不同强度静磁场对成骨细胞细胞骨架改建的影响☆

背景：静磁场对成骨细胞增殖活性、细胞因子分泌及碱性磷酸酶表达等功能活性影响的机制尚不清楚。 目的：观察不同强度静磁场加载对成骨细胞骨架改建和细胞骨架蛋白表达的影响。 方法：取新生24 h内SD大鼠颅骨进行成骨细胞的培养和鉴定。采用静磁场加载装置对体外培养的成骨细胞进行0,8,50,160 mT的静磁场加载,分别于静磁场加载24,48,72 h应用BODYPY-Phaloidin进行成骨细胞骨架染色,激光扫描共聚焦显微镜和图像处理软件Image J测定细胞骨架蛋白的荧光强度。 结果与结论：8,50,160 mT静磁场加载24,48,72 h,荧光标记的成骨细胞骨架蛋白向细胞核周围集中,荧光强度增强(P < 0.05),其中经50 mT静磁场加载的成骨细胞骨架蛋白的荧光最强。说明一定强度的静磁场可以影响成骨细胞骨架的改建和重组。     

恒定磁场中大鼠成骨细胞的增殖和功能活性

背景：磁场对成骨细胞生物学的影响存在一定的分歧。 目的：探讨不同强度恒定磁场作用不同时间后成骨细胞增殖和功能活性的改变。 方法：用体外培养的SD大鼠成骨细胞第3~5代分别在0,5,22,86,135 mT恒定磁场下培养,观察8,12,24 h后细胞增殖和凋亡变化及细胞上清液中骨钙素及Ⅰ型前胶原C端前肽的表达。 结果与结论：磁场作用8,12 h后,5,22,86,135 mT磁场培养的细胞增殖指数均高于对照组(P < 0.05),作用24 h时,仅5 mT组高于对照组(P < 0.05)。而0,5,22,86,135 mT恒定磁场下培养8,12,24 h的凋亡百分数差异无显著性意义。磁场作用8 h后,22,86,135 mT组骨钙素分泌量均高于对照组(P < 0.05);作用24 h后,135 mT组骨钙素分泌量则明显低于对照组(P < 0.05);而磁场作用8,12 h后,22,86 mT组Ⅰ型前胶原C端前肽分泌量明显高于对照组(P < 0.05),作用24 h后,135 mT组Ⅰ型前胶原C端前肽分泌量则明显低于对照组(P < 0.05)。表明低强度磁场、短时间作用可促进成骨细胞的增殖及成骨物质的分泌,而高强度磁场或磁场暴露时间过长则抑制成骨细胞增殖及成骨物质的分泌。     

温敏性壳聚糖水凝胶对大鼠成骨细胞的毒性

背景：温敏性壳聚糖与多种细胞相容性良好,是组织工程中不可多得的优良载体,但其对成骨细胞毒性研究相对缺乏。 目的：验证温敏性壳聚糖水凝胶对成骨细胞的毒性。 方法：成骨细胞在温敏性壳聚糖水凝胶中进行培养,显微镜下观察细胞形态及扩增情况,同时,SD大鼠成骨细胞在不同浓度的温敏性壳聚糖水凝胶浸提液中体外培养24,48,72,96 h,MTT法测定细胞相对增殖率,判断细胞毒性的级别。 结果与结论：SD大鼠成骨细胞在温敏性壳聚糖水凝胶中培养24 h内镜下观察呈圆形,48 h后开始伸出触角并扩增;温敏性壳聚糖水凝胶浸提液中培养的各组细胞在不同时间点相对增殖率在92%~112%之间,各浓度的温敏性壳聚糖水凝胶材料浸提液的细胞毒性均为0级或1级,完全符合生物材料的安全评价标准。     

