激酶2相互作用蛋白1(casein kinase 2-interaction protein-1,CKIP-1)分子机制的体外研究主要集中在基因敲除小鼠来源成骨细胞或骨髓间充质干细胞,鲜见报道骨质疏松模型大鼠来源骨髓间充质干细胞中CKIP-1表达的研究。目的:探讨下调CKIP-1基因前后骨质疏松状态骨髓间充质干细胞成骨分化能力的变化。方法:用维甲酸诱导雌性SD大鼠骨质疏松模型,采用全骨髓贴壁法体外培养骨质疏松组、正常组大鼠骨髓间充质干细胞。成骨诱导后进行茜素红染色、碱性磷酸酶染色及实时定量RT-PCR检测骨桥蛋白、Runx2 mRNA的相对表达,实时定量RT-PCR检测成骨诱导过程中2组细胞中CKIP-1的动态表达;通过基因转染沉默CKIP-1基因,成骨诱导后进行茜素红染色、碱性磷酸酶染色及实时定量RT-PCR检测骨桥蛋白、Runx2 mRNA的相对表达。结果与结论:①与正常组相比,骨质疏松组骨髓间充质干细胞茜素红染色钙结节定量、碱性磷酸酶活性及骨桥蛋白、Runx2的mRNA水平降低(P<0.05),骨质疏松组骨髓间充质干细胞中CKIP-1基因动态表达水平总体偏高;②与未下调CKIP-1的骨质疏松组骨髓间充质干细胞相比,下调CKIP-1基因表达后,骨质疏松组骨髓间充质干细胞茜素红染色钙结节定量、碱性磷酸酶活性及骨桥蛋白、Runx2的mRNA水平明显升高(P<0.05);③结果表明,维甲酸诱导的骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞成骨能力降低,下调CKIP-1基因可以部分提高其成骨分化能力。     

骨髓间充质干细胞移植修复高原大鼠股骨缺损

背景：对于高原地区受到环境负面影响的组织创伤,例如高原骨缺损,干细胞的特点可以提供一个良好的加速创伤修复的方法。 目的：研究骨髓间充质干细胞治疗大鼠高原股骨缺损的创伤恢复效果。 方法：分离提取雄性Wistar大鼠原代骨髓间充质干细胞,取第3代细胞进行细胞表型鉴定。雌性Wistar大鼠80只,制备实验性股骨圆形缺损后随机均分为平原对照组、平原骨髓间充质干细胞移植组、高原对照组、高原骨髓间充质干细胞移植组(n=20)。治疗后第30天拍X射线片观察股骨缺损区的修复情况,并于第10,20,30天分别采集股骨缺损区组织,检测其中碱性磷酸酶的含量。 结果与结论：高原骨髓间充质干细胞移植组大鼠股骨缺损区愈合速度较高原对照组快,且碱性磷酸酶的含量较高原对照组高(P < 0.05);平原骨髓间充质干细胞移植组的缺损区愈合速度也比平原对照组快,且碱性磷酸酶的含量也较平原对照组高(P < 0.05)。平原骨髓间充质干细胞移植组的缺损区愈合速度较高原骨髓间充质干细胞移植组快,且碱性磷酸酶的含量较高原骨髓间充质干细胞移植组高(P < 0.05)。说明骨髓间充质干细胞的局部移植可提高高原股骨缺损区局部的碱性磷酸酶含量,加速缺损区的创伤修复速度,但高原股骨缺损区的愈合修复较平原组慢。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

骨髓间充质干细胞移植治疗骨质疏松的研究进展

骨质疏松症被定义为一种系统性骨骼疾病,其特征是骨量低、骨组织微结构恶化、骨脆性和骨折易感性增加。 目前有2亿多人患有骨质疏松症,但由于人口老龄化和人均寿命延长,受影响的人数仍在急剧增加,这是一个重大的公共卫生问题。目前,治疗骨质疏松症的药物开发已经取得了重大进展,但药物治疗并不能逆转骨丢失,且会给患者带来一系列毒副作用。大量研究表明,骨髓间充质干细胞的归巢作用、成骨分化和细胞因子作用在骨质疏松发病过程中发挥重要作用。 移植骨髓间充质干细胞作为一种新方法,不仅能避开药物治疗的副作用而且能从根本上治疗骨质疏松,具有巨大的潜能和应用价值,但许多问题也有待解决。     

