转化生长因子β和骨形成蛋白2联合诱导小鼠成骨细胞系MC3T3-E1细胞的增殖与分化

背景:生长因子是骨组织形成、改建、修复的关键要素之一,多种生长因子联合诱导骨干细胞成骨分化相较于单一生长因子具有一定的优势,但是何种类型的联合、什么样的浓度组合才能发挥最佳的诱导作用?目前该方向研究较少.目的:探索转化生长因子β和骨形成蛋白2联合诱导对小鼠MC3T3-E1细胞增殖和分化的影响.方法:将不同质量浓度的转化...     

β-蜕皮甾酮促进小鼠前成骨细胞体外增殖及诱导成骨分化

文题释义：β-蜕皮甾酮：又称蜕皮激素、20-羟基蜕皮甾酮,分子式C₂₇H₄₄O₇,为黄棕色至白色粉末,味苦;主要存在于昆虫、蚕、露水草、牛膝、川牛膝等动植物体内,具有调节血糖血脂、促进胶原蛋白合成、抗疲劳、促进细胞生长和刺激真皮细胞分裂等作用,目前广泛应用于化妆品、医疗以及养殖业等领域。骨形态发生蛋白质2：是从脊椎动物骨骼基质中分离提纯的蛋白质,具有内肽酶活性、表皮生长因子模体,同源二聚体之间以二硫键相连,属于转化生长因子β家族,能诱导骨与软骨形成。骨桥蛋白：存在于矿化和活性沉积区,是一种含有Arg-Gly-Asp(RGD)结构的酸性糖蛋白,它与诱导成骨细胞成熟表型表达和矿化骨基质形成的活性蛋白密切相关。在成矿阶段,骨连接素、纤连蛋白与骨桥蛋白的表达高度相关。Ⅰ型胶原是钙盐沉积和细胞附着的支架,可促进细胞附着并刺激细胞分化。背景：β-蜕皮甾酮作为“植物类雌激素”不仅具有刺激蛋白质合成,促进碳水化合物和脂质代谢,缓解高血糖、高脂血症,以及保护内皮细胞免于凋亡并诱导其增殖的多种生物活性,而且有学者报道其在治疗骨质疏松症、骨折和其他骨骼炎症性疾病方面也有着重要的作用。 目的：观察β-蜕皮甾酮对小鼠前成骨细胞(MC3T3-E1细胞)体外增殖的影响,以及在安全剂量下,β-蜕皮甾酮是否对该细胞具有诱导成骨分化的作用。方法：取第4代MC3T3-E1细胞在成骨诱导分化培养基中培养7,10,14,21,28 d后,检测细胞不同时间段成骨分化蛋白(碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原蛋白、骨桥蛋白以及钙化结节)的表达量,以鉴定该细胞是否具有成骨分化的能力;然后将MC3T3-E1细胞接种于含不同终浓度β-蜕皮甾酮(0.01,0.1,1,10,100 µmol/L)的诱导培养基中,分别于第1,2,3,4,5,6,7天利用CCK8法检测细胞的增殖活性;最后设置对照组(普通诱导培养基组)和实验组(普通诱导培养基+β-蜕皮甾酮),在相同条件下进行培养,并测定不同时间段各组细胞成骨标志蛋白的表达量。结果与结论：①MC3T3-E1细胞在成骨诱导培养基刺激下,第10天碱性磷酸酶染色以及Ⅰ型胶原蛋白荧光染色表达较高,同时碱性磷酸酶活性检测也验证了这一结果(P < 0.05);诱导培养第14天骨桥蛋白免疫细胞化学染色也有明显表达;茜红素染色显示成骨诱导后的细胞较对照组结节数量明显增加,第28天比第21天的钙结节形成数目更多、直径更大、颜色更深;②CCK 8法测得β-蜕皮甾酮对MC3T3-E1细胞作用5 d后增殖活性达到最佳,促增殖活性最佳剂量为0.01 µ mol/L、0.1 µmol/L,2种浓度之间差异无显著性意义(P > 0.05);③实验组细胞经β-蜕皮甾酮诱导培养第10天较对照组细胞碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原蛋白表达更高;第14天实验组细胞内骨桥蛋白、骨钙素表达更高;第28天2组钙结节染色无明显差异;④结果说明,β-蜕皮甾酮能促进MC3T3-E1细胞体外增殖,且在安全剂量下能提高MC3T3-E1细胞向成骨细胞分化的能力。ORCID: 0000-0001-5641-6353(严才平) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