成骨细胞对葡萄糖水平的感知作用

背景：新近研究表明,骨钙素可提高胰岛素分泌水平、胰岛素敏感性,并且可阻止脂肪的积累,参与糖脂代谢,发挥此作用的主要是羧化不全骨钙素。 目的：观察不同浓度葡萄糖对成骨细胞羧化不全骨钙素分泌水平的影响。 方法：切下人肋骨骨小梁剪碎,胰酶消化后以PBS彻底冲洗直至于倒置显微镜下观察骨片表面及清洗液中无粘着及漂浮的细胞,以DMEM完全培养液清洗骨小梁1次,移入培养瓶内培养,每周更换培养液1次,1周后可见成骨细胞自骨片移出,4~6周细胞融合成单层可作传代培养。取生长活跃的传二三代细胞接种于6孔板中分成5组,待细胞融合至80%以含5.6,7.6,9.6,12.6,20.6 mmol/L葡萄糖的培养基刺激成骨细胞,同时加入维生素K2使其在培养液中最终浓度为10-5 mol/L。培养半小时后收集上清液,以放免法检测成骨细胞培养上清液中羧化不全骨钙素水平,并以上清液中总骨钙素进行校正,计算羧化不全骨钙素率。 结果与结论：在不同葡萄糖浓度下成骨细胞羧化不全骨钙素分泌水平不同,7.6,9.6,20.6 mmol/L葡萄糖浓度组羧化不全骨钙素率高于5.6 mmol/L葡萄糖浓度组[(0.27±0.02),(0.29±0.04),(0.12±0.02)%,P < 0.05]。提示成骨细胞可感知葡萄糖浓度变化,在5.6~9.6 mmol/L葡萄糖刺激下成骨细胞可呈剂量依赖性地提高自身羧化不全骨钙素分泌水平,进一步提高葡萄糖浓度时羧化不全骨钙素水平反而降低。     

雌激素在体外对大鼠成骨细胞的作用*★

目的：近来研究表明雌激素除抑制骨吸收外，还具有促进成骨的作用。实验拟观察雌激素在体外对大鼠成骨细胞的影响。 方法：实验于2007-03在上海复旦大学放射医学研究所骨代谢研究室完成。①实验材料：1日龄SD新生大鼠（红皮鼠）10只，清洁级，体质量约10 g 左右。雌雄不拘。②实验方法：取大鼠颅盖骨机械分离加酶消化法体外分离培养成骨细胞，取传一代细胞，以1.25×106 L-1 的密度接种于96孔细胞培养板，培养24 h 后分为两组，分别为空白对照组和10-8 mmol/L 雌激素组（加入1×10-8 mmol/L 雌二醇），继续培养72 h。③实验评估：碱性磷酸酶染色鉴定成骨细胞；四甲基偶氮唑盐法检测成骨细胞的增殖能力；PNPP法测定碱性磷酸酶活性。低倍镜下测量矿化结节面积并计算面积比，观察雌二醇对矿化能力的影响。 结果：①体外分离培养的成骨细胞碱性磷酸酶染色成阳性。原代培养的细胞纯率超过90%。②与空白对照组相比，10-8 mmol/L 雌激素组成骨细胞增殖能力及碱性磷酸酶活性显著提高（P < 0.01）；10-8 mmol/L 雌激素组单位细胞数碱性磷酸酶活性较空白对照组有上升趋势，但差异无显著性（P > 0.05）。③与空白对照组相比，10-8 mmol/L 雌激素组矿化面积及矿化面积比显著增加（P < 0.01）。 结论：雌二醇在体外可促进大鼠成骨细胞生长和增殖，提高碱性磷酸酶活性，并促进骨矿化物质在骨内沉积。     

人工髋关节置换后假体无菌性松动的因素及其防治

目的：通过对近些年关于人工髋关节置换后假体无菌性松动的不同方面最新进展进行汇总、探讨,进一步认识人工髋关节置换后假体无菌性松动。 方法：应用计算机检索中国期刊全文数据库1997-01/2008-12有关人工髋关节置换后假体无菌性松动的相关文章,检索词“人工关节;置换;无菌性松动”。纳入标准: ①人工髋关节置换后假体无菌性松动的诊断标准、生物及机械因素。②人工髋关节置换后假体无菌性松动的治疗、预防。 结果：人工髋关节置换后假体无菌性松动的发病机制较为复杂,其主要原因是磨损颗粒,其次是力学因素,它们共同结果是造成骨吸收、骨溶解,最终导致假体松动。其过程还与许多细胞因子的参与密切相关。针对引起关节假体无菌性松动的发病机制,可以从关节材料、抑制磨损颗粒移动、促进成骨及抑制骨吸收等方面来防治。 结论：人工髋关节置换后假体无菌性松动发病机制较为复杂,是多种因素作用的结果,涉及不同的学科领域。随着各学科的发展,人工髋关节置换后假体无菌性松动将逐步被彻底认识。     

