兔脂肪干细胞体外成骨诱导培养及成骨活性鉴定的实验研究

目的体外分离培养兔脂肪干细胞（adipose-derived stem cells,ADSCs）,在成骨诱导条件下鉴定其成骨活性。方法取4月龄新西兰大白兔腹股沟区脂肪,Ⅰ型胶原酶消化,分离、培养及传代原细胞,将第3代ADSCs消化后,加入成骨培养液中诱导分化,分别行碱性磷酸酶染色、茜素红染色、VonKoss（a钙结节）染色,以鉴定分化结果。结果体外分离培养的细胞增殖活跃,成骨诱导后碱性磷酸酶染色、茜素红染色及Von Kossa染色均呈阳性表达。结论脂肪干细胞具有成骨分化能力,是一种理想的骨组织工程种子细胞。     

人小涎腺成纤维样单克隆细胞的成骨分化

目的：探索人小涎腺成纤维样单克隆细胞的体外培养、扩增方法,鉴定其性质,研究向成骨细胞分化的潜能。方法：组织块贴壁法原代培养人小涎腺细胞,收集成纤维样细胞,用96孔板稀释铺板法克隆培养,免疫荧光和RT-PCR检测细胞表型,并进行成骨诱导分化,通过骨钙素、一型胶原免疫细胞化学染色及碱性磷酸酶、茜素红钙结节染色鉴定成骨分化。结果：成功的在体外扩增培养出人小涎腺成纤维样单克隆细胞,免疫荧光证实细胞表达CD13、CD29、CD106和CD44,RT-PCR显示CK18、α-SMA、vimentin、CD106、nestin基因表达与人骨髓间充质干细胞相似。成骨诱导8天后,碱性磷酸酶表达阳性率100%,19天后骨钙素和一型胶原大量表达,并形成钙结节。结论：所建立的分离培养体系能够获得大量人小涎腺成纤维样单克隆细胞,免疫表型类似于间充质干细胞。在成骨诱导培养条件下具有良好的向成骨细胞分化的潜能。     

人骨膜细胞体外成骨分化的基因表达和功能检测

目的 探讨并鉴定骨膜细胞经骨形成蛋白7(BMP7)诱导分化为成骨细胞的基因表达和细胞功能.方法 成人胫骨骨膜常规体外细胞培养法,分实验组和对照组,分别加入BMP7加成骨辅助剂和单纯成骨辅助剂进行体外培养.CCK-8法检测细胞增殖活性,第5、10、15和20天分别采用Real Time-PCR检测骨钙素基因表达,ELISA法检测上清液碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、骨钙素(osteocalcin,OCN)及骨桥蛋白(osteopontin,OPN)的水平,甲苯胺蓝染色检测糖胺聚糖(GAG),Real Time-PCR检测Ⅱ型胶原基因,比色法检测细胞ALP活性,ALP染色法检测ALP,Yon Kossa染色法检测钙结节.结果 两组骨钙素基因表达及上清液ALP、骨钙素、骨桥蛋白的含量均增高,实验组与对照组差异有统计学意义(P＜0.05).两组细胞的ALP和钙结节染色阳性率增高,实验组与对照组差异有统计学意义(P＜0.05).甲苯胺蓝染色阳性率及Ⅱ型胶原基因表达表现为先高后低,实验组与对照组差异有统计学意义(P＜0.05).结论 骨膜细胞在BMP7诱导下体外大量增殖和分化成骨,表达出明显的成骨特异基因,并具有合成分泌成骨特异蛋白的功能;成骨化过程中,除直接分化成骨外,还存在部分细胞先经软骨形成再钙化成骨的现象;经骨膜细胞-BMP7途径在体外获取大量成骨细胞可用于组织工程的体外构骨及临床应用.     