人牙周膜干细胞来源外泌体干预成骨细胞MC3T3-E1的增殖和分化

背景:人牙周膜干细胞具有较强的成骨分化能力,人牙周膜干细胞来源外泌体作为牙周膜干细胞分泌的主要成分,对成骨细胞MC3T3-E1增殖和成骨分化的影响尚不明确。目的:探讨人牙周膜干细胞来源外泌体对MC3T3-E1细胞增殖和分化的影响。方法:采用酶消化法分离及培养人牙周膜干细胞,超速离心法提取人牙周膜干细胞来源外泌体,通过透射电镜、粒径分析及Western blot方法对人牙周膜干细胞来源外泌体进行鉴定;CCK8法检测不同质量浓度人牙周膜干细胞来源外泌体对MC3T3-E1细胞增殖的影响,茜素红染色观察100 mg/L人牙周膜干细胞来源外泌体对MC3T3-E1细胞成骨矿化的影响,Western blot检测100 mg/L人牙周膜干细胞来源外泌体干预前后MC3T3-E1细胞内MEK和ERK的磷酸化水平。结果与结论:①透射电镜观察可见外泌体为脂质双分子层形成的囊泡结构,粒径检测显示外泌体直径分布在50-120 nm,集中在79.86 nm,Western blot检测结果显示提取的外泌体中含有CD81,CD63,TSG101的表达;②与对照组相比,人牙周膜干细胞来源外泌体对MC3T3-E1细胞的增殖具有促进作用,且作用呈剂量依赖性;③与对照组相比,人牙周膜干细胞来源外泌体组MC3T3-E1细胞能够形成更多的钙结节;与对照组相比,人牙周膜干细胞来源外泌体组MC3T3-E1细胞内p-MEK及p-ERK蛋白表达量升高;④结果表明,人牙周膜干细胞来源外泌体可以显著促进MC3T3-E1增殖和成骨分化,推测可能与其激活MEK/ERK信号通路有关。     

上调骨形态发生蛋白2促进成骨细胞增殖分化的硅酸钙类材料Biodentine北大核心

背景:Biodentine是一种具有生物相容性的新型硅酸钙口腔修复材料,它不仅可以增加牙髓细胞中生长因子的分泌,也可以诱导牙本质的矿化,但是其在骨修复方面的研究较少。目的:通过构建干扰骨形态发生蛋白2的小鼠成骨前体细胞株,研究Biodentine对于干扰骨形态发生蛋白2小鼠成骨前体细胞株的增殖及分化能力的影响。方法:将0.1,1,10,100 g/L的Biodentine浸提液作用于小鼠成骨前体细胞24 h,通过CCK-8与碱性磷酸酶活性实验筛选最佳的作用质量浓度10 g/L,用于以下实验。将Biodentine浸提液作用于小鼠成骨前体细胞1,3,5,7 d,以未干预组为对照,通过CCK-8与碱性磷酸酶活性实验观察作用前后细胞的增殖及成骨分化。构建干扰骨形态发生蛋白2的小鼠成骨前体细胞株,通过CCK-8与碱性磷酸酶活性实验观察干扰前后细胞的增殖及成骨分化。构建干扰骨形态发生蛋白2的小鼠成骨前体细胞株,Biodentine组加入10 g/L的Biodentine浸提液,设置单纯干扰组为对照,作用24,48 h后,通过CCK-8与碱性磷酸酶活性实验观察细胞的增殖及成骨分化;作用24 h后,Real-time PCR、Western blot检测碱性磷酸酶mRNA与蛋白的表达。结果与结论:(1)10 g/L的Biodentine浸提液在1,3,5,7 d可促进小鼠成骨前体细胞的增殖与成骨分化;(2)干扰骨形态发生蛋白2可抑制小鼠成骨前体细胞的增殖与成骨分化;(3)Biodentine组作用24,48 h后的细胞增殖与成骨分化能力高于干扰组(P <0.05),作用24 h后的碱性磷酸酶mRNA与蛋白表达高于干扰组(P <0.05);(4)结果表明,10 g/L的Biodentine可以通过骨形态发生蛋白2增强成骨细胞的增殖及成骨分化。     