骨髓间充质干细胞在去卵巢大鼠骨质疏松发病机理中潜在的作用

为探讨去卵巢骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞（Bone marrow mesenchymal stem cells，MSCs）成纤维细胞集落生成单位（CFU—Fs）、细胞周期、成骨分化能力和成脂分化能力的变化，选用3月龄和6月龄健康雌性SD大鼠行双侧卵巢切除术，建立骨质疏松动物模型，动物实验分为4组：（1）3月龄正常组（control-3）；（2）3月龄卵巢切除组（OVX-3）；（3）6月龄正常组（control-6）；（4）6月龄卵巢切除组（0VX-6）。采用密度梯度离心方法分别获取各组MSCs，体外培养，选用第3～4代MSCs用于实验。倒置相差显微镜观察CFU—Fs；流式细胞技术检测细胞周期、细胞增殖指数（proliferation index，PI）和细胞凋亡指数（apoptotic index，AD）。加入成骨诱导剂，采用碱性磷酸酶活性蛋白检测法（IFCC推荐法）检测MSCs碱性磷酸酶（alkalinephos phatase，ALP）分泌量；采用同位素标记方法检测骨钙索（Osteocalcin，OCN）分泌量；茜素红染色观察钙结节形成。加入成脂诱导剂，油红O染色观察MSCs内脂滴形成；RT-PCR方法检测MSCs脂蛋白脂酶（1ipoprotein lipase，LPL）mRNA的表达。结果表明：与相应对照组比较，OVX-3组和OVX-6组CFU—Fs、PI值明显降低（P〈0．05），AI值明显增加（P〈0．05）；OVX-6组CFU，Fs、PI值的降低和AI值的增加都明显大于OVX-3组（P〈0．05）。成骨诱导表明：与相应对照组比较，OVX-3组和OVX-6组ALP、BGP分泌量以及钙结节形成的数量均明显降低（P〈0．05），OVX-6组的降低最为明显。成脂诱导表明：与相应对照组比较，OVX-3组和OVX-6组，LPLmRNA的表达量明显增加（P〈0．05），OVX-6组LPL mRNA的表达量的增加明显高于其他各组（P〈0．05）。结论：去卵巢骨质疏松大鼠MSCs增殖能力明显下降，向成骨细胞分化能力下降，向脂肪细胞分化能力增强，其中60VX组MSCs的变化最明显。提示：去卵巢骨质疏松大鼠MSCs向成骨细胞分化能力的降低和向脂肪细胞分化能力的增强，可能与绝经后骨质疏松症的发生相关。     

补骨脂素对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的研究不同浓度的补骨脂素对大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs)成骨分化的影响,为临床应用补骨脂素治疗骨质疏松症提供理论依据。方法选取8周龄健康雄性SD大鼠,取双侧股骨、胫骨,对大鼠的BMMSCs进行分离、原代培养和细胞表型鉴定。取第3代大鼠BMMSCs,体外利用成骨诱导培养基进行不同浓度补骨脂素的药物诱导,MTT法检测不同浓度的补骨脂素对大鼠BMMSCs生长的影响;通过碱性磷酸酶(ALP)活性测定、Western blot法和茜素红染色方法评价不同浓度补骨脂素对大鼠BMMSCs成骨分化能力。结果第3代大鼠BMMSCs表面抗原符合干细胞鉴定标准,成骨诱导后给予15μmol/L补骨脂素对大鼠BMMSCs的增殖作用最佳,ALP活性、Runx-2表达和钙化结节数目均明显高于经典成骨诱导组、5μmol/L和10μmol/L和20μmol/L补骨脂素组。结论15μmol/L补骨脂素成骨诱导促进BMMSCs向成骨分化,从而起到防治骨质疏松的作用。     

