骨形成蛋白联合雷奈酸锶对成骨细胞增殖和分化的影响

目的探索骨形成蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)联合雷奈酸锶(strontium ranelate,SR)对成骨细胞增殖和分化的影响,为临床上两者联合使用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、SR组、BMP组和BMP-SR组等4组,培养基中分别添加安慰剂、SR、BMP-2和SR联合BMP-2干预,培养12 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 SR及BMP-2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 BMP-2及SR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。     

诺考哒唑介导的细胞骨架重塑对人间充质干细胞成骨分化的影响

[目的]探究诺考哒唑(nocodazole)介导的细胞骨架重塑对人间充质干细胞(human mesenchymal stem cells, hMSCs)成骨分化的影响。[方法]取hMSCs培养至P3代分为对照组(成骨诱导)和加药组(成骨诱导+诺考哒唑)。分别于细胞培养后1、3、5、7 d收集细胞,利用CCK-8法检测细胞增殖能力;成骨诱导后1 d,显微镜下观察细胞形态变化,并通过鬼笔环肽染色和免疫荧光检测细胞骨架的变化;利用Real-Time PCR检测成骨相关基因ALP、OCN、RUNX-2的mRNA表达;利用碱性磷酸酶染色和茜素红染色方法检测hMSCs成骨分化能力。[结果]诺考哒唑对细胞的增殖无影响,差异无统计学意义(P0.05);诺考哒唑可以引起细胞形态和骨架发生明显的变化;加药组成骨基因ALP、OCN、RUNX-2的mRNA表达量显著低于对照组(P0.05);加药组碱性磷酸酶染色和茜素红染色明显浅于对照组。[结论]诺考哒唑可以介导细胞骨架发生变化,抑制hMSCs成骨分化。     

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。     

骨碎补总黄酮对iPS-MSCs成骨分化的影响

摘要：目的 研究骨碎补总黄酮对诱导多能干细胞来源的间充质干细胞(iPS-MSCs)成骨分化的影响。方法 将骨碎补总黄酮稀释为15.63、31.25、62.5、125、250 μg/mL的6个浓度,加入细胞培养基中,其中不含骨碎补总黄酮的培养基作为对照组,将iPS-MSCs分别接种于不同浓度的培养基中。采用CCK8法检测各组iPS-MSCs增殖情况,ALP活性检测及茜素红染色法检测各组成骨分化情况,RT-PCR检测各组OCN、Collagen Ⅰ mRNA表达情况。结果 CCK8法检测显示125、250 μg/mL 浓度的骨碎补总黄酮抑制iPS-MSCs生长,因此选用62.5 μg/mL浓度以下研究iPS-MSCs的分化情况。在成骨诱导培养基培养后,3个处理组ALP活性均高于空白对照组,并伴有茜素红观察钙化结节相应增多,差异均具有统计学意义(P＜0.01)。除此之外,RT-PCR结果显示3个浓度组的 OCN、Collagen Ⅰ mRNA表达量均高于空白对照组,差异具有统计学意义(P＜0.01)。结论 骨碎补总黄酮能够促进iPS-MSCs成骨分化,其作用机制可能与促成骨关键因子OCN和collagen Ⅰ的表达有关。     

健骨胶囊对成骨样细胞MC3T3-E1增殖及分化作用机制

目的 探讨国医大师刘柏龄“健骨胶囊”对MC3T3-E1成骨细胞分化及增殖的影响。方法 制备健骨胶囊水提物,采用CCK-8法和细胞迁移实验检测健骨胶囊提取物对MC3T3-E1细胞增殖和细胞迁移的影响;茜素红染色检测MC3T3-E1细胞的矿化能力;实时荧光定量PCR检测成骨分化基因Runx2、OCN、OPN、Col1a1、ALP、Bcl2、RASSF1A等mRNA表达水平;蛋白质印迹法Western blot检测Col1a1、Bcl2的蛋白表达水平。结果 通过实验结果比对得出,健骨胶囊提取物能促进MC3T3-E1细胞增殖、使细胞迁移率提高;同时健骨胶囊提取物组能明显提高MC3T3-E1细胞钙化能力(P＜0.01),促进Runx2、OCN、OPN、Col1a1、ALP、Bcl2的mRNA表达(P＜0.05),上调Col1a1、Bcl2蛋白量的表达。结论 健骨胶囊能促进成骨细胞MC3T3-E1的增殖及细胞迁移能力,并通过上调成骨基因的表达水平如Runx2、OCN、OPN、Col1a1、ALP、Bcl2等,提高MC3T3-E1细胞的成骨能力。     