NR2F2促进小鼠MC3T3-E1前成骨细胞增殖

目的探讨NR2F2基因对小鼠前成骨细胞增殖的影响。方法用实时定量PCR检测mRNA表达量,MTS法检测细胞增殖,流式细胞术检测细胞周期,ELISA-Brdu法检测细胞DNA合成速度。结果在小鼠MC3T3-E1前成骨细胞增殖速度加快时,NR2F2基因的表达增高至对照的4.57±0.30倍(P<0.01)。过表达NR2F2基因促使MC3T3-E1细胞增殖速度加快,细胞数量增加(P<0.01),细胞周期中S期细胞比例明显升高,为对照组的2倍,G2/M期比例也有增加(P<0.05)。过表达NR2F2基因使MC3T3-E1细胞的Brdu掺入率增高,DNA的合成加速(P<0.01)。结论 NR2F2使S期细胞比例增加,促进小鼠前成骨细胞MC3T3-E1的增殖速度。     

miR-210-3p通过自噬调控MC3T3-E1细胞成骨分化的机制研究

目的:探讨微小RNA-210-3p(microRNA-210-3p, miR-210-3p)通过自噬对小鼠成骨细胞系MC3T3-E1成骨分化的影响。方法:(1)采用脂质体转染法构建miR-210-3p过表达或沉默的MC3T3-E1细胞模型,设置阴性对照(negative control, NC) mimic组、miR-210-3p mimic组、NC inhibitor组和miR-210-3p inhibitor组,Western blot、RT-qPCR和免疫荧光法检测MC3T3-E1细胞成骨分化相关指标及自噬相关指标的变化,茜素红染色法观察矿化结节形成情况。(2)用雷帕霉素(rapamycin, RAPA)和3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine, 3-MA)分别构建自噬激活和抑制模型,设置control组、RAPA组和3-MA组,Western blot、RT-qPCR和免疫荧光法检测自噬激活或抑制后MC3T3-E1细胞成骨分化相关指标的变化,茜素红染色法观察矿化结节形成情况。(3)设置NC mimic组、NC mimic+RAPA组和miR-210-3p mimic+R...     

茶多酚对脂多糖刺激下成骨细胞增殖分化的影响

背景：研究表明,茶多酚在牙周炎等疾病的研究中能发挥抗炎、抗氧化作用。目的：探讨茶多酚在脂多糖刺激下对小鼠成骨细胞增殖分化及氧化应激的影响。方法：体外培养小鼠成骨细胞MC3T3-E1,分4组处理：对照组常规培养;脂多糖组加入10μg/mL脂多糖,茶多酚组加入1μg/mL茶多酚,联合组加入10μg/mL脂多糖+1μg/mL茶多酚。采用MTT法检测细胞增殖情况,碱性磷酸酶试剂盒检测细胞碱性磷酸酶活性,偶氮偶联法检测细胞碱性磷酸酶染色程度,钙检测试剂盒检测细胞钙沉积量,超氧化物试剂盒检测细胞超氧化物含量,丙二醛试剂盒检测细胞丙二醛含量。结果与结论：(1)与对照组相比,脂多糖组成骨细胞增殖活性、碱性磷酸酶活性、钙沉积量降低(P <0.05),碱性磷酸酶染色程度降低(P <0.01),超氧化物和丙二醛含量增加(P <0.05);茶多酚组成骨细胞增殖活性、碱性磷酸酶活性、钙沉积量升高(P <0.05),碱性磷酸酶染色程度提高(P <0.01),超氧化物和丙二醛含量减少(P <0.05);(2)与脂多糖组相比,联合组成骨细胞增殖活性、钙沉积量升高(P <0.0...     

MC3T3-E1细胞成骨模型的应用及研究进展

骨形成与骨重建涉及各种细胞的协同作用。通过各种体外培养模型,在了解成骨过程的生物学方面取得了显著进展。当前,骨组织工程研究火热,但由于原代人成骨细胞十分有限,这些细胞模型越来越多地被应用。MC3T3-E1细胞是前骨细胞,该细胞在研究骨骼疾病和骨缺损的细胞治疗及组织工程方面具有较大潜力。本文全面回顾了MC3T3-E1细胞成骨模型的培养、鉴定及应用等方面内容。此外,还进一步讨论了该模型的优缺点并提出了几点展望。     

