铁离子对人成骨细胞(hFOB1.19)生物活性影响

目的探讨铁离子对成骨细胞株(hFOB1.19)生物活性,包括碱性磷酸酶活性(alkaline phosphatase activity,APA)、细胞凋亡、钙结节、Ⅰ型胶原(type 1 collagen,COL 1)和骨钙素(osteocalcin,OC)的影响。方法成骨细胞(hFOB1.19)于5%CO234℃培养箱内培养,将不同浓度枸橼酸铁铵(ferric ammonium citrate,FAC)50、100、200μmol/L和去铁胺(deferoxamine,DFO)5、10、20μmol/L分别加入细胞培养基中,MTT法检测成骨细胞增生活性;碱性磷酸酶活性试剂盒检测碱性磷酸酶活性;流式细胞仪检测细胞凋亡;Von kossa染色法行钙结节染色;RT-PCR和Western blotting法分别检测COL1和骨钙素(bone gla protein,BGP)的基因及蛋白表达。结果 (1)48 h后增生活性:FAC组细胞增生活性随FAC干预浓度的增加呈剂量依赖性降低(P0.05),DFO组在5μmol/L浓度组时促进成骨细胞增生,在10、20μmol/L浓度组时抑制成骨细胞增生。(2)10 d时碱性磷酸酶活性:FAC组碱性磷酸酶活性随FAC干预浓度的增加而降低,DFO组碱性磷酸酶活性随DFO干预浓度的增加而升高(P0.05);(3)48 h时凋亡:FAC组细胞凋亡率呈剂量依赖性升高(P0.05),DFO组在5、10μmol/L浓度时抑制细胞凋亡(P0.05),在20μmol/L则促进成骨细胞凋亡(P0.05);(4)21 d时钙结节染色:FAC组随铁离子干预浓度增加,成骨细胞矿化面积、钙结节形成数量均减少,DFO组在5、10μmol/L浓度时促进成骨细胞矿化功能,而20μmol/L浓度时对成骨细胞矿化有抑制效应;(5)3 d时基因及蛋白表达:FAC组COL1、BGP基因和蛋白的表达呈剂量依赖性下调(P0.05);DFO组COLⅠ、BGP基因的表达呈剂量依赖性上调(P0.05),DFO在5、10μmol/L浓度时促进COL1、BGP蛋白表达,在20μmol/L浓度时抑制COL1、BGP蛋白表达。结论不同浓度枸橼酸铁铵均抑制成骨细胞功能活性,提示高铁环境不利于成骨细胞的成骨功能。低铁环境对成骨细胞有双重效应,低剂量去铁胺对成骨细胞活性有促进作用,而高剂量去铁胺则对成骨细胞活性有抑制效应。     

高铁环境对成骨细胞生物活性的影响

目的探讨高铁环境对人成骨细胞(hFOB1.19)活性指标的影响。方法采用细胞贴壁法培养成骨细胞(hFOB1.19)后,将不同浓度枸橼酸铁铵(50、100、200μmol/L)加入细胞培养基,用MTT法检测成骨细胞增生活性;碱性磷酸酶活性试剂盒检测碱性磷酸酶活性;流式细胞仪检测成骨细胞凋亡情况;Vonkossa染色法行钙结节染色;用RT-PCR和Western blotting分别检测Ⅰ型胶原(COL1)的基因及蛋白表达变化。结果用不同浓度枸橼酸铁铵干预成骨细胞后,与对照组相比,48 h与72 h组成骨细胞增生活性呈剂量依赖性降低,差异有统计学意义(P0.05);48 h组成骨细胞凋亡率呈浓度依赖性升高,与对照组比较差异有统计学意义(P0.05);不同浓度枸橼酸铁铵干预10 d和14 d时各组成骨细胞碱性磷酸酶活性均随枸橼酸铁铵浓度增高而降低,差异有统计学意义(P0.05);与对照组相比,枸橼酸铁铵干预17 d后钙结节染色结果显示,矿化面积和钙结节形成随铁离子浓度增加而减少;枸橼酸铁铵干预3 d后呈剂量依赖性下调Ⅰ型胶原基因和蛋白的表达。结论高铁环境使成骨细胞成骨活性指标均受到抑制。     

