钛颗粒对大鼠成骨细胞增殖、分化及矿化功能的影响

背景:钛磨损颗粒在人工关节假体周围骨溶解的形成中具有重要作用,其对成骨细胞的影响可能是骨溶解形成的原因之一.目的:观察钛颗粒对大鼠成骨细胞增殖、分化及矿化功能的影响.设计、时间及地点:随机分组设计,对比观察,于2008-09/12在上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科实验室完成.材料:商晶化纯钛颗粒(货号:00681;Johnson Matthey,Ward Hill,MA,USA),平均粒径4.5 μm,86%的颗粒小于10 μm.方法:分离培养新生24 h内SD大鼠成骨细胞.选用第3代大鼠成骨细胞接种于培养血板中,24 h后细胞完全贴壁,更换无血清培养液孵育24 h,根据是否加入钛颗粒条件培养基分为钛颗粒组和对照组,其后钛颗粒组更换含0.1 g/L钛颗粒的条件培养摹,3 d换液1次.对照组同时换液,但不加入含钛颗粒的条件培养基.主要观察指标:于2,4,7,14 d采用四甲基偶氮唑盐法检测细胞增殖情况:第7天和第14天行碱性磷酸酶染色和碱性磷酸酶定量观察细胞的碱性磷酸酶活性变化:第14,21天行茜素红钙结节染色观察细胞矿化能力的变化.结果:钛颗粒组与对照组相比各时间点细胞增殖无明显差异(P>0.05);7 d和14 d碱性磷酸酶染色可见钛颗粒组较对照组减弱,碱性磷酸酶活性定量分析钛颗粒组明显低于对照组(P<0.01);14,21 d茜素红染色可见钛颗粒组钙结节数量较对厢组明显降低.结论:钛颗粒对大鼠成骨细胞分化和矿化功能具有抑制作用,但不影响细胞增殖.     

低频振动对成人成骨细胞增殖分化的影响

目的 探讨低频振动对成人成骨细胞增殖分化的影响。方法 取成人的髂骨松质骨，采用胶原酶－胰蛋白酶联合消化法获得人成骨细胞，进行纯化培养。利用流式细胞仪检测细胞的增殖分化能力。结果 不同频率的低频振动对成骨细胞的影响不同。加载0．5Hz振动可使S期的细胞从10．4％增加到16．12％，增殖指数从20．14增加到28．75；2Hz使S期的细胞降低至8．56％。增殖指数降低到17．68％，而5Hz使细胞增殖指数明显降低（P＜0．05）。结论 适当频率的低频振动能促进成骨细胞增殖分化，对临床应用有积极意义。     

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。     

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。     

异欧前胡素对大鼠成骨细胞增殖与分化的影响

背景:植物雌激素有防治绝经后妇女骨质疏松的作用已得到公认,其作用机制之一是促进了成骨细胞的增殖与分化.目的:观察香豆素类植物雌激素异欧前胡素体外对大鼠成骨细胞增殖与分化的影响.设计、时间及地点:对比观察实验,于2006-09/2007-12在河北医科大学药学院完成.材料:出生24 h内SD大鼠,异欧前胡素为中国药品生物制品检定所产品.方法:采用改良组织块法分离培养新生大鼠颅骨成骨细胞,将异欧前胡素以1×10-5～1×10-9 mol/L浓度加入细胞培养体系,以未加入药物为空白对照组.作用24,48,72 h后,以MTT法检测成骨细胞的增殖情况,以对硝基苯二钠基质动力学法测定细胞内碱性磷酸酶的活性,以改良Lowry法测总蛋白水平.主要观察指标:成骨细胞的增殖率和碱性磷酸酶活性.结果:大鼠成骨细胞在不同浓度异欧前胡素中培养24 h,未观察到促增殖作用.培养48 h后,开始出现促增殖作用增强,有效浓度为1×10-9～1×10-8 mol/L.培养72 h后,继续有促增殖作用,有效浓度为1×10-8～1×10-7 mol/L.大鼠成骨细胞在不同浓度异欧前胡素存在下培养48 h,未观察到促分化作用,培养72 h后,开始出现促分化作用,有效浓度为1×10<'-6>～1×10-5 mol/L,其他浓度作用不明显.结论:异欧前胡素体外能促进大鼠成骨细胞的增殖与分化.     