定向诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为成骨细胞

目的建立体外定向诱导大鼠骨髓间充质干细胞（MSCs）分化为成骨细胞的模型,为将MSC3用作骨组织工程的种子细胞奠定基础。方法用成骨添加剂（地塞米松10^-8mol/L、β-甘油磷酸钠10mmol／L、维生素C50mg/L）定向诱导传代大鼠骨髓MSCs分化为成骨细胞,通过形态学、生长曲线、免疫细胞化学及碱性磷酸酶染色鉴定成骨细胞。结果诱导组具有成骨细胞的形态和生长特点,增殖相对缓慢,但与对照组间的差异没有统计学意义（P〉0．05）,碱性磷酸酶活性增强。结论建立了体外定向诱导大鼠骨髓MSCs向成骨细胞转化的模型,成骨添加剂不影响细胞的增殖,可迅速大量获得种子细胞。     

含抗骨增生胶囊血清预处理骨髓间充质干细胞的增殖和成骨分化北大核心

背景:课题组前期研究发现抗骨增生胶囊可促进骨折愈合。目的:观察含抗骨增生胶囊血清对骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化的影响。方法:将40只SD大鼠随机分4组,低、中、高剂量组分别灌胃给予抗骨增生胶囊药粉11.6,34.8,104.4 g/kg,空白组灌胃给予等量生理盐水,1次/d,连续灌胃12 d后,腹主动脉采血,分离血清备用。应用全骨髓贴壁培养法分离SD大鼠骨髓间充质干细胞,分4组培养,分别加入含上述4种血清的成骨培养基中诱导培养,培养24,48,72 h,检测细胞增殖;培养7,14 d,检测细胞碱性磷酸酶活性;培养7 d,进行碱性磷酸酶染色;培养14 d,进行茜素红染色。结果与结论:(1)与空白组比较,低剂量组细胞增殖无明显变化,中、高剂量组培养48,72 h的细胞增殖显著升高(P<0.05);(2)与空白组比较,低剂量组细胞碱性磷酸酶活性无明显变化,中、高剂量组培养7,14 d的细胞碱性磷酸酶活性显著升高(P<0.05);(3)低、中、高剂量组均可见碱性磷酸酶及茜素红染色阳性,以高剂量组效果最明显;(4)结果表明,含抗骨增生胶囊血清可促进骨髓间充质干细胞的增殖及成骨分化。     

成年大鼠骨髓间充质干细胞的体外分离

目的应用全骨髓贴壁法和密度梯度离心法以不同培养条件,探讨体外获得高质量、高活性的成年大鼠骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)的方法。方法取成年雄性SD大鼠双侧股骨,应用全骨髓贴壁法,分为10%国产TBD胎牛血清+DMEM组、10%国产TBD胎牛血清+DMEM/F12组、12.5%国产TBD胎牛血清+DMEM/F12组、10%进口以色列胎牛血清+DMEM/F12组4组,3只/组;应用密度梯度离心培养法,以10%进口以色列胎牛血清+DMEM/F12作为培养基,取3只大鼠作为一组。比较不同培养方法及培养条件对BMSCs生长增殖的影响。结果全骨髓贴壁法中10%进口以色列胎牛血清+DMEM/F12组原代细胞即可7～9 d达融合,传代到第4代细胞活力仍很好。其余3组原代细胞达融合的时间均超过10 d,且传代后细胞活力差,容易出现老化。密度梯度离心培养法原代贴壁细胞太少,无法达融合。结论本实验采用的培养方法中,10%进口以色列胎牛血清+DMEM/F12培养基的全骨髓贴壁分离法,是体外获取成年大鼠BMSCs最佳方法。     