不同血清对成人骨髓基质干细胞成骨诱导分化的影响

[目的]探讨三种不同来源血清对体外培养成人骨髓基质干细胞(hBMSCs)向成骨诱导分化的作用.[方法]将体外第3代hBMSCs向成骨诱导分化培养,分为胎牛血清组(对照组)、AB 血清组和自体血清组.对比观察细胞碱性磷酸酶(ALP)染色、钙结节染色.诱导培养后4、7、14 d 和 21 d,各血清组分别进行钙黄绿素法荧光显微镜动态观察矿盐沉积,检测 ALP 活性,实时荧光定量 PCR(RT-qPCR)法检测成骨基因(ALP)、骨桥蛋白(OPN)和骨钙素(OCN)的表达.[结果]ALP 染色和钙结节染色结果显示,与自体血清(AS)组、胎牛血清(FBS)组相比,AB 血清(ABS)组明显提高了 hBMSCs 的染色阳性率.荧光显微镜下观察诱导 21 d 的 hBMSCs,ABS 组较 FBS 组、AS 组呈现更多的钙盐沉积.ALP 活性结果显示,同一时间点 ABS 组的 ALP 活性均明显高于 FBS 组和 AS 组,差异有统计意义(P<0.05).RT-qPCR 结果显示,在7、14 d 和 21 d,ABS 组 ALP、OPN 和 OCN 成骨基因表达均明显高于 FBS 组、AS 组,其中,ALP 基因表达在 7 d 出现峰值,OPN 基因表达在 14 d 出现峰值,OCN 基因表达在 21 d 出现峰值,差异均有统计学意义(P<0.05).[结论]ABS 对 hBMSCs 成骨分化作用较 FBS、AS 明显增强.ABS 有望替代 FBS 建立符合骨组织工程临床应用要求的体外 hBMSCs 培养体系.     

成骨细胞特异性钙黏蛋白基因转染对人骨髓基质干细胞成骨分化影响的研究

目的 观测成骨细胞特异性钙黏蛋白(Cad-Ⅱ)基因转染对人骨髓基质干细胞(hBMSCs)成骨分化的影响. 方法把脂质体介导的Cad-Ⅱ cDNA转染体外分离培养的hBMSCs,检测Cad-Ⅱ蛋白表达变化,并对比观测转染组和单纯成骨诱导组在培养3,7、14、21 d时,hBMSCs碱性磷酸酶(ALP)和骨钙索的表达变化. 结果 转染组和成骨诱导组3 d后开始有ALP的阳性染色,呈棕黑色,7 d开始有骨钙索的阳性染色并随培养时间延长逐渐增多,但各时间点转染组ALP浓度(P=0.008)和骨钙素染色阳性数(P=0.023)均显著高于单纯成骨诱导组.转染组和成骨诱导组从14 d后开始有红色的刚件染色矿化结节出现,结节数目随时间推移而增多. 结论 Cad-Ⅱ基因转染可促进hBMSCs向成骨细胞的分化.     

富血小板血浆诱导脂肪干细胞成骨作用的实验研究

目的探讨在体外培养中富血小板血浆（PRP）对脂肪干细胞的增殖及诱导成骨的影响。方法从Wistar大鼠自体动脉血中提取PRP，配制成条件培养液，并作用于培养状态的脂肪干细胞，MTT法检测细胞的增殖情况，Kaplow法染色检测细胞碱性磷酸酶表达情况，碱性磷酸酶活性检测，茜素红染色鉴定钙结节形成情况。结果脂肪干细胞经诱导培养后，PRP诱导组较对照组增殖明显（P〈0．01），碱性磷酸酶活性较对照组增高明显（P〈0．01），PRP诱导组碱性磷酸酶染色阳性，茜素红染色可见钙结节形成。结论体外培养时，PRP可促进脂肪干细胞的增殖并能诱导成骨分化，从而为骨组织工程提供一种新的方法。     

机械牵张应力对骨化颈椎后纵韧带成纤维细胞的影响

目的探讨机械牵张应力对体外培养的颈椎后纵韧带骨化症（OPLL）患者颈椎韧带成纤维细胞的影响。方法对2012年1月至2013年12月 OPLL 与颈椎外伤但无后纵韧带骨化（非OPLL）患者（各15例）行前路颈椎手术治疗,术中取韧带标本。采用组织块培养法进行细胞体外培养,免疫细胞化学及免疫荧光技术检测胞质波形蛋白。采用 Flexercell 4000细胞加载培养系统分别对两组患者第3代细胞进行机械牵张应力加载,逆转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）方法检测两组成纤维细胞应力刺激前及刺激后12、24 h 成骨特异性指标骨钙素、碱性磷酸酶与Ⅰ型胶原 mRNA 表达。结果免疫细胞化学及免疫荧光检测显示胞质波形蛋白呈阳性表达。OPLL组后纵韧带成纤维细胞经机械牵张应力刺激12 h后,骨钙素、碱性磷酸酶及Ⅰ型胶原 mRNA 表达明显升高,应力刺激前后差异具有统计学意义;而非OPLL组应力刺激前后骨钙素、碱性磷酸酶及Ⅰ型胶原 mRNA 表达无明显变化。结论机械牵张应力可促使OPLL患者后纵韧带成纤维细胞骨钙素、碱性磷酸酶及Ⅰ型胶原mRNA表达增加,促进其骨化,其在OPLL进展中发挥重要作用。     