Tmed2促进体外小鼠前成骨细胞MC3T3-E1增殖

 摘要：目的 研究Tmed2基因对小鼠前成骨细胞增殖的影响。 方法 1.分别在小鼠MC3T3-E1细胞中过表达和抑制Tmed2,检测细胞增殖情况。2. 用雌激素处理细胞后,检测细胞的增殖及Tmed2基因的表达量。荧光实时定量PCR检测mRNA水平,MTS法检测细胞活力和增殖,流式细胞术检测细胞周期,Western blot法检测蛋白水平。结果 过表达Tmed2使MC3T3-E1细胞的增殖速度加快,细胞周期中S期细胞比例明显增加,且Cyclin A 的表达升高。而抑制Tmed2基因表达使MC3T3-E1细胞的增殖速度减慢。雌激素处理使细胞增殖速度加快的同时,Tmed2基因的表达显著增高。结论 Tmed2通过上调Cyclin A 的表达,使S期细胞比例增加,加快小鼠前成骨细胞MC3T3-E1的增殖。此外,Tmed2的表达受雌激素的调控,可能参与雌激素促进MC3T3-E1细胞增殖的作用。     

miR-98-5p促进成骨细胞增殖和分化的可能及机制

背景:miRNA-98-5p可抑制高迁移率族AT HOOK蛋白2(high mobility group AT-HOOK 2,HMGA2).磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/糖原合成酶激酶3β(phosphatidylinositol 3-kinase/alkaline phosphatase/glycogen synt...     

miR-132-3p过表达对MC3T3-E1细胞增殖分化的影响

文题释义： miRNA：是一类小的非编码RNA,长度约为22个核苷酸,其主要通过结合靶标mRNA的3'UTR区诱导靶标mRNA降解或抑制其翻译,从而在转录及转录后水平调控相关基因的表达。miRNA在细胞增殖、分化及凋亡等多种生物学活动过程中起着非常重要的调控作用,并且发现它是调控骨组织细胞增殖和分化过程的重要因子之一。 MC3T3-E1细胞：是新生C57BL/6小鼠颅顶骨中分离培养所建立的一株成骨细胞株,它能够展现骨组织中成骨细胞的各个发育阶段和各种生物学特性。作为研究成骨细胞增殖和分化的理想模型,被广泛应用于国内外各种骨组织工程学研究。 背景：机械牵引力能够影响MC3T3-E1细胞的增殖分化过程,并引起细胞内miR-132-3p的差异表达。然而,牵引力是否通过调控miR-132-3p的表达来影响成骨细胞增殖分化仍需进一步研究。 目的：明确12%牵引力作用下MC3T3-E1细胞中成骨分化标志因子及miR-132-3p表达变化,并进一步探讨miR-132-3p对细胞增殖分化的影响。 方法：MC3T3-E1细胞分别加载0%,12%牵张应力,检测应力加载后碱性磷酸酶活性、骨钙蛋白及miR-132-3p mRNA的表达水平;细胞内瞬时转染miR-132-3p模拟物及其阴性对照,qRT-PCR检测转染后碱性磷酸酶、骨钙蛋白、Runt标志转录因子2 mRNA的表达,CCK-8法检测miR-132-3p对细胞增殖能力的影响。 结果与结论：①12%牵张应力作用下,MC3T3-E1细胞中碱性磷酸酶活性、骨钙蛋白mRNA表达水平下调(P < 0.01),miR-132-3p表达水平显著升高(P < 0.05);②细胞内转染miR-132-3p后,miR-132-3p模拟物组成骨分化标志因子碱性磷酸酶、骨钙蛋白、Runt标志转录因子2 mRNA表达水平显著降低(P < 0.05);③相比于阴性对照组,miR-132-3p 模拟物转染24,48,72 h后细胞增殖能力明显降低(P < 0.001),且在转染48 h后降低最明显;④结果说明12%周期性循环牵张应力能够通过过表达miR-132-3p负向调节MC3T3-E1细胞的增殖和成骨分化。 ORCID: 0000-0003-0696-3329(孙芬) 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     

Effects of different oxygen concentrations on the proliferation,survival, migration,and osteogenic differentiation of MC3T3-E1 cells