杜仲诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的有效部位

背景：体外细胞培养实验发现,杜仲能够诱导骨髓间充质干细胞成骨分化。 目的：分离确认杜仲诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的有效部位。 方法：体外培养SD大鼠骨髓间充质干细胞。提取分离杜仲有效部位,杜仲粉末经体积分数60%乙醇提取,再用半制备高效液相色谱仪法收集6个组分,编号为B2.1.1、B2.1.2、B2.1.3、B2.1.4、B2.1.5、B2.1.6。取第3代骨髓间充质干细胞,加入不同浓度的杜仲分离物,诱导培养6 d,同时设非诱导对照。荧光定量 PCR法测定成骨分化标记物碱性磷酸酶的表达变化。 结果与结论：在高效液相色谱仪分离的6个组分中,B2.1.1和B2.1.3两个组分具有显著刺激骨髓间充质干细胞成骨分化标志基因碱性磷酸酶表达的作用,与非诱导对照相比,其表达分别达到3.73和4.74倍。实验初步分离了杜仲诱导骨髓间充质干细胞成骨分化有效部位,为最终分离和确认有效物质的化学成分提供了资料。     

骨髓间充质干细胞诱导成骨的研究进展

骨髓间充质干细胞因其具有自我复制和多向分化潜能而成为目前骨组织工程领域研究的重点之一。对这方面近几年的研究成果从诱导因子的作用及调控机制、物理条件、新的研究方法等方面做了简要论述。     

去卵巢骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞的体外成骨诱导

背景：细胞学研究表明,骨髓间充质干细胞在绝经后骨质疏松症的发病过程中起有重要作用。 目的：观察去卵巢骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞的体外成骨分化。 方法：将6月龄雌性SD大鼠双侧卵巢切除建立骨质疏松模型。实验分为4组：正常干细胞组、骨质疏松干细胞组、正常干细胞成骨诱导组、骨质疏松干细胞成骨诱导组。全骨髓贴壁法培养正常和骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞至第3代细胞用于实验。倒置相差显微镜观察细胞形态,流式细胞仪测定细胞周期、增殖指数。加成骨诱导液进行成骨诱导,检测各组骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶活性,茜素红染色法比较各组钙结节的形成。 结果与结论：正常干细胞成骨诱导组、骨质疏松干细胞成骨诱导组均具有成骨细胞的形态特征,但骨质疏松干细胞成骨诱导组形态变化相对缓慢。正常干细胞组细胞增殖指数高于骨质疏松干细胞组(P < 0.05);成骨诱导组碱性磷酸酶活性均明显高于相应的正常或骨质疏松干细胞组(P < 0.05);正常干细胞成骨诱导组明显高于骨质疏松干细胞成骨诱导组(P < 0.05)。成骨诱导组茜素红染色均呈阳性,相应的正常或骨质疏松干细胞组呈阴性;且正常干细胞成骨诱导组染色强于骨质疏松干细胞成骨诱导组。提示去卵巢骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞的增殖能力和成骨分化能力明显降低,可能与去卵巢大鼠骨质疏松的发生相关。     

大鼠骨髓间充质干细胞的分离和体外培养

骨髓中的间充质干细胞 (ＭＳＣｓ ,ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓ)是一种具有多向分化潜能的细胞 ,它的分化程度低 ,在特定的条件下 ,能诱导分化形成多种非造血组织细胞 (如 :成骨细胞、软骨细胞、肌细胞等 )。本实验对成体大鼠骨髓间充质干细胞进行了分离、培养和初步的组织化学检测 ,并对其生长方式进行了观察。1　材料与方法1.1　材料　实验动物为成年ＳＤ大鼠 ,由广西医科大学实验动物中心提供 ,饲养观察一周后使用。主要试剂为ＤＭＥＭ培养液 ,胎牛血清 ,胰蛋白酶和Ｐｅｒｃｏｌｌ分离液。1.2　方法1.2 .1　骨髓中间充质干…     