局部应用伊班膦酸钠能加强内植物的早期固定：经X射线、组织学及生物力学结果验证

背景：假体内植物的无菌松动已成为假体置换后最棘手的问题。 目的：观察局部应用伊班膦酸钠对内植物早期固定作用的影响。 方法：44只新西兰大白兔,建立兔双侧胫骨近端置入金属螺钉模型,每只兔左侧局部应用质量浓度为1 mg/L伊班膦酸钠(实验组),右侧局部应用生理盐水(对照组)。 结果与结论：①X射线观察结果：造模后第2,4,8周时,实验组螺钉周围透光间隙较对照组明显变窄,且第4,8周时,实验组螺钉骨界面间新生骨较对照组明显增多。②组织学观察结果：第2周时,实验组界面间纤维膜厚度明显小于对照组(P < 0.001),第4,8周时,实验组界面间新生骨量明显高于对照组(P < 0.001)。③生物力学打出实验测试结果：第4、8周时,实验组最大剪切强度明显大于对照组(P < 0.001)。结果表明局部应用伊班膦酸钠促进早期新骨形成,增强内植物早期固定作用,从而降低中后期内植物松动的可能。     

人Leptin基因融合蛋白表达载体构建及对人成骨细胞的作用

背景：瘦素作为一种内分泌激素参与机体能量代谢的调节,近年来瘦素对骨代谢的调节作用也越来越被人们所重视。 目的：克隆人Leptin基因,构建重组原核表达载体PEGX-5X-3/Leptin并在大肠杆菌中表达,观察Leptin融合蛋白对人成骨细胞的生长抑制作用。 设计、时间及地点：单一样本观察,于2007-07/2008-05在苏州大学附属第一医院骨科实验室完成。 材料：新鲜的脂肪组织取自苏州大学附一院（供者知情并同意）、大肠杆菌DH5α、人成骨细胞由苏州大学附属第一医院骨科实验室保种。 方法：从人脂肪组织中提取RNA,采用反转录-聚合酶链式反应获得人Leptin全部序列,克隆入带有GST原核细胞表达载体PEGX-5X-3中,实现插入基因的融和表达,用SDS-PAGE和Western Blot对表达产物进行鉴定,提取并纯化GST-Leptin融合蛋白,以5,10,20,40 mg/L不同质量浓度与人成骨细胞共培养,同时设立相应浓度梯度的GST蛋白组,四甲基偶氮唑盐法测两组人成骨细胞的体外增殖情况。 主要观察指标：①Leptin 基因的克隆与鉴定。②重组质粒的双酶切及聚合酶链反应鉴定。③融合蛋白的表达。④GST-Leptin融合蛋白的纯化。⑤GST-Leptin融合蛋白的鉴定。⑥GST-Leptin融合蛋白对人成骨细胞的生长影响。 结果：反转录-聚合酶链反应扩增得到的特异性片段长度约为450 bp,以此构建的重组质粒PEGX-5X-3/Leptin,经BamH Ⅰ和Xho Ⅰ双酶切后显示5 kb和450 bp左右的两条片段,测序结果与Genbank中报道的完全一致,证明Leptin基因已成功地克隆到了原核表达载体PEGX-5X-3中。并在大肠杆菌中获得稳定的表达, 表达产物的相对分子质量(Mr)同预期值相一致,融合蛋白为Mr 45 000,GST蛋白为Mr 29 000,与GST蛋白组相比,20,40 mg/L的GST-Leptin融合蛋白可以明显促进细胞的生长 (P < 0.05),且其促进作用有一定的浓度依赖性。 结论：成功构建了PEGX-5X-3/Leptin重组原核表达载体,在E.coli BL21中表达GST-Leptin融合蛋白, 并以浓度依赖性促进人成骨细胞的生长。     