氯化钙对成骨细胞增殖和分化的影响

目的 为了正确使用氯化钙可流向组织工程骨之中，研究不同浓度氯化钙对骨髓基质成骨细胞增殖与分化的影响。方法 从兔髂骨中获取骨髓基质成骨细胞，将骨髓基质成骨细胞置于含不同浓度氯化钙的细胞培养液中，培养24，72，120h后，通过检测骨髓基质成骨细胞的代谢活性和碱性磷酸酶活性。观察不同浓度氯化钙对成骨细胞增殖和分化的影响。结果 骨髓基质成骨细胞在不同浓度（1-10mmol)的氯化钙培养液中培养24,48,72h后，除1mmol浓度氯化钙在细胞培养72h后对成骨细胞增殖稍有促进作用外，其余各组随着细胞培养液中氯化钙浓度的升高，骨髓基质成骨细胞的代谢活性逐渐降低。骨髓基质成骨细胞在不同浓度（1-10mmol)的氯化钙培养液中培养24,72,120h后，随着氯化钙浓度的增加，成骨细胞中碱性磷酸酶活性逐渐降低，各组与对照组间差异均有显著性意义（P&;lt;0.01）。结论 氯化钙对骨髓基质成骨细胞增殖和分化有一定的抑制作用。     

成骨细胞对造血干细胞增殖、分化影响的研究进展

造血干细胞的增殖和分化直至最后成为成熟的血液细胞释放至外周血的整个过程都离不开骨髓造血微环境 (BM HME)的调节。BMHME是由骨髓基质细胞 (BMSC)构成的。同时 ,BMSC又是成骨细胞的主要来源。也就是说 ,在体内造血细胞和成骨细胞具有非常密切的空间关系。体外长期培养造血干细胞也离不开基质细胞的支持。BMSC为造血细胞提供了保护作用[1 ] 。基质细胞 (包括网状成纤维细胞、巨核细胞、脂肪细胞和内皮细胞 )和造血细胞的直接接触 ,基质细胞产生的细胞外基质和基质细胞合成的细胞因子与各种造血细胞的形成都有关系[2 ,3] 。成骨细…     

富血小板血浆对大鼠乳鼠颅骨成骨细胞增殖和分化的影响

目的:观察富血小板血浆对体外培养的SD大鼠乳鼠颅骨成骨细胞增殖和分化的影响,探讨富血小板血浆促进骨修复的细胞学机制及其有效浓度。方法:实验于2004-09/2006-10在河北医科大学第二医院外科实验室完成。①实验动物:出生24h内的SD乳鼠10只,体质量400～500g的健康雄性SD大鼠10只。②实验方法:取出生24h内的SD乳鼠颅骨进行成骨细胞分离与培养。从健康雄性SD大鼠腹主动脉抽血制备富血小板血浆。将体外培养并扩增的第3代SD大鼠乳鼠颅骨成骨细胞与不同浓度富血小板血浆复合培养。③实验分组:实验分为空白对照、12.5%富血小板血浆组、25%富血小板血浆组和50%富血小板血浆组。④实验评估:通过相差显微镜观察细胞生长情况,培养后1,3,5和7d应用四甲基偶氮唑盐法、碱性磷酸酶活性检测和钙结节染色检测成骨细胞的增殖和分化情况。结果:①各组细胞生长情况:相差显微镜下见富血小板血浆组细胞增殖旺盛,与空白对照组相比,富血小板血浆能明显促进成骨细胞的增殖,其作用随富血小板血浆浓度的增加而增强。其中,50%富血小板血浆组细胞增殖最为显著,且细胞达到汇合的时间也相应缩短。②成骨细胞增殖情况:在各时间段,各种浓度的富血小板血浆组中成骨细胞的增殖活性均高于空白对照组(P<0.05),且与富血小板血浆浓度成正比。50%富血小板血浆对成骨细胞增殖刺激作用最强,3,5和7d时与其他富血小板血浆组相比差异有显著性(P<0.05)。③各组细胞碱性磷酸酶活性检测结果:富血小板血浆组中成骨细胞的碱性磷酸酶活性均高于空白对照组(P<0.05),且与富血小板血浆浓度成正比。以50%富血小板血浆组的成骨细胞碱性磷酸酶活性最高,3,5和7d时均显著高于其他富血小板血浆组(P<0.05)。④钙结节茜素红染色结果:不同浓度的富血小板血浆组的矿化结节数量均显著高于空白对照组(P<0.05),其中50%富血小板血浆组的矿化结节数量最多,显著高于其他浓度的富血小板血浆组(P<0.05)。结论:富血小板血浆能明显促进体外培养的SD大鼠乳鼠颅骨成骨细胞增殖和分化,其作用效果与富血小板血浆的浓度成正比。     