不同途径移植骨髓间充质干细胞改善大鼠肝硬化

背景：骨髓间充质干细胞移植可减轻肝硬化程度,改善肝功能。 目的：观察不同途径移植骨髓间充质干细胞对四氯化碳诱导大鼠肝硬化的作用。 方法：将60只SD大鼠随机分为正常组、对照组、门静脉移植组、肝动脉移植组、尾静脉移植组,后4组采用四氯化碳联合乙醇制作肝硬化模型,对照组不进行移植,其余3组分别经门静脉、肝动脉、尾静脉移植大鼠骨髓间充质干细胞1×10⁶。 结果与结论：移植4周后,与对照组比较,移植3组大鼠肝功能均得到明显改善,血清白蛋白、胆碱酯酶显著升高(P < 0.05),转氨酶、胆红素、凝血时间、Ⅳ型胶原显著降低(P < 0.05),肝纤维化程度显著减轻(P < 0.05)。门静脉移植组及肝动脉移植组优于尾静脉移植组,前两者之间差异无显著性意义(P > 0.05)。说明经门静脉、肝动脉、尾静脉移植骨髓间充质干细胞均可减轻肝纤维化程度,改善肝功能,但肝动脉及门静脉移植途径优于外周血静脉途径。     

骨髓间充质干细胞成骨分化调控的研究进展

骨髓间充质干细胞具有较强的自我更新能力和多向分化潜能 ,其应用是目前国际上组织工程领域中重要的研究内容之一。近年来 ,许多实验室从分子、生化、物理等水平对其成骨分化调控进行了深入研究 ,取得了较大的进展     

骨髓间充质干细胞治疗大鼠急性心肌梗死

目的:比较经不同途径移植骨髓间充质干细胞(BMSCs)治疗大鼠急性心肌梗死(AMI)的疗效,探求更为适合的移植途径。方法:采集大鼠BMSCs,并进行培养及鉴定。以5-氮胞苷(5-aza)10μmol/L,诱导BMSCs为心肌样细胞并鉴定。建立大鼠急性心肌梗死模型并鉴定。对照组不予处理,静脉移植组和心外膜移植组分别经尾静脉和心外膜移植心肌样细胞悬液200μl(心肌样细胞5×10~6),联合移植组同时经尾静脉和心外膜分别移植心肌样细胞悬液各200μl。4周后观察SD大鼠心肌组织形态及蛋白表达情况。结果:静脉移植组、心外膜移植组、联合移植组的心肌梗死区域均可见有DAPI标记阳性的移植细胞,其中联合移植组较静脉移植组、心外膜移植组数量明显增多;H-E染色可见后三组较对照组梗死区域心肌细胞排列整齐,细胞核较完整,联合移植组梗死改善程度明显;后三组较对照组血管紧张素转换酶2(ACE2)表达水平升高,联合移植组较静脉移植组、心外膜移植组升高水平更显著。结论:经静脉、心外膜和两者联合移植诱导后的BMSCs均能促进梗死部位的组织修复,抑制心室重构,其中联合移植途径治疗效果更明显。     

过表达IDO 大鼠骨髓间充质干细胞改善异位移植心脏存活

目的:探讨过表达IDO 大鼠骨髓间充质干细胞(BMSC)改善大鼠腹腔异位移植心脏的存活机制。方法:通过慢病毒载体GV308 携带IDO 基因转染大鼠骨髓间充质干细胞构建过表达IDO 大鼠骨髓间充质干细胞。建立大鼠腹腔异位移植心脏模型,经尾静脉给予相应细胞处理:1.利用超声心动图检测移植心脏心功能变化。于采用小动物活体成像系统评估移植心脏局部荧光强度。2.再取各组受体大鼠的脾脏,采用流式细胞技术检测CD40、CD86、CD80、MHCⅠ、CD274、CD45RA、CD45RA+CD45RB、Treg 细胞的表达情况。3.取各组移植心脏,采用HE 染色评估炎性细胞浸润情况。虞利用液相芯片检测各组血清IL-1α、IL-4、IL-1β、IL-2、IL-10、IFN-γ、IL-18、TGFβ1、TGFβ2、TGFβ3 因子的变化情况。结果:淤给予相应细胞处理,可见过表达IDO-BMSCs 处理后2 d 移植心脏的EF、FS 较其余各组有提高。于采用小动物活体评估可见过表达IDO-BMSCs 组移植心脏局部荧光强度最强。盂给予干预措施后2 d 可见过表达IDO-BMSCs 组脾脏细胞CD40、CD86、CD80、MHCⅠ、CD45RA、CD45RA+CD45RB 表达降低,而CD274、Treg 细胞的表达增高。榆采用液相芯片检测各组提取血清可见在2 d 时,过表达IDO-BMSCs 组血清中IL-1α、IL-4、IL-1β、IL-2、IFN-γ、IL-18 是降低的;IL-10、TGFβ1、TGFβ2、TGFβ3 表达量是升高的。HE 染色证实过表达IDO-BMSCs 组炎性细胞浸润少于其他组。结论:过表达IDO 的BMSCs 可以通过有效调节免疫DC、T 细胞及细胞因子,从多个免疫层面改善移植心脏存活。     