降钙素对大鼠颅骨成骨细胞调控作用的体外观察

背景：降钙素是强有力的破骨细胞抑制剂,可直接、快速而广泛地抑制骨吸收,近年来有学者报道其有促进骨折愈合的功能,推测降钙素对成骨细胞也有直接的作用。 目的：体外观察降钙素对大鼠成骨细胞的药理作用,分析其是否通过细胞外信号调节激酶信号通路产生。 设计、时间及地点：分组对照观察,于2007-06/2008-05在南京医科大学药理学实验室完成。 材料：选用新生SD大鼠,分离培养颅骨成骨细胞。 方法：取第2代成骨细胞进行分组实验：0.01 μg/L降钙素组、0.1 μg/L降钙素组、1 μg/L降钙素组分别加入不同剂量降钙素进行干预,U0126＋1 μg/L降钙素组提前30 min加入100 μmol/L的细胞外信号调节激酶抑制剂U0126,并设空白对照组。 主要观察指标：通过四甲基偶氮唑盐比色法、对硝基苯磷酸盐法和钙结节茜素红染色法分别检测降钙素对成骨细胞的增殖、分化、矿化能力的影响;应用反转录-聚合酶链反应技术检测促骨形成关键基因核心结合因子a1 mRNA的表达情况;应用Western Blotting技术检测磷酸化细胞外信号调节激酶1/2蛋白表达情况。 结果：加入0.01,0.1,1 μg/L的降钙素干预后,成骨细胞的增殖、分化、矿化能力以及核心结合因子a1 mRNA的表达均随降钙素剂量增加而增强,且0.1,1 μg/L组与空白对照组比较差异具有显著意义（P < 0.05~0.01）;此外降钙素促进了磷酸化细胞外信号调节激酶1/2蛋白的表达(P < 0.05)。U0126可阻断以上所有效应（P < 0.05~0.01）。 结论：降钙素可能通过细胞外信号调节激酶信号通路调控促骨形成关键基因核心结合因子a1 mRNA的表达,进而促进成骨细胞的增殖、分化、矿化能力。     

高糖条件下大鼠下颌骨成骨细胞的活性

背景：临床研究证实,糖尿病是引起牙周病变及牙槽骨丧失的危险因素,而糖尿病所致的高血糖对颌骨改变的影响机制目前仍未完全阐明。 目的：观察高糖对体外培养的下颌骨成骨细胞增殖、分化、矿化的影响。 方法：分离培养大鼠下颌骨成骨细胞,分别在生理糖浓度(5.5 mmol/L;对照组)和高糖条件下(16.5 mmol/L;高糖组)培养,采用MTT法、PNPP法、生化法、放射免疫法及茜素红S钙染法检测各组细胞的增殖能力、碱性磷酸酶活性、钙吸收、骨钙素分泌水平及矿化能力。 结果与结论：高浓度的葡萄糖能显著促进成骨细胞的增殖(P < 0.05),降低成骨细胞骨钙素的分泌(P < 0.01),增加钙结节的数量及面积(P < 0.01)。与对照组比较,高糖组成骨细胞碱性磷酸酶活性在21 d时显著增高(P < 0.01),钙吸收在14~21 d时显著降低,而在21~28 d时显著增高(P < 0.01)。说明高糖能促进体外培养的大鼠下颌骨成骨细胞的增殖,延迟其分化和矿化。     

Static magnetic field therapy for pain in the abdomen and genitals

Two adolescents with debilitating, medication-resistant, chronic pain of the low back and abdomen with intermittent pain of the genitalia were diagnosed with intervertebral disk disease at spinal cord levels that correlated with their signs. Both patients had undergone multiple evaluations by physicians of different specialties and both underwent appendectomy without relief of their pain. The history of the onset of pain was important in determining the affected levels. The pain of both individuals was mimicked and localized by percussion of the vertebral spines at the level of disk protrusion. This maneuver and careful review of the history were important in making the correct diagnosis in each case. In both patients, treatment with novel magnetic devices provided rapid relief that was sustained for more than 2 years. These cases highlight the need for careful evaluation and correct diagnosis of abdominal and genital pain in young patients to avoid costly and unnecessary medical intervention and the stigma of painful debility.     

工频强磁场对家兔脑电活动的影响

目的　探讨工频强磁场 (SPFMF)长期连续暴露对家兔脑电活动的影响。方法　选择健康适龄家兔 33只 ,分成 2组 ,磁场组 13只 ,对照组 2 0只 ,将磁场组家兔长期连续置于工频强磁场 (17- 4 5mT)下 ,监测脑电活动的变化。结果　对照组和入场前磁场组家兔脑电图 (EEG)基本节律为 5 0 μV左右的 β波及少量不典型α波 ,偶见低幅θ波δ波 ,随着暴露时间延长及场强加大 ,磁场组 11只家兔 (11/ 13)θ波和δ波增多以及波幅增加 ,但仍以 β波为主要节律。 结论　工频强磁场长期连续暴露可导致家兔EEG慢波增多     

