缺氧状态下体外培养成骨细胞血管内皮生长因子和骨形态发生蛋白2的表达及意义

目的研究缺氧对体外培养成骨细胞血管内皮生长因子（VEGF）和骨形态发生蛋白2（BMP-2）表达的影响及意义。方法采用酶消化法获取人成骨细胞并进行原代培养，倒置显微镜下观察成骨细胞的生长形态；采用Gomori改良钙钴法和免疫组织化学SABC法分别检测原代培养成骨细胞碱性磷酸酶（ALP）和骨钙素（OCN）的表达，进行原代培养成骨细胞鉴定。细胞传至第2代时，按继续培养条件的不同将细胞分为缺氧组（氧分压〈4．8kPa、氧容积比〈5％）和常氧组，在传代培养24、48、72h时分别收集2组细胞，采用免疫组织化学SABC法检测VEGF和BMP-2的表达，应用图像分析系统进行半定量检测，结果以平均灰度值表示，平均灰度值低示表达水平高。结果原代培养成骨细胞可表达ALP和OCN，初步确定经体外培养获得了具有生物活性的成骨细胞。在培养24、48、72h时，缺氧组成骨细胞VEGF表达水平均明显高于常氧组（平均灰度值分别为123．53±7．38 vs 141．21±6．03、116．45±6．34 vs 138．37±5．04、108．11±5．37 vs 136．65±6．54，均P〈0．01），且缺氧组成骨细胞VEGF表达水平随缺氧时间延长而逐渐升高。缺氧组成骨细胞BMP-2表达水平在培养24h时明显高于常氧组（平均灰度值为143．28±2．82 vs 146．91±2．06，P〈0．01），而在培养48、72h时与常氧组比较，差异均无统计学意义。结论缺氧可诱导成骨细胞VEGF的表达上调；而缺氧延长则不利于成骨细胞BMP-2的表达。缺氧对VEGF和BMP的早期表达调控可能与骨修复的启动相关。     

不同占空比低强度脉冲电磁场对大鼠成骨细胞的影响

目的：研究磁感应强度为1mT、频率为15Hz不同占空比的脉冲电磁场（pulsedelectromagneticfields,PEMFs）对体外培养大鼠成骨细胞增殖与细胞分化的影响。方法：取新生SD大鼠仔鼠头盖骨,用骨组织块培养法分离成骨细胞,培养至第3代后,分另q对其进行场强1mT、频率15Hz,占空比10％、20％、40％、60％的脉冲电磁场作用,8h／d,持续作用3d．应用MTT法、碱性磷酸酶测定检测成骨细胞增殖、分化情况。结果：不同占空比PEMFs对大鼠成骨细胞增殖与分化影响程度不同,20％、40％和60％占空比组显著提高成骨细胞增殖水平（P〈0．05）,其中40％和60％占空比组作用效果最显著（P〈0．01）。10％、20％、40％和60％占空比组均能促进成骨细胞分化（P〈0．05）,其中以60％占空比组的效果最为明显fP〈O．01）。结论：本研究进一步证实了低强度PEMFs能够促进成骨细胞的增殖与分化,并且PEMFs对成骨细胞的影响依赖于占空比参数的选择．而且有可能存在“占空比”窗口。     

ERK5信号通路介导流体剪切力对成骨细胞BMP2，BMP7mRNA的表达影响

目的：观察流体剪切力对MC3T3-E1成骨细胞BMP2,BMP7mRNA的表达影响,并探讨ERK5信号通路在其中的作用。方法：应用不同浓度的ERK5特异性阻断剂BIX02188干预成骨细胞,MTT比色法检测酶标仪490nm吸光度,观察成骨细胞增殖情况以及ERK5mRNA的表达。并采用生理强度为12dyne／cm^2的流体剪切力干预成骨细胞,实时荧光定量PCR检测BMP2,BMP7mRNA的表达情况。结果：浓度为15μM的BIX02188干预成骨细胞后,成骨细胞的生长的抑制以及ERK5mRNA的降低呈浓度依赖性。流体剪切力能够明显增加BMP2和BMP7mRNA的表达（P〈0．05）,且该种反应能够被ERK5信号通路阻断（P〈0．05）。结论：ERK5信号通路调控流体剪切力对成骨细胞BMP2,BMP7mRNA的表达。     