骨形态发生蛋白和碱性成纤维细胞生长因子激发纤维环细胞成骨的潜能

目的研究联合使用重组人骨形态发生蛋白（recombinant human bone morphogenetic protein-2,rhBMP-2）和碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor,bFGF）椎间盘纤维环细胞成骨潜能的激发作用。方法向体外培养的纤维环细胞中分别及联合加入rhBMP-2和bFGF,观察纤维环细胞的表型表达特点。结果联合使用rh-BMP-2和bFGF能够明显促进椎间盘细胞增殖,提高细胞内碱性磷酸酶活力,增加I型胶原分泌,提高钙盐沉积程度,提高骨钙素的表达水平。结论联用rhBMP-2和bFGF能够诱导纤维环细胞向成骨细胞方向分化,分泌钙盐并形成钙结节。     

低频振动对小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化及相关基因表达的影响

目的 观察低频振动对小鼠骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs）成骨分化的影响。方法 取3周龄C57BL/6小鼠,分离及培养其BMSCs。将细胞分为两组,对照组及低频振动组,两组均诱导BMSCs进行成骨分化,低频振动组在诱导过程中实施低频振动干预（15 Hz,垂直加速度0.3 g）,对照组不进行干预,分别于第7天、第14天收获细胞,将第7天的细胞进行碱性磷酸酶（alkaline phosphatase, ALP）染色,将第14天的细胞进行茜素红染色;并利用Real-time PCR检测相关基因表达。结果 低频振动组细胞第7天的ALP活性明显高于对照组,且在14 d形成的钙结节多于对照组;所检测基因中,低频振动组细胞Ⅰ型胶原蛋白、骨桥蛋白、骨钙素、骨保护素基因的表达均高于对照组,而破骨细胞分化因子（receptor activator of NF-κB ligand, RANKL）较对照组低。结论 低频振动可以促进BMSCs的成骨分化,并调节成骨细胞分泌的细胞因子,影响破骨细胞的生成。     

葛根素对人牙周膜干细胞成骨分化的作用

目的:探讨葛根素对人牙周膜干细胞(human periodontal ligament stem cells,hPDLSCs)成骨分化的影响。方法:向体外培养的hPDLSCs中分别加入0.01mmol/L、0.1mmol/L和1mmol/L葛根素作为实验组,另设阳性对照组和空白组。MTT法检测葛根素对hPDLSCs活性影响,采用免疫荧光法、碱性磷酸酶(alkaline phosphotase,ALP)试剂盒、茜素红染色及qRT-PCR对葛根素作用后hPDLSCs生物学特性作初步观察。结果:0.01mmol/L葛根素可明显促进hPDLSCs增殖,免疫荧光染色显示实验组I型胶原蛋白(collagen-I,COL-I)和骨桥蛋白(osteopontin,OPN)均阳性表达;与空白组对比,实验组诱导7天后ALP活性升高,14天后茜素红染色见矿化结节形成,qRT-PCR检测ALP和骨钙蛋白(osteocalcin,OCN)分别在加药后7天和14天表达上调。结论:葛根素能够促进牙周膜干细胞向成骨细胞分化。     

联合rhBMP-2与成骨细胞诱导骨髓基质细胞成骨分化的实验研究

目的探讨rhBMP-2和成骨细胞联合诱导骨髓基质细胞(BMSCs)的成骨分化能力。方法应用全骨髓贴壁法分离培养4周龄SD大鼠的BMSCs,通过改进酶消化法结合反复贴壁法培养1日龄SD乳鼠成骨细胞。实验分为4组:rhBMP-2诱导组、成骨细胞诱导组、rhBMP-2+成骨细胞诱导组、单纯培养液组。倒置相差显微镜及扫描电镜观察细胞生长情况;分别收集第3、6、9天细胞培养液上清液定性及定量测定碱性磷酸酶并进行统计学分析。结果 rhBMP-2诱导组、成骨细胞诱导组、rhBMP-2+成骨细胞诱导组均检测出成骨细胞生成,其中,rhBMP-2+成骨细胞诱导组碱性磷酸酶含量明显大于前两组,差异有统计学意义(P0.05)。结论rhBMP-2、成骨细胞、rhBMP-2联合成骨细胞均能提供成骨微环境,并在体外诱导BMSCs向成骨细胞分化,rhBMP-2联合成骨细胞对BMSCs的成骨分化具有更优的诱导能力。     

