线粒体对间充质干细胞成骨分化功能的研究

间充质干细胞成骨分化能力异常减弱和成骨细胞数量异常下降都会导致生物体内骨代谢紊乱，诱导骨质疏松症的发生。线粒体在MSC多能性保持和成骨分化过程中具有十分重要的作用，通过能量代谢、抗氧化途径、代谢相关信号通路、线粒体生物发生、线粒体动力学和线粒体自噬等参与间充质干细胞成骨分化的调控，形成了复杂的调节网络。本文综述了MSC成骨分化中线粒体的重要功能和作用，以及部分通过调节线粒体功能发挥抗骨质疏松治疗的药物，为进一步探讨间充质干细胞成骨分化功能失调的机制提供新的思路，为临床治疗骨质疏松症提供新的靶点。     

小鼠胎肝间充质干细胞的体外成骨诱导及复合陶瓷化骨的实验研究

目的探讨小鼠胚胎肝脏间充质干细胞的体外分离培养方法，并观察其成骨分化潜能及与陶瓷化骨支架材料的复合能力。方法将小鼠胎肝组织制成单细胞悬液行原代和传代培养，流式细胞仪检测其表面标志。用化学成骨诱导体系对纯化的胎肝间充质干细胞行成骨诱导，并进行成骨功能检测。将其与经过Ⅰ型胶原表面改性的陶瓷化骨复合培养，观察细胞在其上的黏附生长情况。结果原代培养的胎肝间充质干细胞，具有集落形成能力，为梭形或多角形。易于传代，传代细胞与原代细胞大小、形态相似。流式细胞仪检测表明，传代后的细胞CD29、CD44阳性，CD34、CD45阴性，表达间充质干细胞的特征标志。成骨诱导7d后碱性磷酸酶染色可见有较多阳性细胞，Ⅰ型胶原免疫组织化学染色呈强阳性；14d后，细胞碱性磷酸酶活性定量检测明显增高；28d后，矿化结节染色呈阳性。将细胞与经胶原表面改性后的煅烧陶瓷化骨复合培养。扫描电镜见载体上有大量细胞黏附于材料表面。结论小鼠胎肝间充质干细胞易于获取及传代；体外成骨诱导后可向成骨细胞方向分化；能在陶瓷化骨支架材料上黏附生长。     

补骨合剂调节大鼠骨髓间充质细胞分化机制的研究

目的：应用体外培养骨髓间充质细胞，在细胞和分子水平观察补骨合剂对细胞分化的影响，探讨补骨合剂治疗骨质疏松症的机制。方法：分离SD大鼠骨髓间充质细胞，通过形态学、碱性磷酸酶、细胞内骨钙素、转化生长因子β1基因表达等指标，对重组人骨形态发生蛋白2(rhBMP2)诱导下的骨髓间充质细胞向成骨细胞分化的程度进行探讨。结果：一定浓度的补骨合剂可促进分化中的骨髓间充质细胞分泌碱性磷酸酶和骨钙素，增强rhBMP2的活性，促进分化中的骨髓间充质细胞表达转化生长因子β1，补骨合剂的这种促进骨髓间充质细胞分化作用与密钙息基本相同。结论：补骨合剂不仅可以增强rhBMP2的活性，促进分化中的骨髓间充质细胞表达转化生长因子β1，大量分泌Ⅰ型胶原，以利于钙盐沉积；还可以促进rhBMP2诱导的骨髓间充质细胞分泌碱性磷酸酶和骨钙素，促进骨髓间充质细胞向成骨细胞表型分化．从而促进钙、磷在骨表面沉积。     

间充质干细胞体内成骨的实验研究

[目的]探讨间充质干细胞在体内的成骨能力。[方法]从羊髂嵴处抽取10～15ml骨髓组织，用Pereoll分离液按梯度离心法分离出间充质干细胞，培养、增殖后种植在多孔β-磷酸三钙上，构建组织工程化骨，植入8只羊的左后肢跖骨缺损区（长21mm）作为实验组；单纯植入多孔β-磷酸三钙陶瓷材料的8只羊作为对照组；分别在术后6、12、24周处死动物行放射学、组织学和生物力学检测。[结果]放射学和组织学检测，术后6周实验组即可见有新骨生成，对照组则无明显新骨生成；骨缺损部位新生骨样组织、编织骨和板状骨出现的时间实验组也都较对照组早，并且不经软骨介导即能直接成骨，而对照组从两端以“爬行替代”方式成骨。术后24周，放射学和生物力学检测显示实验组骨缺损几乎完全修复，对照组只有部分愈合。[结论]间充质干细胞不仅在体外具有良好的增殖能力，回植人体内后仍然具有良好的成骨能力，不需经过软骨过程就能直接形成新骨，显示了间充质干细胞作为骨组织工程种子细胞良好的应用前景。     