体外培养成骨细胞对自体骨髓间充质干细胞定向成骨分化的影响

目的观察体外培养成骨细胞对自体骨髓间充质干细胞（BMSC）增殖和定向成骨分化的影响．探讨此诱导方法作为骨组织工程种子细胞来源方法的可行性。方法应用密度梯度离心联合贴壁筛选法从兔股骨骨髓中分离、纯化BMSC．取第3代BMSC常规培养设为空白对照组,利用含有钙化诱导剂的DMEM培养基诱导培养第3代BMSC．设为钙化对照组。取第3代成骨细胞,1：1的比例和第3代BMSC共同培养．设为实验组。碱性磷酸酶（ALP）染色及钙结节染色鉴定诱导结果．ALP定量测定观察共同培养中成骨细胞对BMSC诱导影响。总蛋白定量测定观测诱导成骨细胞的分化活性．结果成骨细胞与BMSC共同培养24h后．在倒置光学显微镜下可见两种细胞形态混杂生长．共同培养5d后．细胞形态趋于一致,多呈长梭形。诱导培养5d后．实验组与钙化对照组ALP染色均为阳性。诱导培养21d．两组钙结节茜素红染色均呈阳性．而BMSC空白对照组并未见钙结节形成。ALP定量测定,实验组于3、5、7、9d均低于钙化对照组,且差异均具有统计学意义。实验组与空白对照组ALP定量测定,在4个时间段差异也均具有统计学意义。总蛋白定量测定显示实验组于第3天．A值高于钙化对照组,差异具有显著统计学意义（P〈0．01）,而第5天、第7天、第9天时却低于钙化对照组．差异具有显著统计学意义（P〈0．01）。实验组于各时间段均高于空白对照组．差异亦具有统计学意义。结论成骨细胞与BMSC共同培养应用于BMSC的成骨诱导．从诱导效率和诱导后成骨细胞的分化活性方面．都能证实该共同培养方法的有效性。但与钙化诱导方法相比．共同培养的诱导效果差于钙化诱导方法。     

成人成骨细胞与多孔钛联合培养观察

目的观察成人成骨细胞在多孔钛表面的生长情况，评价多孔钛的生物相容性。方法将成人骨髓来源的成骨细胞与多孔钛联合培养，以多孔羟基磷灰石（hydroxyapatite，HA）为对照，倒置显微镜、扫描电镜观察细胞生长情况，MTT法检测细胞活性。结果成骨细胞在钛微孔表面生长良好，MTT法检测细胞活性，两组吸光度值无显著性差异（P〉0．05）。结论多孔钛具有良好的生物相容性，是比较理想的成骨细胞载体。     

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。     

LMP-1 mRNA反义寡核苷酸抑制大鼠成骨细胞的分化

为深入探讨LIM矿化蛋白1（LMP－1）在成骨细胞分化中的作用，体外培养大鼠成骨细胞，在培养基中加入LMP－1反义寡核苷酸（LMP－1antisense终浓度为0．8mol／L），以阻断大鼠成骨细胞中LMP－1mRNA的表达。对照组加nonsense（终浓度为0．8mol／L）。测定细胞的碱性磷酸酶（ALP）活性、培养基中骨钙素（OC）的含量，免疫组化分析Ⅰ型胶原蛋白的表达，Northern blotting检测I型胶原mRAN的表达。结果显示：LMP－1mRNA被LMP－lantisense阻断后，ALP活性降低、OC分泌减少、I型胶原蛋白和mRNA的表达下降。上述结果表明：LMP－1mRNA被LMP－1反义寡核酸阻断后，成骨细胞分化受到明显的抑制，提示LMP－1是成骨细胞分化必不可少的正调节因子。     