糖皮质激素诱导骨细胞脂肪化与股骨头坏死的病理机制研究

目的 探讨糖皮质激素(glucocorticoids,GCs)诱导股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head,ONFH)的发病机制.方法 收集激素性ONFH及骨关节炎患者股骨头离体标本,采用免疫组化染色观察两组成骨转录分化因子Runx2和成脂转录分化因子PPAR-γ表达.大鼠颅骨源性成骨细胞在地塞米松作用下培养,茜素红矿化结节染色,油红“O”染色,RT-PCR检测Runx2 、PPAR-γ、OCN 、Col Ⅰ基因转录水平表达,免疫组织化学染色Runx2和PPAR-γ表达.激素法建立大鼠ONFH模型并确认建模成功,油红“O”染色脂肪细胞,免疫组化染色观察两组Runx2和PPAR-γ表达.结果 与骨关节炎比较,ONFH患者股骨头骨小梁间隙大量脂肪细胞聚集,并且脂肪细胞体积增大,Runx2表达显著下调,PPAR-γ表达上调.大剂量GCs作用下成骨细胞分化过程中未见茜素红矿化结节,油红“O”染色脂肪细胞,RT-PCR检测基因Runx2、OCN 、Col Ⅰ表达下调,PPAR-γ基因表达上调.大鼠ONFH模型股骨头骨小梁间隙脂肪细胞积聚、增大,Runx2表达下调,PPAR-γ表达上调.结论 大剂量GCs作用下,PPAR-γ表达上调、Runx2表达下调,调控骨髓基质细胞向脂肪细胞分化并促进成骨细胞、骨细胞转分化为脂肪细胞,同时抑制成骨细胞的分化、成熟及活性表达,可能是GCs诱发ONFH的主要病理生理机制之一.     

组蛋白甲基转移酶2（SMYD2）抑制剂LLY-507对成骨分化的影响

目的 研究SMYD2抑制剂LLY-507对小鼠颅顶前骨细胞亚克隆14（MC3T3-E1）及人骨髓间充质干细胞（hMSCs）成骨分化的影响。方法 通过CCK-8法检测LLY-507对MC3T3-E1和hMSCs增殖的影响;采用碱性磷酸酶( ALP) 染色和活性测定检测不同浓度LLY-507干预下MC3T3-E1和hMSCs早期成骨分化标志物ALP的活性情况;通过茜素红染色及半定量分析检测LLY-507对MC3T3-E1和hMSCs矿化能力的影响;运用荧光定量PCR检测hMSCs的成骨相关基因Osterix、Runx2、OPG、OPN mRNA的表达;Western blot检测hMSCs的Runx2和SMYD2蛋白表达量。结果 CCK-8结果表明LLY-507在0.8 μmol/L的剂量下细胞活性无明显影响,不会明显抑制细胞增殖。ALP染色及活性测定表明,加入50 nmol/L及以上剂量的LLY-507干预7 d后能够明显抑制MC3T3-E1及hMSCs成骨分化以及碱性磷酸酶的表达（P<0.05）;茜素红染色及半定量分析表明100 nmol/L剂量的LLY-507能够明显抑制MC3T3-E1及hMSCs的矿化能力（P<0.05）。通过qPCR,加入25 nmol/L及以上剂量的LLY-507分别干预7 d和14 d后能够明显抑制hMSCs成骨分化相关基因Runx2、Osterix、OPG、OPN的mRNA表达（P<0.05）。通过Western blot, 加入50 nmol/L及以上剂量的LLY-507干预7 d和14 d后均能够明显抑制hMSCs的Runx2蛋白和SMYD2蛋白的表达。结论 抑制SMYD2的表达能够抑制成骨相关基因的表达,说明SMYD2在成骨分化过程中起到促进成骨的作用。     