碱性成纤维细胞生长因子的成骨细胞增殖和分化的影响

目的：明确外源性碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）对成同细胞生长的影响。方法：用体外培养的SD大鼠的成骨细胞，加入不同浓度的bFGF（10－100ng/ml)，培养24h后，通过MTT检测法，增殖细胞核抗原免疫组化分析及细胞碱性磷酸酶量的测定观察bFGF对成骨细胞的增殖和分化的影响。结果：bFGF在此浓度范围内能明显促进成骨细胞生长，细胞内ALP含量下降，结论：bFGF可以明显刺激成骨细胞的增殖，对细胞的分化无促进作用。     

大鼠脂肪干细胞定向分化为成骨细胞及体外增殖过程中地塞米松的抑制性干预

背景:不同浓度的地塞米松在体外诱导脂肪千细胞向成骨细胞分化过程中所起的作用是不同的,其作用机制尚不明确.目的:验证脂肪干细胞向成骨细胞分化的能力,观察成骨细胞分化早期不同浓度地塞米松对脂肪干细胞体外增殖的抑制效果.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2008-01/03在南方医科大学组织工程研究中心完成.材料:5周龄雄性SD大鼠10只,由南方医科大学实验动物中心提供.地塞米松为Sigma公司产品.方法:切取大鼠腹股沟皮下脂肪组织,用酶消化法分离培养脂肪干细胞,传至第3代后,加入条件培养液(含胎牛血清、维生素C、β-甘油磷酸钠、青霉素、链霉素的DMEM高糖完全培养基)进行体外预培养.设立2组:地塞米松组分别于细胞传代后第0,2,4天向培养基中加入10-6mol/L地塞米松1mL,空白对照组仅加入等量条件培养液.主要观察指标:倒置显微镜下观察细胞生长及成骨分化情况.采用MTT比色法检测细胞增殖情况.结果:①原代培养中贴壁细胞多数呈长梭形,少数呈小圆形或三角形,六七天后进行传代;传代后细胞生长速度较原代细胞明显增快,至第15代细胞仍未出现明显衰老现象;第3代细胞在加入地塞米松后逐渐呈均一的长梭形,随时间延长呈叠形多层排列,细胞外基质明显增多,并逐渐形成多个小结样结构.空白对照组细胞形态不一,部分细胞呈多边形或三角形,细胞外基质明显少于地塞米松组,罕见小结样结构.②在体外传代培养过程中,空白对照组脂肪干细胞能够保持持续分裂增殖的能力.与空白对照组比较,细胞传代培养后0,2 d加入地塞米松,干预6,8,10,12 d时细胞数量均明显下降(P<0.05);传代培养后4 d加入地塞米松,干预6,8,10,12 d时细胞数量无明显变化(P>0.05).结论:传代的脂肪干细胞经地塞米松处理后,细胞形态趋于成熟,生长速度减慢,可定向分化为成骨细胞.在向成骨细胞分化早期,地塞米松能够抑制脂肪干细胞的体外增殖.     

BMP-2和地塞米松对成人成骨细胞增殖和分化的影响

目的 观察不同浓度骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)和地塞米松(dexamathasone,DEX)对体外培养的人成骨细胞增殖、分化的影响。方法成人髂骨松质骨胰蛋白酶消化后获得成骨细胞进行培养,用倒置显微镜进行活体观察并做碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OCN)、Ⅰ型及Ⅲ型胶原染色观察成骨细胞生物学特征。培养的细胞加入不同浓度BMP-2(1、10、100、1000ng／m1)和DEX(10^-8、10^-7、10^-6mol／L)作用48h后,用MTT法检测细胞增殖,同时测定细胞裂解液中ALP活性和OCN含量。结果 体外培养的成人成骨细胞可合成碱性磷酸酶、骨钙素、Ⅰ型胶原,并形成钙化结节、3个浓度的DEX在48h后均能刺激成骨细胞的增殖,增加成骨细胞ALP活性和OCN含量,4个浓度BMP-2在48h后对成骨细胞无增殖作用,但都能增加ALP活性和OCN含量。结论 地塞米松促进体外培养的成人成骨细胞增殖和分化;短期作用下,BMP-2对成骨细胞的增殖无明显作用,但可促进成骨细胞的分化。     