阿仑膦酸钠对兔破骨细胞功能的影响

用骨陷窝形成分析法观察阿仑膦酸钠对体外培养破骨细胞功能的影响，探讨可能的作用机制。在建立兔破骨细胞培养方法的基础上，用不同浓度的阿仑膦酸钠分别与骨片或成骨细胞提前作用，然后再将骨片或成骨细胞分别与破骨细胞共同培养。结果发现当阿仑膦酸钠（10^-11,10^-9,10^-7mol/L)与骨片预处理后，破骨细胞在骨片上形成的骨吸收陷窝数目减少，其抑制率分别为19．5％（P＜0．05）、49．0％（P＜0．01）和74．5％（P＜0．01）。用阿仑膦酸钠（10^-9,10^-7,10^-5mol/L)预处理成骨细胞后，仅在高浓度（10^-5mol/L）时可见破骨细胞骨吸收陷窝的数目明显减少，其抑制率为62．8％（P＜0．01）。结果表明阿仑膦酸钠能直接或通过成骨细胞间接抑制破骨细胞的骨吸收活性。     

力学过载对成骨细胞损伤及中药修复的研究进展

骨的生长代谢由成骨细胞的成骨及破骨细胞的吸收共同控制,而成骨细胞在成骨过程中起主要作用。过载影响成骨细胞的增殖与分化,其加载方式、强度、持续时间等因素都可改变成骨细胞的生物特性,进而影响成骨细胞的功能活性。而过载引起成骨细胞应答的机制还处于探索阶段,需要进一步深入研究。大量实验证明,中药淫羊藿苷促进成骨细胞增殖及分化,一定浓度的淫羊藿苷对骨损伤修复起重要作用。综述骨细胞对过载刺激后的反应及淫羊藿苷对成骨细胞的损伤修复。     

糖皮质激素对自身免疫性溶血性贫血患儿成骨细胞影响及维生素D干预研究

目的 通过检测成骨细胞不同分化阶段的生化指标：Ⅰ型前胶原羧基端前肽（PICP）、血清骨钙蛋白（BGP）总碱性磷酸酶（AKP）和血清钙（Ca）、磷（P）,探讨糖皮质激素对自身免疫性溶血性贫血患儿成骨细胞功能的影响及应用维生素D后各生化指标的变化。方法本试验随机分组,每组均用每日泼尼松2mg／kg治疗4周,对照组单纯应用糖皮质激素（n=10）,治疗组除应用糖皮质激素治疗同时给予每日口服维生素D800u治疗（n=10）,测定治疗前后骨代谢指标血清PICP、BGP、AKP及Ca、P、水平。结果对照组患者的BGP、PICP、AKP、钙均较治疗前明显下降（P〈0．05）,磷较前上升（P〈0．05）,而治疗组变化不明显,无显著差异（P〉0．05）。结论单应用糖皮质激素治疗溶血性贫血患儿的成骨细胞合成明显受抑制,联合应用维生素D后成骨细胞合成无明显抑制。     

人、Wistar大鼠、昆明小鼠成骨细胞粘弹性的测量

目的:测量人、Wistar大鼠、昆明小鼠成骨细胞粘弹性,并对测量结果进行比较.方法:利用微管吸吮技术(Micropipette aspiration technique),测量人、Wistar大鼠、昆明小鼠成骨细胞在负压作用下的变形,把成骨细胞简化成为标准粘弹性固体,通过相应的力学计算和计算机图像处理,获得成骨细胞的粘弹性.结果:人成骨细胞的刚度远大于鼠成骨细胞的刚度,Wistar大鼠成骨细胞的刚度则大于昆明小鼠成骨细胞的刚度,但二者属于同一数量级.     

三种波形磁场对大鼠成骨细胞增殖与分化的影响

目的：研究不同波形磁场辐照，对离体大鼠成骨细胞增殖与分化的影响。方法：用矩形、三角形和正弦三种典型波形磁场辐照离体成骨细胞。结果：频率15Hz，幅值5mT，矩形磁场促进细胞增殖（P〈0．01），抑制细胞分化（P〈0．01）;正弦磁场抑制细胞增殖（P〈0．01），促进细胞分化（P〈0．01）；三角彤磁场对细胞增殖和分化的影响尤显著性差异．结论：除强度和频率窗外，还需考虑波形的影响。     