钙敏感受体缺失对小鼠成骨细胞增殖与分化的影响及机制研究

目的 探讨钙敏感受体(CaSR)在小鼠成骨细胞增殖与分化中的作用,以及Wnt信号通路在其促进成骨细胞增殖及分化过程中的调节作用. 方法 取新生同窝野生型小鼠(对照组)和CaSR敲除纯合子小鼠(实验组)各4只,分离培养颅骨成骨细胞并传至第3代,分别于培养2、4、6、8d时采用CCK-8法测定细胞的吸光度(OD)值,检测成骨细胞碱性磷酸酶(ALP)的活性.取培养6d的细胞行实时荧光定量-聚合酶链反应(RT-qPCR)检测核心结合因子(Runx2)、ALP、骨钙素(OCN)、核激活因子受体配体(RANKL)、骨保护素(OPG)及β-链蛋白的mRNA基因表达水平;采用Western Blot检测β-链蛋白、Wnt-5a、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、Runx2的蛋白表达水平. 结果 培养6d时对照组和实验组成骨细胞的OD值(1.55±0.05、1.26±0.02)和ALP活性[(0.023±0.002)、(0.017±0.001)U/mg· prot]均达到峰值,与其他时间点比较差异均有统计学意义(P＜0.05);同一时间点实验组成骨细胞的OD值和ALP活性均低于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05).与对照组比较,培养6d时实验组成骨细胞的Runx2、ALP、OCN、RANKL/OPG、β-链蛋白的mRNA表达水平,以及β-链蛋白、Wnt-5a、IGF-1、Runx2的蛋白表达水平均显著降低,两组比较差异均有统计学意义(P＜0.05). 结论 CaSR缺失将导致成骨细胞的增殖和分化障碍,其机制可能与经典的Wnt信号通路抑制有关.     

黄芪多糖对MC3T3-E1细胞增殖及成骨分化的影响

目的 分析黄芪多糖（AP）对小鼠成骨细胞系MC3T3-E1的成骨分化作用机制。 方法 MC3T3-E1细胞经成骨诱导后分别加入浓度为0、5、10 μmol/L 的AP进行干预,持续1、3、5、7 d后使用MTT法观察AP对细胞增殖的影响;干预14 d后,通过ALP及茜素红染色观察AP的促成骨分化作用;成骨相关mRNA表达水平经实时荧光定量PCR测定,其中包括Runt相关转录因子2(Runx2)、β-连环蛋白(β-catenin)、骨钙素（osteocalcin）、I型胶原蛋白（collagen I）;并使用Western blot法检测β-catenin、osteocalcin、Runx2蛋白表达水平,以及免疫荧光检测β-catenin的核易位情况。 结果 加入5、10 μmol/L 的AP后可有效促进MC3T3-E1增殖,且药物浓度越高效果越明显;同时AP亦可提高ALP、茜素红染色的阳性率,以及β-catenin、osteocalcin、Runx2、collagen I mRNA的表达水平（P<0.05）;Western blot结果也显示AP可有效促进β-catenin、osteocalcin、Runx2蛋白表达（P<0.05）,以及促进β-catenin入核。 结论 AP可促进MC3T3-E1细胞增殖及成骨分化,机制可能涉及促进相关成骨标志物表达以及β-catenin入核。     

黄芩素通过BMP-2/Smad通路促进MC3T3-E1成骨作用的实验研究

目的 探讨黄芩素（BAI）对小鼠胚胎成骨细胞前体细胞（MC3T3-E1）成骨分化的作用及其分子机制。方法 将MC3T3-E1分为对照组（正常培养）和BAI组（以Baicalein处理）,在成骨分化条件培养下采用CCK-8检测BAI对MC3T3-E1细胞增殖的影响;分别以碱性磷酸酶染色（ALP）、茜素红染色（ARS）检测MC3T3-E1细胞成骨分化水平与矿化能力,实时荧光定量PCR检测成骨标志基因ALP、COL1A1、RUNX2、OSX的mRNA表达水平,通过免疫印迹法（Western-blot）检测MC3T3-E1细胞中BMP-2、Smad1、p-Smad1蛋白表达水平,通过免疫荧光技术（IF）检测RUNX2、COL1A1表达水平。结果 与对照组比较,BAI干预1 d后发现,BAI组COL1A1（P<0.001）、RUNX2（P <0.05）、OSX（P <0.05） mRNA表达水平在成骨分化中表达上升;干预3 d后发现,与对照组比较,BAI组ALP（P <0.05）、RUNX2（P <0.001）mRNA表达上升;干预7 d后发现,与对照组比较,BAI组COL1A1（P <0.05）mRNA表达水平较对照组上升,BMP-2、p-Smad1/Smad1蛋白表达水平上升（P <0.05）。免疫荧光中成骨标志蛋白RUNX2、COL1A1表达增多（P <0.05）。结论 BAI可通过激活BMP-2/Smad通路促进MC3T3-E1成骨分化。     