铁过载对成骨细胞铁稳态及生物活性的影响

目的了解铁过载对成骨细胞铁稳态及生物活性的影响。方法 34℃条件下体外培养人成骨细胞(hFOB1.19),以不同浓度(50、100、200μmol/L)枸橼酸铁铵(FAC)干预,用RT-PCR检测成骨细胞铁调节基因膜转铁蛋白(FPN1)、转铁蛋白受体(TfR)和二价金属转运蛋白1(DMT1)表达的变化;用激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)观察成骨细胞铁离子荧光强度;流式细胞仪检测成骨细胞活性氧(ROS)水平;碱性磷酸酶活性试剂盒检测碱性磷酸酶活性;Vonkossa染色法行钙结节染色。结果与对照组相比,FAC干预48h后FPN1mRNA的表达随FAC干预浓度增加呈剂量依赖性上调,TfR、DMT1mRNA的表达呈剂量依赖性下调(P0.05);FAC干预48h后成骨细胞铁离子荧光强度剂量依赖性减弱,与对照组相比差异有统计学意义(P0.05);48h后成骨细胞ROS水平随FAC干预浓度增加呈剂量依赖性升高(P0.05);FAC干预10d后各组成骨细胞碱性磷酸酶活性均随FAC浓度增高而降低,差异有统计学意义(P0.05);与对照组相比,FAC干预17d后成骨细胞钙结节染色显示矿化面积和钙结节形成随FAC浓度增加而减少。结论铁过载对成骨细胞生物活性有明显抑制作用,其机制可能与细胞内铁离子浓度增加及活性氧水平升高有关。     

高铁与低铁环境对成骨细胞hFOB1.19膜铁转运蛋白1表达的影响

目的观察细胞培养液中加入铁离子或铁离子螯合剂后成骨细胞(hFOB1.19)膜铁转运蛋白1(FPN1)表达的变化,探讨铁离子浓度对成骨细胞FPN1表达的影响。方法将不同浓度的枸橼酸铁铵(FAC,50、100、200μmol/L)和去铁胺(DFO,5、10、20μmol/L)分别加入人hFOB1.19培养基,24h后用共聚焦显微镜(CLSM)测定细胞内铁离子浓度,用定量PCR、Westernblotting和免疫荧光法测定不同组别成骨细胞FPN1的表达并进行统计比较。结果用不同浓度的FAC和DFO干预20h后,成骨细胞内铁离子浓度随FAC浓度增加而增加,随DFO浓度增加而降低,组间差异有统计学意义(P<0.05);FPN1基因和蛋白表达随FAC浓度增加而增加,随DFO浓度增加而降低,组间差异有统计学意义(P<0.05)。结论高铁环境可上调FPN1表达,低铁环境可下调FPN1表达。FPN1表达量的改变可有效维持成骨细胞内铁离子浓度的平衡。     

铁调素对人成骨细胞增殖、凋亡、钙化功能的影响

目的 探讨铁调素(Hepcidin)对人成骨细胞hFOB1.19的增殖、凋亡和钙化等成骨功能指标的影响.方法 取购自中国科学院上海细胞库的人成骨细胞hFOB1.19细胞株进行体外实验:分为空白对照组、100 nmol/L铁调素组、200 nmol/L铁调素组.采用四甲基偶氮唑盐比色法(MTT)观察铁调素作用48 h对成骨细胞的增殖的影响,Annexin V/PI染色和流式细胞仪检测铁调素作用48 h对成骨细胞凋亡变化的影响,von Kossa 钙化染色法检测铁调素作用15 d对成骨细胞矿化能力的影响.结果 MTT显示铁调素干预对成骨细胞的增殖与空白对照组相比无明显变化(P>0.05),在实验剂量范围内,铁调素对成骨细胞具有显著的抗凋亡作用(P<0.01),钙结节的产生数量可随铁调素剂量增加而增加(P<0.01).结论 铁调素对成骨细胞的增殖无明显影响,但可显著降低成骨细胞hFOB1.19的凋亡率,增强成骨细胞的钙化功能.     