4,5,6--三羟基异黄酮对原代培养大鼠成骨细胞增殖、分化、钙含量及矿化功能的影响

背景骨质疏松症是人类老年时生活质量下降和寿命缩短的主要原因之一,而其发生与成骨细胞和破骨细胞的功能失偶联有关,因而在细胞水平上观察药物对成骨细胞功能的调整作用是评价骨质疏松症防治药物药效的方法之一.目的了解4,5,6-三羟基异黄酮(Genistein)对体外培养成骨细胞的作用.设计以大鼠成骨细胞为研究对象的随机对照单盲研究.单位一所市级医院的检验科.材料本实验于2001-02/2001-12在北京中日友好医院核医学科同位素室完成.选择10只出生24h的SD大鼠,(购自北京维通利华实验动物技术有限公司,许可证编号为SCXK11-00-0008),实验室级别为SPF级.方法取小鼠头盖骨成骨细胞进行体外培养,应用四氮唑盐(MTT)法、对硝基苯磷酸盐法、原子吸收分光光度法及茜素红染色方法观察Genistein对体外培养成骨细胞的增殖、碱性磷酸酶表达、基质钙含量及矿化结节形成的影响.主要观察指标形态观察、增值率测定、碱性磷酸酶染色、细胞基质钙含量测定、茜素红染色显示矿化结节数.结果Genistein刺激成骨细胞的增殖,提高了碱性磷酸酶活性,细胞基质钙含量及矿化结节形成的数量增大.结论Genistein具有刺激体外培养成骨细胞增殖、分化成熟及促进矿化的作用.     

低氧条件下成骨细胞的增殖与分化

背景：低氧可通过多种途径作用于成骨细胞影响骨代谢,对骨生成、骨愈合等产生负面影响。目的：观察低氧对体外培养大鼠成骨细胞增殖、分化的影响,并探讨其分子机制。方法：分离培养新生Wistar大鼠颅盖骨成骨细胞,取第2代细胞分别在常氧（体积分数20%O2）与低氧（体积分数3%O2）条件下培养。结果与结论：低氧组成骨细胞增殖、碱性磷酸酶活性、骨钙素水平及茜素红结节形成数量均明显低于常氧组（P〈0.05或P〈0.01）,说明缺氧条件对成骨细胞的增殖、分化及功能有抑制作用;低氧组骨形成发生蛋白2及Runx2表达低于常氧组（P〈0.05或P〈0.01）,说明低氧条件下大鼠成骨细胞Runx2、骨形成发生蛋白2的表达受抑制。结果表明低氧可通过抑制大鼠成骨细胞的Runx2、骨形成发生蛋白2的表达进一步抑制成骨细胞的增殖与分化。     

低氧条件下成骨细胞的增殖与分化

背景:低氧可通过多种途径作用于成骨细胞影响骨代谢,对骨生成、骨愈合等产生负面影响。目的:观察低氧对体外培养大鼠成骨细胞增殖、分化的影响,并探讨其分子机制。方法:分离培养新生Wistar大鼠颅盖骨成骨细胞,取第2代细胞分别在常氧(体积分数20%O2)与低氧(体积分数3%O2)条件下培养。结果与结论:低氧组成骨细胞增殖、碱性磷酸酶活性、骨钙素水平及茜素红结节形成数量均明显低于常氧组(P<0.05或P<0.01),说明缺氧条件对成骨细胞的增殖、分化及功能有抑制作用;低氧组骨形成发生蛋白2及Runx2表达低于常氧组(P<0.05或P<0.01),说明低氧条件下大鼠成骨细胞Runx2、骨形成发生蛋白2的表达受抑制。结果表明低氧可通过抑制大鼠成骨细胞的Runx2、骨形成发生蛋白2的表达进一步抑制成骨细胞的增殖与分化。     

低频振动对成人成骨细胞增殖分化的影响

目的探讨低频振动对成人成骨细胞增殖分化的影响。方法取成人的髂骨松质骨,采用胶原酶-胰蛋白酶联合消化法获得人成骨细胞,进行纯化培养。利用流式细胞仪检测细胞的增殖分化能力。结果不同频率的低频振动对成骨细胞的影响不同。加载0.5Hz振动可使S期的细胞从10.4%增加到16.12%,增殖指数从20.14增加到28.75;2Hz使S期的细胞降低至8.56%,增殖指数降低到17.68%;而5Hz使细胞增殖指数明显降低(P<0.05)。结论适当频率的低频振动能促进成骨细胞增殖分化,对临床应用有积极意义。     