体外诱导家猪骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化

目的观察家猪骨髓间充质干细胞(marrow mesenchymal stem cells,MSCs)在体外诱导条件下成骨分化的特征及相关基因的表达。方法选取3月龄雌性长白猪6头,无菌条件下于胫骨近端抽取骨髓15ml。采用密度梯度离心法并根据细胞贴壁特性对MSCs进行分离、纯化,倒置相差显微镜观察原代细胞生长情况,于培养第7天计算MSCs百分比含量及群体倍增值。将第1代细胞置于含1×10-8mmol/L地塞米松(dexamethasone,Dex)、10mmol/Lβ-磷酸甘油(β-glycerophosphate,β-GP)和82μg/ml抗坏血酸(ascorbic acid,Asc)的成骨诱导培养液中培养21d,作为实验组;DMEM培养液中培养作为对照组。分别行细胞形态学观察、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)组织化学染色、钙沉积和细胞增殖测定,采用实时定量PCR分析成骨分化的相关基因表达。结果原代MSCs特征:培养第1天,有核细胞大部分由悬浮的圆形血源性细胞组成;第3天换液弃除非贴壁细胞,MSCs克隆开始形成,细胞呈成纤维细胞样生长;第7天,镜下观察到大小不一的克隆。细胞在培养后12～14d基本长满,原代细胞群体倍增值平均为13。MSCs成骨分化:诱导培养14d实验组细胞形态由成纤维细胞样变成立方体样,而对照组细胞始终保持成纤维细胞样。培养5d,对照组细胞计数为11723±4040,实验组为10276±5513,二者差异无统计学意义(P>0.05)。与对照组相比,实验组诱导培养14d,ALP染色呈强阳性,21d钙沉积明显增加(P<0.01)。实验组MSCs成骨相关基因:核心结合因子α1(corebinding factorα1,Cbfα1)、osterix、ALP、型胶原、骨连接素(osteonectin,ON)、骨钙素(osteocalcin,OC)表达逐渐增强;Cbfα1、ALP、ON在分化早期增加明显;与第7天比较,第21天osterix和OC基因表达明显上调(P<0.05);第14天,型胶原表达也上调(P<0.05)。结论密度梯度离心法分离的猪MSCs,在体外诱导条件下能通过上调分化特异基因表达向成骨细胞分化。     

转染核结合因子a1/成骨细胞特异性转录因子2基因在兔皮肤成纤维细胞成骨表达中的作用

目的探讨外源性小鼠核结合因子a1(Cbfa1)／成骨细胞特异性转录因子2(Osf2)基因在兔皮肤成纤维细胞中的瞬时表达对该细胞成骨表型表达的作用。方法在阳离子脂质体介导下,将含外源性小鼠Cbfa1／Osf2基因的真核表达载体pSG5一Cbfa1／Osf2导入新西兰兔皮肤成纤维细胞。用RT—PCR方法检测Cbfa1、骨钙素、碱性磷酸酶及Ⅰ型胶原前肽基因表达,以Western—Blot方法检测Cbfa1蛋白表达,以对硝基苯二磷酸底物法及放射免疫方法分别检测碱性磷酸酶活性及骨钙素分泌情况,并通过茜素红染色及扫描电子显微镜检测转染细胞形成骨性结节的能力。结果转染pSG5-Cbfa1／Osf2真核表达质粒的兔皮肤成纤维细胞内可见Cbfa1 mRNA及Cbfa1蛋白瞬时表达,骨钙素mRNA、碱性磷酸酶mRNA及Ⅰ型胶原前肽mRNA大量表达,碱性磷酸酶活性增强,骨钙素大量分泌,细胞表面形成骨性结节。结论转染．pSG5-Cbfa1／Osf2真核表达质粒的兔皮肤成纤维细胞能表达成骨相关基因及蛋白质,并在其表面形成骨性结节。     

淫羊藿苷诱导人脐带间充质干细胞分化为成骨细胞的实验研究

目的 研究淫羊藿苷对脐带间充质干细胞的生物学作用,以及诱导其向成骨细胞分化.方法体外分离、培养及扩增人脐带间充质干细胞,免疫组化技术检测人脐带间充质干细胞(huCMSCs)表面特异标志物表达.取第3代细胞,设立2组,空白对照组加入基础培养基,实验组加入淫羊藿苷诱导.用倒置光学显微镜、碱性磷酸酶染色、碱性磷酸酶活性测定细胞.进行对比,研究人脐带间充质干细胞增殖和分化规律.结果 免疫组化结果显示huCMSCs表面标记CD44、CD34阴性,检测结果符合huCMSCs的特征.随着培养天数的增加,淫羊藿苷组诱导后细胞液中成骨细胞特征性碱性磷酸酶强阳性表达及钙沉积.淫羊藿苷组细胞内ALP含量与对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05).结论 huCMSCs可以在体外采用组织块贴壁培养法培养成功,淫羊藿苷对人脐带间充质干细胞的增殖和成骨分化具有促进作用,可作为骨性诱导因子.