Effects of metal ions on fibroblasts and spiral ganglion cells

Degeneration of spiral ganglion cells (SGC) after deafness and fibrous tissue growth around the electrode carrier after cochlear implantation are two of the major challenges in current cochlear implant research. Metal ions are known to possess antimicrobial and antiproliferative potential. The use of metal ions could therefore provide a way to reduce tissue growth around the electrode array after cochlear implantation. Here, we report on in vitro experiments with different concentrations of metal salts with antiproliferative and toxic effects on fibroblasts, PC-12 cells, and freshly isolated spiral ganglion cells, the target cells for electrical stimulation by a cochlear implant. Standard cell lines (NIH/3T3 and L-929 fibroblasts and PC-12 cells) and freshly isolated SGC were incubated with concentrations of metal ions between 0.3 μmol/liter and 10 mmol/liter for 48 hr. Cell survival was investigated by neutral red uptake, CellQuantiBlue assay, or counting of stained surviving neurons. Silver ions exhibited distinct thresholds for proliferating and confluent cells. For zinc ions, the effective concentration was lower for fibroblasts than for PC-12 cells. SGC showed comparable thresholds for reduced cell survival not only for silver and zinc ions but also for copper(II) ions, indicating that these ions might be promising for reducing tissue growth on the surface of CI electrode arrays. These effects were also observed when combinations of two of these ions were investigated.     

The effects of metal ions on esterase activities of urokinase.

The esterase activity of highly purified human urokinase on Nalpha-acetylglycl-L-lysine methyl ester is strongly inhibited by 1 X 10(-5) to 1 X 10(-2)M Cu++, Hg++, Ni++, Co++, Fe+++, and Mn++ solutions, whereas Na+, K+, Ca++, and Mg++ are weakly effective. This inhibition is parallel with the inhibition of activation of plasminogenby urokinase. There is no simple linear relation between inhibiton and concentration. Addition of ethylenediaminetetraacetate or electrodialysis fully reactivates the inhibited enzyme. These results are discussed in relation to similar effects of ions on trypsin.     

金属离子对单核/巨噬细胞细胞活性及其膜上RANK表达的影响

背景：与其他配伍的假体一样,金属-金属假体在使用过程中也会产生大量的磨损颗粒和金属离子,其中金属离子以钴和铬离子较为常见,可导致假体周围骨溶解,引起假体无菌性松动。 目的：观察Co2+、Cr3+离子对体外培养小鼠单核/巨噬细胞(RAW264.7)的细胞活性及其膜上RANK表达的影响。 方法：体外培养单核/巨噬细胞(RAW264.7),采用金属钴铬离子对单核/巨噬细胞进行干预,不同时间点用四唑盐比色方法检测细胞活性并以半定量反转录-聚合酶链反应方法测定RANK mRNA的表达量。 结果与结论：四唑盐比色实验结果显示,与对照组相比,Co2+、Cr3+可使单核/巨噬细胞的细胞活性明显下降。单核/巨噬细胞暴露在钴铬离子下,与对照组相比,钴铬离子组单核/巨噬细胞RANKmRNA在12 h表达增强(P < 0.05),24 h达到高峰(P < 0.05),48 h较24 h表达下降(P < 0.05)。结果提示,金属离子对单核/巨噬细胞有细胞毒性,且能够刺激单核/巨噬细胞RANK mRNA的表达,为单核/巨噬细胞向具有骨质吸收功能的破骨样细胞转化提供必要的前提条件。     

Static magnetic fields decrease nocturnal pineal cAMP in the rat

Magnetosensitivity of the rat's pineal cyclic adenosine monophosphate (cAMP) system was investigated. During their dark phase, rats were exposed for one hour to a static magnetic field (MF) inverting the horizontal component of the natural MF. MF-exposed animals showed a 38% decrease in pineal cAMP content (1.21 pmol/pineal gland) compared to a non-exposed control group (1.96 pmol/pineal gland).     

Effects of divalent metal ions on the uptake of glutamate and GABA from synaptosomal fractions

The effects of divalent metal ions on high affinity uptake glutamate and GABA were examined, using crude and purified synaptosomal fractions prepared from brains of DBA/2CBI. The uptake velocities of both amino acids are severely reduced in the presence of Cu2+, Fe2+ and Zn2+ but remain unaffected by Co2+.