In physiological and pathological environments, the concentration of oxygen around osteoblasts varies widely. No studies have systematically evaluated the effects of different oxygen concentrations on the proliferation, survival, migration, and osteogenic differentiation of osteoblasts. In this study, we cultured the osteoblast precursor cell line MC3T3-E1 in small individual chambers with oxygen concentrations of 1%, 3%, 6%, 9%, and 21%. Cell proliferation was evaluated by the proliferation index test and EdU staining. To test cell survival, a live/dead assay was performed. A tablet scratch assay was performed to detect the migratory ability of the cells. Bone nodule formation experiments and immunofluorescence and Western blotting analyses of osteogenic-related proteins were performed to assess the osteogenic differentiation of the cells. We found that the proliferation and osteogenic differentiation ability of MC3T3-E1 cells in different oxygen concentrations were both approximately bell-shaped curves and that the optimal oxygen concentrations were approximately 6% and 9%, respectively. The live/dead assay showed that the survival of MC3T3-E1 cells in different oxygen concentrations was affected by the amount of serum. The tablet scratch experiment showed that there was greater cell migration with oxygen concentrations of 1%, 3%, and 21% than with oxygen concentrations of 6% and 9%. Our results have significant reference value for the intervention of the pathological processes involving osteoblasts, such as fracture, osteoporosis, and some vascular diseases. These results also have an important guiding role for the new scientific idea that osteoblasts can function as treatment cells to repair bone defects.     

敲除NIPBL基因可下调小鼠骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化能力

文题释义： NIPBL基因：其编码的蛋白Delangin通过调控cohesin蛋白加载到DNA上,所以又名粘连蛋白加载因子(cohesin loading factor)。它还能调控多个基因的表达,也与基因修复有关。在研究德朗热综合征致病机制过程中,NIPBL基因最受人关注。 德朗热综合征：是以身材矮小、骨骼发育、智力低下和特殊面容为主要特征的遗传性疾病,患病率为1∶10 000- 1∶30 000,它的发病机制主要与7个基因(NIPBL、SMC1A、SMC3、BRD4、HDAC8、RAD21、ANKRD11)突变密切相关,确定NIPBL基因是否突变在德朗热综合征诊断中被作为首要检测指标。 背景：德朗热综合征是一种多系统发育缺陷的遗传性疾病,NIPBL是其主要致病基因。 目的：探讨NIPBL基因对骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化能力的影响。 方法：采用NIPBL-Loxp小鼠与Cre小鼠构建NIPBL基因缺陷杂合子小鼠模型(NIPBL^+/-)并将其作为实验组,野生型(NIPBL^+/+)小鼠作为对照组,分离培养两组小鼠骨髓间充质干细胞,传至第3代时采用CCK-8法比较两组细胞增殖能力,然后进行成骨诱导培养比较两组细胞成骨分化能力。 结果与结论：①实验组骨髓间充质干细胞的增殖能力低于对照组(P < 0.05);②成骨诱导第7天,实验组细胞碱性磷酸酶活力明显低于对照组(P < 0.05);③成骨诱导后,实验组Runx2、OCN基因及其蛋白的表达水平低于对照组(P < 0.05);④成骨诱导第21天,茜素红染色后倒置显微镜下观察对照组较实验组可见更多的红色钙结节;⑤结果提示,敲除NIPBL基因降低了骨髓间充质干细胞的增殖、成骨分化能力。 ORCID: 0000-0001-7493-4402(林明) 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     