淫羊藿甙促进成骨细胞增殖与分化的作用及其机制

 目的 探讨淫羊藿甙对骨形态发生蛋白细胞信号通路Smad1、Smad5和Smad4表达的调节作用及促进成骨细胞增殖与分化的机制。方法 在体外分别用含淫羊藿甙0、10^-9、10^-8 和10^-7 mol/L的条件培养液干预MC3T3-E1细胞。给药后第1天、2天和3天,分别应用四甲基噻唑蓝法绘制细胞生长曲线并计算细胞群体倍增时间,用速率分光光度法测定碱性磷酸酶含量,用RT-PCR和Western blot技术检测Smad1、Smad5、Smad4及骨钙素、Runx2、骨形态发生蛋白-2、骨保护素mRNA的表达,于细胞生长的第21天观察钙结节数量。结果 淫羊藿甙含量为10-8 mol/L时,MC3T3-E1细胞增殖能力最强,碱性磷酸酶活性和钙结节数量明显增加;淫羊藿甙作用细胞第1天、2天和3天时,10-8 mol/L组细胞Smad1、Smad5和Smad4 mRNA的表达量始终保持较高水平,第3天时10^-9 mol/L和10^-7 mol/L组表达明显减少;第2天时,10^-8 mol/L组细胞Runx2、骨形态发生蛋白-2、骨保护素mRNA和骨钙素、Smad1、Smad5和Smad4蛋白表达明显增加。结论 淫羊藿甙通过直接刺激 MC3T3-E1细胞的骨形态发生蛋白-2、Runx2、Smad1、Smad5和Smad4的表达,且以表达水平同步增高的方式促进其成骨性分化。     

续苓健骨汤含药血清对MC3T3-E1细胞分化及增殖的影响

目的探讨续苓健骨汤含药血清对MC3T3-E1成骨细胞分化及增殖的影响。方法制备续苓健骨汤含药血清,实验分为空白对照组、含药血清低剂量组、中剂量组和高剂量组。采用CCK-8法和流式细胞术检测续苓健骨汤含药血清对MC3T3-E1细胞增殖和细胞周期的影响;碱性磷酸酶(ALP)活性测定MC3T3-E1细胞的成骨分化能力;茜素红染色检测MC3T3-E1细胞的矿化能力;实时荧光定量PCR检测成骨分化基因Runx2、OC、Bmp2、Col1a1mRNA水平。结果与空白对照组比较,中、高剂量续苓健骨汤含药血清能促进MC3T3-E1细胞增殖、S期细胞比率和细胞增殖指数,并且呈现一定的剂量依赖性;同时中高剂量续苓健骨汤含药血清组能明显提高MC3T3-E1细胞ALP活性(P0.01)和钙化能力(P0.01),促进Runx2、OC、Bmp2、Col1a1 mRNA的表达(P0.05)。结论续苓健骨汤含药血清能促进成骨细胞MC3T3-E1的增殖,并通过上调骨形成相关基因Runx2、OC、BMP2、Col1a1的表达水平,提高MC3T3-E1细胞的成骨能力。     

MicroRNA-196a靶向调节HDAC9对MC3T3-E1细胞成骨分化的影响

目的 探究微小RNA（miR）-196a靶向调节组蛋白去乙酰化酶9（HDAC9）对MC3T3-E1细胞成骨分化的影响。方法 将MC3T3-E1细胞分为对照组（Cont）组、诱导组、miR-196a-mimics-NC组、miR-196a-mimics组、miR-196a-inhibitor-NC组、miR-196a-inhibitor组、miR-196a-mimics+pCMV-HDAC9-NC组、miR-196a-mimics+pCMV-HDAC9组,根据分组转染后进行成骨诱导。定量荧光PCR检测MC3T3-E1细胞中miR-196a、HDAC9表达量;试剂盒检测碱性磷酸酶（ALP）活性;茜素红染色观察矿化程度;Western blot检测HDAC9、ALP、Runt相关转录因子2（Runx2）、胶原蛋白I（COL1）、骨桥蛋白（OPN）、Histone H3、Histone H3（acetyl K9、K14和K23）表达量。结果 与Cont组相比,诱导组MC3T3-E1细胞中miR-196a表达、ALP、Runx2、COL1、OPN蛋白表达、ALP活性、矿化程度及Histone H3 K9、K14、K23位点乙酰化水平增高（P＜0.05）,HDAC9 mRNA和蛋白表达降低（P＜0.05）。转染miR-196a-mimics可明显增加miR-196a表达,降低HDAC9表达,并增加ALP、Runx2、COL1、OPN蛋白表达、ALP活性、矿化程度及Histone H3乙酰化,转染miR-196a-inhibitor则作用相反。miR-196a可靶向下调HDAC9表达,过表达HDAC9可部分逆转miR-196a mimics对MC3T3-E1细胞成骨分化的促进效应。结论 miR-196a可靶向下调HDAC9表达,增加组蛋白乙酰化水平,促进MC3T3-E1细胞成骨分化。     