铁离子对人成骨细胞RANKL/OPG基因及蛋白表达的影响

目的研究人成骨细胞(hFOB1.19)在不同铁离子状态下RANKL/OPG基因及蛋白的表达。方法成骨细胞株(hFOB1.19)在DMEM/F-12培养基培养传代至第3代后,用不同终浓度枸橼酸铁铵(50、100、200μmol/L)加入细胞培养基中干预24h,用RT-PCR方法和免疫印迹法(WesternBlot)检测干预后成骨细胞的RANKL、OPGmRNA和蛋白表达并计算RANKL/OPG比率。结果RT-PCR检测结果显示,对照组、50、100、200μmol/L组RANKL/OPGmRNA表达比分别为0.56±0.13、0.58±0.01、0.69±0.01、1.84±0.92;Westernblot结果显示,对照组、50、100、200μmol/L组RANKL/OPG蛋白表达比分别为0.82±0.66、0.82±0.64、1.09±0.11、1.25±0.14。统计学分析显示,在mRNA和蛋白水平,100和200μmol/L浓度的枸橼酸铁铵干预后RANKL/OPG比值明显高于对照组(P0.05),50μmol/L枸橼酸铁干预后与对照组差异无统计学意义。结论不同浓度枸橼酸铁铵可以影响人成骨细胞RANKL/OPG基因及蛋白的表达,进而可能影响骨形成和骨吸收。     

地拉罗司对小鼠前成骨细胞MC3T3-E1生物学活性的影响

目的探讨铁鳌合剂地拉罗司(deferasirox,DFS)体外对成骨细胞增生、分化、矿化和细胞内铁离子的影响。方法小鼠前成骨样细胞MC3T3-E1在37℃条件下体外培养,在10 mmol/Lβ-甘油磷酸和50 mg/L抗坏血酸的诱导作用下,分化为成骨细胞,同时用不同浓度(10、20、40μmol/L)DFS干预,用CCK-8法检测细胞的增生,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性试剂盒检测细胞ALP活性,Von kossa染色法行细胞钙结节染色,实时定量PCR检测细胞膜转铁蛋白受体(transferrin receptor,TfR)mRNA的表达。结果 MC3T3-E1细胞增生结果显示,DMSO溶剂组、对照组(0μmol/L)、10、20、40μmol/L组A值分别为1.41±0.09、1.41±0.09、1.01±0.01、0.79±0.04、0.67±0.04;ALP活性检测结果显示,对照组(0μmol/L)、10、20、40μmol/L组ALP活性值分别为0.73±0.03、0.65±0.02、0.54±0.03、0.35±0.04;钙结节检测结果显示,对照组(0μmol/L)、10、20、40μmol/L组TfR mRNA钙化面积比值分别为4.22±0.12、3.29±0.14、1.40±0.20、0.86±0.21;TfR mRNA表达检测结果显示,对照组(0μmol/L)、10、20、40μmol/L组TfR mRNA表达比分别为1、1.52±0.23、1.91±0.17、2.98±0.14。MC3T3-E1细胞的增生、ALP活性、钙结节和钙化面积随DFS干预浓度的增加呈剂量依赖性降低(P0.05),TfR mRNA的表达随DFS干预浓度的增加呈剂量依赖性升高(P0.05)。结论 DFS可能通过螯合成骨细胞内的铁离子抑制其增生、分化和矿化。     

去铁酮对小鼠前成骨细胞MC3T3-E1生物学活性的影响

目的研究铁螯合剂去铁酮(deferiprone,DFP)体外对成骨细胞增生、分化以及细胞铁代谢的影响。方法体外培养小鼠前成骨样细胞MC3T3-E1,在10 mmo L/Lβ-甘油磷酸和50μg/m L抗坏血酸的诱导下,分化为成骨细胞,同时用不同浓度(25、50、100μmol/L)DFP干预,用CCK-8法检测细胞的增生,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性试剂盒检测细胞ALP活性,实时定量PCR检测细胞膜转铁蛋白受体(transferrin receptor,TfR)mRNA的表达。结果 MC3T3-E1细胞增生结果显示,DMSO溶剂组、对照组(0μmol/L)和DFP 25、50、100μmol/L组A值分别为1.36±1.10、1.41±0.09、0.78±0.06、0.68±0.03、0.46±0.01;ALP活性检测结果显示,对照组(0μmol/L)和DFP 25、50、100μmol/L组ALP活性值分别为0.83±0.05、0.75±0.04、0.64±0.03、0.51±0.03;TfR mRNA表达检测结果显示,对照组(0μmol/L)和DFP 25、50、100μmol/L组表达比分别为1、1.16±0.05、1.32±0.06、2.30±0.11。MC3T3-E1细胞的增生、ALP活性随DFP干预浓度的增加呈剂量依赖性下降(P0.05),TfR mRNA的表达随DFP干预浓度的增加呈剂量依赖性上升(P0.05)。结论 DFP可能通过螯合成骨细胞内的铁离子抑制其增生、分化。     