大鼠成骨细胞的原代培养和鉴定

背景：组织工程需要大量的种子细胞,成骨细胞已成为骨组织工程构建的重要种子细胞之一。但成骨细胞取材困难,获得的成骨细胞的纯度不一。 目的：建立大鼠新生乳鼠颅骨来源成骨细胞的分离培养纯化方法,观察颅骨来源成骨细胞生物学特点。 方法：采用二次酶消化法对SD大鼠乳鼠成骨细胞进行原代培养,扩增。通过差速贴壁法进行成骨细胞纯化。通过形态学、细胞碱性磷酸酶检测、茜素红染色、钙结节Von kossa法染色、超微结构以及细胞增殖曲线,确定其增殖与成骨活性。 结果与结论：二次酶消化法培养颅骨来源成骨细胞可获得原代细胞增殖,传代扩增细胞具有典型成骨细胞形态学和生物学活性。碱性磷酸酶、茜素红染色、钙结节Von kossa法染色均呈阳性结果。超微结构显示为高分化功能活跃成骨细胞,细胞增殖曲线显示细胞生长活跃。提示,新生SD大鼠颅骨来源成骨细胞具有良好的增殖与成骨活性,能连续传代增殖,纯度高,细胞生物学特征稳定,适用于做体外实验研究。     

成骨细胞的体外培养与鉴定

背景：成骨细胞的体外培养方法均存在一定的局限性。 目的：对体外培养成骨细胞的来源,成骨细胞的培养方法及培养条件,鉴定成骨细胞的标志进行总结。 方法：以“Osteoblast, cell culture, identification”为检索词,检索PubMed数据库(2000/2010),以“成骨细胞、细胞培养、鉴定”为检索词,检索万方数据库(2000/2010),文献检索语种限制为英文和中文。纳入与成骨细胞的体外培养及鉴定密切相关的研究,排除重复性研究和Meta分析后对文献进行综述。 结果与结论：随着体外细胞培养技术的发展,人们已经从许多动物的骨、骨膜、骨髓及骨外组织中成功培养了成骨细胞,经鉴定具有典型成骨细胞的特征及良好的生物学特性,目前体外培养成骨细胞为常用的体外实验模型,成为研究骨生理、病理及修复的重要手段,也成为研究成骨细胞生长代谢及骨组织工程的基础。     

骨组织块法和酶消化法联合培养人成骨细胞

背景：成骨细胞培养难度大,不同培养方法得到的成骨细胞数量、纯度、增殖及分化活性各有区别。 目的：探讨理想的人成骨细胞体外培养的方法。 方法：取人髂骨松质骨,同时结合骨组织块法和酶消化法分离培养人成骨细胞。 结果与结论：分离培养的人成骨细胞生长状态良好,纯度较高。细胞贴壁生长,形态多样化,多呈多边形、纺锤型、梭形、三角形,胞浆丰富向外伸展出生长突,具有典型的成骨细胞形态特征;细胞增殖良好,碱性磷酸酶染色及矿化结节茜素红染色阳性。说明联合骨组织块法和酶消化法可成功分离培养人成骨细胞,是进行人成骨细胞体外培养较为理想的方法。 关键词：成骨细胞;原代培养;碱性磷酸酶;组织块法;酶消化法 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.07.002     

不同培养条件下脂肪干细胞与成骨细胞的共培养

背景:成骨细胞与骨髓干细胞共培养后可以诱导骨髓干细胞向成骨细胞分化,成骨细胞与脂肪干细胞共培养是否也能诱导向成骨细胞分化呢?目的:观察脂肪干细胞与成骨细胞共培养后能否向成骨细胞分化。方法:分离新西兰大白兔脂肪干细胞和成骨细胞,待脂肪干细胞生长至3代,成骨细胞生长至2代时,进行共培养。根据培养时血清浓度不同分为10%胎牛血清共培养组和5%胎牛血清共培养组,共培养14 d。结果与结论:共培养7 d后,2组脂肪干细胞均出现部分变圆。14 d后,脂肪干细胞高度分化与成熟成骨细胞相似,碱性磷酸酶染色阳性、茜素红染色阳性,其Ⅰ型胶原和骨钙素mRNA表达均增高,以10%胎牛血清培养组更为明显。提示脂肪干细胞与成骨细胞经过共培养后可以向成骨细胞分化,高浓度血清培养可以促进诱导作用。     