大鼠骨髓间充质干细胞分化为神经干细胞

为了观察骨髓间充质干细胞(BMSCs)分化为神经干细胞(NSCs)的能力,本研究通过贴壁法培养大鼠BMSCs,体外培养扩增纯化后,在细胞传代时用含有表皮生长因子(EGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、N2、B27的DMEM/F12的培养液制成细胞悬液,并进行诱导,观察诱导后细胞的形态及生长情况,用免疫荧光检测形成的细胞球的巢蛋白(nestin)的表达情况;形成的细胞球在含10%血清的培养液中进一步分化。结果显示:BMSCs在含EGF、bFGF、N2、B27的培养液中,逐渐形成nestin表达阳性的细胞球,在含血清的培养液中能分化为神经元样细胞、星形胶质样细胞及少突胶质样细胞。本研究结果提示经纯化的BMSCs能分化为NSCs,并具有进一步分化的能力。     

骨髓间充质干细胞成骨分化调控的研究进展

骨髓间充质干细胞具有较强的自我更新能力和多向分化潜能，其应用是目前国际上组织工程领域中重要的研究内容之一。近年来，许多实验室从分子，生化，物理等水平对其成骨分化调控进行了深入研究，取得了较大的进展。     

姜黄素调控大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景：姜黄素能明显降低破骨细胞的骨重吸收,诱导破骨细胞凋亡,抑制破骨细胞形成。 目的：观察不同浓度姜黄素对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。 方法：采用贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,传至第3代后采用成骨培养基进行成骨诱导,在诱导前3 d于诱导培养基中分别加入0(对照),10,15 μmol/L姜黄素。 结果与结论：接种培养7 d,倒置显微镜下可见分散的骨髓间充质干细胞小集落,集落细胞呈放射状生长。随培养时间延长,细胞集落增大,细胞形态为长梭形。加入成骨培养基7 d后细胞形态逐渐由长梭形变为多角形,随成骨诱导时间延长形态变化更加明显。加入不同浓度姜黄素后骨髓间充质干细胞增殖无变化。姜黄素呈剂量依赖性促进骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶活性及Runx-2、血红素单加氧酶1的表达。提示姜黄素能有效促进大鼠骨髓间充质干细胞早期成骨分化,其机制可能与提高干细胞血红素单加氧酶1的表达有关。     

放射抑制小鼠骨髓间充质干细胞成骨潜能并导致骨损伤

目的 观察放射对小鼠骨髓间充质干细胞(BMMSCs)体外成骨潜能及体内骨组织的影响.方法 分离、培养正常的及接受4Gy放射后28d的小鼠BMMSCs,用碱性磷酸酶(ALP)和Von Kossa染色法鉴定BMMSCs体外成骨分化潜能的改变,并通过骨组织形态学和骨密度(BMD)检测放射后小鼠体内骨组织的相关变化.结果 4Gy照射28d后小鼠BMMSCs的成骨潜能明显降低,同时体内骨组织结构破坏,小鼠骨密度降低.结论 放射损伤后小鼠BMMSCs的成骨潜能显著降低,可能在干细胞水平参与了放射后骨损伤的发生.