过表达P75神经生长因子受体负向调控骨髓间充质干细胞的成骨分化

文题释义： P75神经生长因子受体：即P75^NTR,神经生长因子的受体之一,以三聚体和单体的形式镶嵌于细胞表面,主要包含胞外区、跨膜区以及胞内区3个结构区域。低聚状态决定了其对细胞的主要调节功能,与配体结合后通过改变构象来进行信号传导,进而发挥调节细胞的作用。 成骨分化：多向分化干细胞向单能成骨细胞转变,并最终向骨组织发展的一系列生理过程称为成骨分化,对调节骨形成和骨再生具有重要意义,其成骨分化过程中,碱性磷酸酶的活力逐渐增加,细胞内或者胞外基质的钙等矿物质沉积,形成钙结节,骨钙素及Ⅰ型胶原蛋白表达增加。背景：P75^NTR广泛表达于神经组织及细胞中,并发挥着促进或抑制分化的双重作用;同时在骨折不愈合局部组织中也发现了P75^NTR存在着过表达,因此研究P75^NTR对骨髓间充质干细胞成骨分化的作用具有重要的意义,为临床上提高骨折不愈合修复的疗效提供重要靶点。 目的：观察P75^NTR过表达对大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导成骨分化的影响。 方法：选取SD大鼠双侧股骨,用全骨髓分离贴壁法提取大鼠骨髓间充质干细胞并进行体外传代培养;构建表达EGFP的P75^NTR过表达质粒GV358-P75^NTR,并用空慢病毒载体包装收集P75^NTR过表达慢病毒载体;选取体外培养至原代10 d的大鼠骨髓间充质干细胞,消化后种板,加入P75^NTR过表达慢病毒及相关感染试剂进行感染实验,感染7 d后用荧光显微镜观察绿色荧光蛋白的表达,Western blot检测P75^NTR蛋白的过表达情况;感染后用常规培养基培养7 d,更换成骨诱导分化培养基培养,诱导培养后第7,10,14天用酶标法定量检测碱性磷酸酶活力,诱导培养后第7,14天用茜素红染色观察矿化结节形成情况。 结果与结论：①P75^NTR过表达慢病毒感染骨髓间充质干细胞后能表达出绿色荧光蛋白(感染效率约90%),且P75^NTR蛋白表达量明显增多,与阴性病毒对照组比较差异有显著性意义(P < 0.05),过表达P75^NTR细胞模型构建成功;②与阴性病毒对照组及未转染组相比,P75^NTR过表达组细胞诱导分化后相应时间点的碱性磷酸酶活力明显降低,矿化结节形成减少,细胞聚集分布减弱,差异有显著性意义(P < 0.05);③结果表明,P75^NTR过表达负向调控了大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化。局部组织中P75^NTR过表达抑制周围骨髓间充质干细胞成骨分化可能是骨缺损或骨折不愈合的重要因素。 ORCID: 0000-0001-6923-3177(朱伦井) 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     

MiR-21可调控牙周炎破骨细胞的增殖

文题释义： 微小RNA：是由内源性基因编码的核苷酸非编码RNA分子,其表达具有组织特异性、保守性和时序性的特点。 牙周炎：是一种多因素感染性和免疫性炎症性疾病。它是定植微生物与宿主免疫系统之间复杂相互作用所导致的慢性感染性疾病,其特征是不可逆的组织病理学变化,如牙周韧带破坏、骨质破坏和牙周袋加深,这些都可以导致牙齿脱落。 背景：miR-21是破骨细胞生成的调节剂和破骨细胞分化的启动子,但是其在牙周炎中的作用尚不清楚。 目的：探讨miR-21在牙周炎骨破坏中的作用。 方法：Real-time PCR法检测并分析牙周炎样本和正常牙周膜组织中miR-21的表达差异;利用脂质体转染法,以miR-21 mimics(上调miR-21)或miR-21 inhibitor(下调miR-21)转染破骨细胞,Real-time PCR法检测miR-21及骨破坏标志因子TRAP与CTSK的表达变化;CCK-8检测miR-21对破骨细胞的增殖作用。 结果与结论：①miR-21在牙周炎样本中表达增高;②miR-21 mimics转染到破骨细胞后,miR-21、TRAP与CTSK mRNA的表达升高;miR-21 inhibitor转染到破骨细胞后,miR-21、TRAP与CTSK mRNA的表达下降;③miR-21 mimics转染到破骨细胞后,促进破骨细胞增殖;miR-21 inhibitor转染到破骨细胞后,抑制破骨细胞增殖;④结果表明,miR-21可以促进破骨细胞的增殖,结合miR-21可以促进骨破坏标志因子的表达,说明miR-21可以作为治疗牙周炎骨破坏的重要靶点。 ORCID: 0000-0002-4258-2470(许诺) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

The precision structural regulation of PLLA porous scaffold and its influence on the proliferation and differentiation of MC3T3-E1 cells

A thermal-induced phase separation combined sugar template method was used to fabricate the Poly (L-lactide) acid (PLLA) scaffolds with precisely regulated porous structure. The effect of tuned porous structure of scaffolds on osteoblasts proliferation and differentiation was investigated. The results showed that the pore diameters (200–300, 300–400, 400–500 μm), porosity and interconnectivity of PLLA scaffolds can be accurately controlled indicated by scanning electron microscope. The results of cell experiments showed that the porous structure including the pore size and interconnectivity of scaffolds dramatically influence the cell proliferation and differentiation. The scaffold with pore diameter of 400–500 μm exhibited the highest cell viability and alkaline phosphatase activity among all the scaffolds for the MC3T3-E1 cells. The higher cell proliferation and biocompatibility observed in the 400–500 μm scaffold indicated the high selectivity for MC3T3-E1cells on the pore size of scaffold in tissue engineering. The precise control of the porous structure of scaffold may better guide the cell–matrix interaction in the future research.     