通过p38MAPK信号通路探讨仙灵骨葆胶囊对MC3T3-E1成骨分化的影响

目的 探讨仙灵骨葆胶囊含药血清对小鼠胚胎成骨细胞前体细胞（MC3T3-E1）增殖分化的影响及与p38MAPK信号通路的关系。方法 用仙灵骨葆胶囊含药血清干预MC3T3-E1,CCK8法筛选最佳干预时间及浓度,试剂盒检测各组细胞ALP活性。将细胞分为A、B、C、D 4组,分别加入10%含药血清、10%空白血清、10%含药血清+SB203580、10%空白血清+SB203580,利用免疫印迹法（Western blot）检测p38丝裂原活化蛋白激酶（p38）、磷酸化p38（p-p38）、成骨相关转录因子2（Runx2）、骨形态发生蛋白2（BMP-2）的蛋白表达量,荧光定量PCR检测p38、Runx2和BMP-2 mRNA的表达水平。结果 与空白血清组相比,不同浓度的仙灵骨葆胶囊含药血清均能促进MC3T3-E1的增殖分化,提高ALP的活性,其中10%含药血清干预36 h的作用最为明显（P＜0.05）;与B组比较,A组p38、p-p38、Runx2、BMP-2蛋白及p38、Runx2、BMP-2 mRNA的表达明显增高（P＜0.05）;加入信号通路阻断剂SB203580后,C组与D组上述指标的表达明显降低（P＜0.05）;与C组相比,D组p38、p-p38、Runx2、BMP-2蛋白及p38、Runx2、BMP-2 mRNA表达更低（P＜0.05）。结论 仙灵骨葆胶囊含药血清能促进MC3T3-E1的分化生长,其作用机制可能与激活p38MAPK信号通路、上调成骨相关因子Runx2、BMP-2的表达有关。     

黄瓜籽总皂苷对MC3T3-E1细胞分化及SPARC、OPG/RANKL表达的影响

目的观察黄瓜籽总皂苷提取物(cucumber seed saponins,CSS)对小鼠成骨细胞MC3T3-E1增殖、分化和矿化的影响,以及与骨质疏松相关的SPARC、OPG/RANKL/RANK信号通路的作用。方法通过MTT实验、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性检测、茜素红染色,考察不同浓度CSS对MC3T3-E1细胞增殖、分化及矿化的影响;采用RT-PCR方法检测SPARC、OPG/RANKL mRNA表达水平; Western blot检测SPARC、OPG/RANKL的蛋白表达量。结果与阳性对照组相比,CSS能明显促进MC3T3-E1细胞增殖(P0.05),CSS高、中剂量组能明显提高MC3T3-E1细胞ALP活性及钙化结节数量(P0.05);与空白组相比,CSS不同剂量组均明显上调SPARC、OPG/RANKL mRNA及蛋白表达水平(P0.05)。结论黄瓜籽总皂苷能够促进成骨细胞MC3T3-E1的增殖、分化及矿化能力,并通过上调SPARC、OPG/RANKL的表达水平提高MC3T3-E1细胞的成骨能力。     

THSD4基因在小鼠间充质干细胞及MC3T3-E1细胞成骨分化中的作用

目的 探讨THSD4基因对小鼠间充质干细胞和MC3T3-E1细胞成骨分化的影响。方法 提取绝经后骨质疏松症患者的骨髓间充质干细胞进行基因测序分析,与骨关节炎患者的骨髓间充质干细胞进行比较,分析基因表达差异。通过提取不同分化阶段的小鼠骨髓间充质干细胞（M-BMSC）及MC3T3-E1细胞的mRNA来检测THSD4 基因以及成骨分化的标志性基因（ALP、Runx2、Osx）的表达水平。通过构建慢病毒表达载体来实现对M-BMSC及MC3T3-E1细胞中THSD4的敲减及过表达,并观察其对M-BMSC及MC3T3-E1细胞成骨分化能力的影响。结果 THSD4基因在绝经后骨质疏松症患者骨髓间充质干细胞中明显下调,且通过KEGG以及GO富集分析发现THSD4基因可能与PI3K-AKT信号通路及Wnt信号通路相关。随着成骨诱导分化时间的延长,THSD4 mRNA和成骨分化标志性基因（ALP、Runx2、Osx）mRNA在MC3T3-E1以及M-BMSC中表达量均逐渐增加。过表达THSD4可以增强MC3T3-E1细胞和M-BMSC的成骨分化能力,而敲减THSD4则减弱了MC3T3-E1细胞和M-BMSC的成骨分化能力。结论 THSD4基因在绝经后骨质疏松症患者骨髓间充质干细胞中明显下调,且THSD4基因可以增强MC3T3-E1细胞以及M-BMSC的成骨分化能力。