Abstract：

Objective To study the biological effect of Icariine on human umbilical cord derived mesenchymal stem cells(huCMSCs) and inducing them to differentiate into osteoblasts. Methods MSCs were isolated and expanded in vitro and their surface antigens of huCMSCs were detected by immunohistochemistry. HuCMSCs were assigned into two groups. In the blank control group, huMSCs were incubated in basic medium. In the experimental group huMSCs were incubated in Icariine medium, The proliferation and differentiation of huMSCs were examined by inverted microscope, Alkaline phosphatase (ALP) staining and the determination of ALP activities. Results HuCMSCs were strongly positive for CD44, and negative for CD34; strongly positive expression for ALP and calcium deposition was detected from the second day to the fourth day in Icariine group; blank control group and Icariine group had significant differences (P ＜ 0.05).Conclusion HuCMSCs can be successfully cultured from the adherent tissue pieces, Icariine enhances proliferation and osteogenic differentiation of huCMSCs and be used as an osteoinductive factor.     

左归丸含药血清调节Runx2激活ALP、OPN蛋白促进BMSCs增殖和分化的研究

目的 探讨左归丸(Zuoguiwan, ZGW)的补肾填精、益髓壮骨的作用,促进骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)的增殖和向成骨细胞方向分化。方法 制备ZGW含药血清,设置10%FBS DMEM组、成骨诱导液组、2.5%空白大鼠血清-成骨诱导液组、2.5%ZGW含药血清-成骨诱导液组。采用MTT法观察各组对BMSCs的增殖,使用碱性磷酸酶钙钴染色法检测BMSCs向成骨细胞方向的分化能力,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, AKP)法检测细胞培养液中AKP的含量,Western blot检测BMSCs中Runt相关转录因子2(Runx2)、骨钙蛋白(osteocalcin, OPN)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)蛋白的表达。结果 2.5%ZGW含药血清-成骨诱导液组能够促进BMSCs的快速增殖,较早地进入平台期,促进BMSCs中AKP的分泌,提高ALP含量,上调BMSCs细胞中Runx2、ALP和OPN的蛋白表达水平。结论 ZGW抗骨质疏松的分子机制,可能与调节Ru...     

Relationship between the expression of parathyroid hormone receptors and hormonal effect during rat osteoprogenitor cell differentiation

The number of parathyroid hormone (PTH) receptors in rat calvaria (RC) cells increased with culture duration, reached a maximum on day 13 when the cells had not yet differentiated into osteoblasts, and then gradually decreased by day 21. However, short exposure (48h) of RC cells to PTH-(1–34) before day 12, but not after day 15, did not decrease alkaline phosphatase (ALP) activity of the cells. Bone-like nodule (BN) formation was also suppressed only when PTH-(1–34) was present during the late culture period (days 14–21). Pretreating the cells with staurosporine, a protein kinase C inhibitor, on day 7 resulted in augmentation of PTH-(1–34)-induced cyclic adenosine monophosphate (cAMP) accumulation and inhibition of ALP activity. PTH-(7–34), which only activates PKC, however, had no effect on RC cell differentiation under any conditions used.     

阿司匹林联合辛伐他汀对成骨细胞增殖及分化的影响

目的探索阿司匹林(aspirin,ASP)联合辛伐他汀(simvastatin,SIM)对成骨细胞增殖和分化的影响,为临床上两者联合使用的可行性提供细胞学基础。方法获取SD大鼠成骨细胞,随机分为对照组(CON)、ASP组、SIM组和ASP-SIM组等4组,培养基中分别添加安慰剂、ASP、SIM和ASP联合SIM干预,培养7 d后,通过MTT法检测细胞的增殖情况,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)及茜素红染色观察细胞的功能状态,蛋白电泳观察骨钙素(osteocalcin,OCN)及Runx2蛋白的表达情况。结果 ASP及SIM单独作用于成骨细胞时,都可以明显促进成骨细胞的增殖,增加ALP活性及矿化能力,同时明显促进OCN及Runx2蛋白的表达;联合使用效果明显优于单独使用,比较差异有统计学意义(P0.05)。结论 ASP及SIM都可以明显促进成骨细胞增殖和分化,且联合使用效果更佳。