骨碎补总黄酮联合纳米骨材料促进MC3T3-E1细胞的增殖分化

文题释义： 骨碎补总黄酮：是由水龙骨科植物槲蕨的干燥根茎中提取的有效成分,骨碎补总黄酮能够促进成骨细胞增殖,抑制破骨细胞成熟分化。 Wnt/β-catenin信号通路：是一类高度保守的信号通路,广泛存在于多细胞真核生物中,是皮肤发育过程中出现最早的分子信号,调控毛囊的生长发育和毛囊干细胞的迁移分化。β-catenin作为细胞内信号传导蛋白,是Wnt信号通路激活的一种重要的上皮细胞表面黏附分子,能够进入细胞核内传递Wnt信号,进一步激活靶基因开始转录,启动细胞增殖周期。 背景：前期研究发现,骨碎补总黄酮可促进纳米骨材料表面MC3T3-E1细胞的成骨分化,其作用机制有待进一步研究。 目的：探究骨碎补总黄酮联合纳米骨材料对MC3T3-E1细胞发挥作用的机制。 方法：将MC3T3-E1细胞与纳米骨材料共培养,选取100 mg/L和250 mg/L骨碎补总黄酮进行药物干预,以10 μg/L转化生长因子β刺激为阳性对照组。分组如下：①正常组;②DKK1组：Wnt通路抑制剂DKK1      (0.1 mg/L)阻断Wnt/β-catenin信号通路;③DKK1+转化生长因子β组;④DKK1+100 mg/L骨碎补总黄酮组;⑤DKK1+250 mg/L骨碎补总黄酮组;⑥DKK1+纳米骨+转化生长因子β组;⑦DKK1+纳米骨+100 mg/L骨碎补总黄酮组;⑧DKK1+纳米骨+250 mg/L骨碎补总黄酮组。在干预24,48 h后收获细胞,免疫荧光双染法观察Wnt/β-catenin通路中Wnt与LRP结合情况,Real-time PCR和Western blot检测β-catenin、LRP5、Gsk-3β、Cyclin D1、RUNX2的表达。 结果与结论：①激光共聚焦扫描显微镜下显示DKK1+转化生长因子β组、DKK1+250 mg/L骨碎补总黄酮组、DKK1+纳米骨+转化生长因子β组、DKK1+纳米骨+250 mg/L骨碎补总黄酮组棕黄色染色较明显,表明Wnt与LRP结合较其他组更好;②Real-time PCR和Western blot结果显示,骨碎补总黄酮可促进β-catenin、LRP5、RUNX2的表达,下调GSK-3β的表达,说明骨碎补总黄酮通过激活经典Wnt/β-catenin 信号通路促进成骨细胞增殖分化,且骨碎补总黄酮诱导的基因活化呈剂量依赖性。 ORCID: 0000-0002-2031-8644(李晋玉) 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     

Heterodimeric BMP-2/7 exhibits different osteoinductive effects in human and murine cells

As robust osteoinductive cytokines, bone morphogenetic proteins (BMPs) play a significant role in bone tissue engineering. Constituted of two different polypeptides, heterodimeric BMPs are more effective than the homodimers in bone formation. While most studies focused on the murine cell lines, such as murine preosteoblasts MC3T3-E1, the role of heterodimeric BMPs in the osteogenic differentiation of human cells remains uncertain, which hinders their application to practical treatment. In this study, we compared the osteoinductive effects of BMP-2/7 heterodimer in human adipose-derived stem cells (hASCs) with their homodimers BMP-2 and BMP-7, in which MC3T3-E1 cells were utilized as a positive control. The results indicated that BMP-2/7 was not a stronger inducer during the osteogenic differentiation of hASCs as that for MC3T3-E1, and extracellular-signal-regulated kinase signaling played a role in the different effects of BMP-2/7 between hASCs and MC3T3-E1. Our study demonstrates the osteoinductive effects of heterodimeric BMP-2/7 present in a cell-specific pattern and cautions should be taken when applying heterodimeric BMP-2/7 to clinical practice.