高糖对原代成骨细胞分化的影响

目的：观察高糖对原代成骨细胞分化和矿化功能的影响。方法：将原代成骨细胞按1×10^5接种于6孔板上。设置3组，即对照组（葡萄糖浓度为5．5mmol／L）、高糖组（葡萄糖浓度为22mmol／L）和甘露醇组（葡萄糖5．5mmol/L＋甘露醇16．5mmol／L）。于28d后检测其碱性磷酸酶（ALP）活性，运用钙沉积试剂盒检测钙沉积数值，并用实时荧光定量PCR检测I型胶原（Cog I）和骨钙素（OC）的基因表达，采用茜素红染色观察矿化结节形成情况。结果：高糖条件下，ALP活性和CogI表达增高，而OC表达及钙沉积均减少，矿化结节数量减少。结论：在高糖的影响下，成骨细胞停留于分化早期，不再进一步向晚期分化，矿化功能减退，而这一作用不依赖于渗透压。     

孕酮对体外培养人成骨细胞增殖和分化的促进作用

目的:探讨孕酮对正常成人成骨细胞的作用,验证孕激素治疗绝经后骨质疏松症的假设机制。方法:以正常成年女性松质骨分离培养的人成骨细胞为对象,用10-10,10-8,10-6M孕酮干预。四甲基偶氮唑蓝法检测细胞增殖情况;半定量反转录聚合酶链反应和免疫印记法测定孕激素受体mRNA和蛋白质表达;半定量RT-PCR测定c-fos,c-jun和骨钙素基因表达。结果:与对照组相比较,10-10,10-8,10-6M孕酮增加人成骨细胞增殖达9.8%,23.0%和32.8%。孕酮不影响孕激素受体mRNA和蛋白质表达,但可增加c-fos,c-junmRNA表达,分别为5.4%,15.3%,35.5%和7.2%,20.1%,40.3%。孕酮增加骨钙素mRNA表达为12.2%,23.7%和45.5%。结论:孕酮可促进人成骨细胞的增殖和分化,可用于治疗绝经后骨质疏松症。     

人颌骨骨膜成骨细胞的体外分离与培养

目的探讨人下颌骨骨膜分离培养成骨细胞的可行性。方法切取人健康的下颌骨骨膜,用胰酶、胶原酶分步消化法分离出成骨细胞,利用差异贴附原理对分离出的细胞进行纯化,对成骨细胞进行体外培养与扩增,倒置显微镜下观察细胞的生长、增殖与黏附情况,利用碱性磷酸酶染色和免疫组织化学方法检测人成骨细胞Ⅰ型胶原表达来对成骨细胞进行鉴定。结果人下颌骨骨膜成功分离出成骨细胞并进行体外培养与扩增,免疫组化学方法检测出Ⅰ型胶原表达,碱性磷酸酶染色阳性反应率达95％以上。结论自人下颌骨骨膜分离培养成骨细胞的方法切实可行。     

正弦波电磁场对鼠骨骺干细胞分化的生物学影响

目的 研究50Hz正弦波电磁场对大鼠骨骺干细胞分化的生物学影响。方法 取生长良好的第4代骨骺干细胞，随机分为实验组和对照组，实验组采用50Hz正弦波电磁场间断刺激。分别绘制2组细胞生长曲线，MTT法测定细胞增殖活性，流式细胞仪检测细胞凋亡情况，Western Blot法检测细胞甲状旁腺激素相关蛋白（PTHrp）的表达，并进行定量分析。结果 曝磁早期细胞增殖活性的改变不明显，正弦波电磁场刺激4d和6d能明显促进细胞的增殖，2组OD值比较，差异有统计学意义（P〈0.05）。与对照组比较，实验组骨骺干细胞的早期凋亡率、晚期凋亡率和总凋亡率均明显降低（P〈0．05）．PTHrp蛋白的表达增强。结论 适当参数的工频正弦波电磁场能促进骨骺干细胞PTHrp蛋白的表达，从而调节其增殖能力，增强分化稳定性，抑制细胞凋亡。