冠状动脉慢血流现象与血清脂质过氧化水平的关系

目的: 观察冠状动脉慢血流现象（CSF）患者血清脂质过氧化水平的变化,并探讨CSF的影响因素。方法: 采用TIMI帧计数（TFC）法作为测定CSF的指标,将入选病例分为两组:CSF组35例,正常对照组35例,均排除既往冠心病、心肌病及其他类型心脏病。采用生化法测定血清中超氧化物歧化酶（SOD）,谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）,丙二醛（MDA）,过氧化脂质（LPO）的含量。结果: CSF组的血清MDA、LPO明显高于对照组［MDA:（18.9±2.0）μmol/L vs.（10.5±1.3）μmol/L,P<0.01］,［LPO:（2.8±0.4）μmol/L vs.（1.9±0.2）μmol/L,P<0.01］;CSF组血清GSH-PX明显高于对照组［GSH-PX:（0.22±0.04）μmol/L vs.（0.20±0.03）μmol/L,P<0.05］。CSF组血清SOD明显低于对照组［SOD:（72±11）kU/L vs.（79±10）kU/L,P<0.01］。在校正体质量指数、总胆固醇、尿素氮等后CSH-PX、MDA、LPO是CSF的危险因素（分别OR=3.987、4.782、3.381;分别为P<0.05、P<0.01、P<0.01）。SOD则是其保护因素（OR=0.892,P<0.05）。结论: CSF患者血清SOD下降,MDA、LPO、GSH-PX上升,体内氧化应激增强。     

氟对软骨细胞与成骨细胞凋亡及H2O2、SOD、NO的影响

目的：研究氟对体外培养的软骨细胞、成骨细胞凋亡及H2O2、SOD、NO的影响。方法：采用流式细胞仪对细胞周期进行分析及测定凋亡细胞的百分比；化学方法检测细胞培养液中的H2O2、SOD、NO；透射电镜观察软骨细胞超微结构。结果：软骨细胞：(1)不同剂量的氟均诱导细胞凋亡，培养基中的H2O2、NO均水平高于对照组，加SOD可使H2O2、细胞凋亡百分率明显下降，NaF2O、160μmol／L可使G2／M期细胞升高。(2)NaF320μmol／L．可使细胞超微结构损伤，加SOD可拮抗氟的损伤作用。成骨细胞：与对照组相比(1)加入不同剂量NaF，培养基中的SOD活性降低。但仅在加入160、240μmol/L，培养基中H2O2升高，NO亦同时升高。(2)NaF400μmol／L可诱导成骨细胞凋亡，同时使G0／G1期细胞增多，240、400μmol／L可使G2/M期细胞减少。结论:(1)低、中剂量的氟可促进软骨细胞、成骨细胞凋亡，损害细胞超微结构。与此同时培养物中H2O2升高，SOD活性降低，表明细胞凋亡及损伤与氧化应激有关。此外，NO也升高，可能也起一定作用。氟对细胞周期的影响：对软骨细胞主要作用于G2／M期，对成骨细胞可同时作用于G0／G1及G2／M期；(2)一定量的SOD可明显拮抗氟促进的H2O2释放及细胞凋亡，对细胞有保护作用。(3)一定剂量的氟促使软骨细胞、成骨细胞凋亡，同时也促进成骨细胞增殖。可能细胞凋亡产物刺激细胞增殖过程，是氟骨症增殖病变发生机制之一，NO可能也在其中起一定作用。