大鼠颅盖骨成骨细胞的体外培养及其弹性力学特性研究

本文以乳大鼠颅盖骨为材料,体外成功分离及培养了大鼠颅盖骨成骨细胞［１ ,２］ ,并对细胞形态、细胞内碱性磷酸酶（ＡＫＰ） 染色、营养液中骨钙素检测等方面进行了鉴定。在此基础上利用微管吸吮技术和线弹性半无限体模型研究了大鼠成骨细胞的被动变形特性,测定了大鼠成骨细胞的杨氏模量,并研究了秋水仙素对成骨细胞弹性性质的影响,经秋水仙素处理后的成骨细胞与正常组成骨细胞相比,其杨氏模量没有显著性改变。这一结果将为进一步研究成骨细胞的离体及在体的主动变形机制,提示成骨细胞的生命活动机理提供了有价值的实验数据     

新型纳米根管充填材料对成骨细胞生长的影响

通过体外培养的成骨细胞,采用二甲基噻唑二苯基四唑溴盐比色法和流式细胞术对新型纳米根管充填材料(nHA-PA66)作用下的成骨细胞生长情况的变化进行研究,评价其对成骨细胞生长的影响。以该材料的细胞培养基浸提液作用于实验组细胞,对照组采用培养基本身。实验组和对照组成骨细胞的生长情况和细胞周期无显著性差异,表明该新型纳米材料对成骨细胞的生长和细胞周期无不良影响。提示新型纳米根管充填材料的成骨细胞相容性较好,具有用作根充材料的基础。     

缺氧大鼠成骨细胞增殖、分化及基因表达

背景：研究表明,低氧会引起骨折延迟愈合或不愈合,骨密度减低,使骨质疏松、骨折等疾病的发病率升高。成骨细胞是骨形成、生长和发育主要的功能细胞。 目的：观察缺氧对体外培养成骨细胞增殖、分化及基因表达的影响。 方法：选用新生Wistar大鼠颅盖骨,使用胰酶-胶原酶序贯消化法获取成骨细胞,进行体外传代培养及鉴定。在缺氧培养下应用MTT法测定成骨细胞增殖率,对硝基苯磷酸盐法测定成骨细胞碱性磷酸酶活性,反转录-聚合酶链反应法测定成骨细胞内骨钙素及Ⅰ型胶原的表达。 结果与结论：缺氧具有抑制成骨细胞增殖,降低碱性磷酸酶活性及下调大鼠成骨细胞中Ⅰ型胶原α1、骨钙素基因表达的作用,随缺氧时间的增加作用更加明显。提示缺氧可通过抑制成骨细胞增殖、分化成熟及下调Ⅰ型胶原α1、骨钙素基因表达而降低成骨能力,从而促进骨质疏松的发生。     

成骨细胞与镁合金表面硅酸盐-磷酸盐复合涂层的体外相容性

目的 评价成骨细胞在镁合金表面硅酸盐磷酸盐复合涂层上的生长状况,探讨镁合金表面硅酸盐磷酸盐复合涂层与成骨细胞的生物相容性。 方法 用胶原酶消化法分离培养大鼠成骨细胞,并用免疫荧光和茜素红染色法进行鉴定;然后将第4代大鼠的成骨细胞接种于材料表面,用扫描电镜观察成骨细胞在不同表面上黏附形态的变化,同时制备材料浸提液,用浸提液法培养细胞,并通过四甲基偶氮唑盐（MTT）法和碱性磷酸酶（ALP）活性法检测成骨细胞的增殖和分化情况。 结果 将成骨细胞与材料进行复合培养后,扫描电镜下可见,涂层组的成骨细胞生长活力旺盛、形态饱满、分布均匀,而单纯镁合金组未见细胞生长;MTT和ALP活性分析结果显示,硅含量为1%~5%涂层对大鼠成骨细胞的体外生长、增殖和分化的促进作用最佳。 结论 镁合金表面硅酸盐磷酸盐涂层与成骨细胞具有良好的相容性,在体外培养的环境下,有利于细胞的生长、黏附、增殖和分化。