微血管周细胞的功能及潜在成骨能力

周细胞由星状间充质细胞所形成，并包在微血管内皮细胞外面。周细胞除有收缩作用，起干细胞作用参与伤口愈合、吞噬及防止渗漏等功能外，尚有成骨能力。应用Monastral蓝作标记，可以观察到周细胞演变为成骨细胞的过程。将周细胞作体外培养，可以具有成骨细胞表型的表达。     

丹参提取物促进骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的研究

目的研究丹参提取物对骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的作用。方法采用全骨髓细胞接种法和贴壁纯化培养骨髓间充质干细胞,将浓度为0.2、0.4、0.8、1.6 mg/m L和3.2 mg/m L的丹参提取物加入到骨髓间充质干细胞中,观察不同浓度的丹参提取物对骨髓间充质干细胞的增殖作用;采用0.4、0.8 mg/m L和3.2 mg/m L的丹参提取物诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,连续诱导21 d,利用ALP试剂盒测定成骨细胞内ALP活性和茜素红染色观察成骨细胞钙化结节情况;采用Western bloting法测定成骨细胞相关蛋白BMP-2和Runx的含量。结果不同浓度的丹参提取物均能够促进骨髓间充质干细胞的增殖,丹参提取物浓度0.8 mg/m L时对骨髓间充质干细胞的增殖作用最强;ALP测定结果发现0.4、0.8 mg/m L和3.2mg/m L的丹参提取物均能够提高ALP活性,丹参提取物浓度0.8 mg/m L时ALP活性最高;茜素红染色结果发现0.4、0.8 mg/m L和3.2 mg/m L丹参提取物均能够促进成骨细胞的钙化,丹参提取物浓度为0.8 mg/m L时钙化结节数量最多;Western bloting结果表明,0.8 mg/m L的丹参提取物能够促进成骨细胞分化相关蛋白BMP-2和Runx-2表达。结论丹参提取物能够促进大鼠骨髓间充质干细胞的增殖和成骨细胞分化作用。     

Notch信号通路在骨重建过程中的双向调节作用

Notch信号通路对骨形成及骨吸收的刺激和抑制作用都被广泛报道,其在成骨细胞、骨细胞、破骨细胞、骨髓间充质干细胞等的生成或分化中的作用出现了"矛盾"的结果,表现为对于骨形成-骨吸收偶联关系的双向调节作用,可见,Notch信号通路对骨重建过程的影响并非单一的促进或抑制作用,本文就Notch信号通路对成骨细胞、破骨细胞、骨髓间充质干细胞生成、分化及功能的双向调节作用做一综述,以期为相关骨代谢疾病的研究思路提供参考。     

成骨因子

近年来人们已从脱钙骨基质中分离到多种成骨因子。在众多的成骨因子中,骨形态发生蛋白(BMP)为一种酸性复合糖蛋白,对间充质细胞有强大的促分化作用,在体内外均有显著的骨诱导作用,有利于骨缺损的再生修复,已被试用于临床骨不连等的治疗。骨骼生长因子、骨源性生长因子、软骨源性生长因子和软骨诱导因子仅对靶细胞有促分裂的作用,且多在细胞培养条件下才显示出来。骨连接蛋白对钙盐与胶原的结合有促进作用,与骨基质内钙化的形成和发展有关。     

miRNA在间充质干细胞成骨分化过程中的作用

间充质干细胞作为种子细胞在组织工程和再生医学领域有极大的应用前景,尤其是在骨组织工程中的应用受到了广泛关注。间充质干细胞的成骨分化机制复杂,受到多方面因素的影响,不同种类的mi RNA可分别参与抑制或促进间充质干细胞的成骨分化,在其分化过程中具有核心作用。本文对不同作用的mi RNA进行归类和总结,期待为未来的研究提供思路。     

骨保护素及其配体

骨重建是破骨细胞 (Osteoclast,OC)骨吸收和成骨细胞 (Osteoblast,OB)骨形成不断进行的过程 ,正常情况下骨吸收和骨形成保持着动态平衡 ,一旦OC数目和活性出现异常 ,就可导致代谢性骨病 (骨硬化和骨质疏松 )。既往研究认为造血前体细胞分化为成熟OC受骨营养激素、微环境中局部生长因子和成骨间充质细胞的影响。近年研究表明 :①OC发育异常、基因突变或激活缺失均可导致骨吸收的增加和严重的骨硬化〔1〕;②间充质微环境对OC发育起重要作用〔2〕;③通过Src酪氨酸激酶的跨膜信号传导是OC介导骨吸收的途径〔3〕;④核因子fos调节基因、M …     

骨形态发生蛋白治疗骨缺损研究进展

综述骨形态发生蛋白(bone morphogenic protein，BMP)的成骨机理及其复合人工骨和局部基因疗法在治疗骨缺损中的研究进展。广泛查阅近期有关BMP修复骨缺损的研究文献。BMP可诱导间充质细胞分化为成骨细胞和成软骨细胞而促进新骨形成，并具有强大的异位成骨作用。载体或局部基因释放的BMP可有效修复骨缺损。BMP的人工骨和局部基因疗法研究为修复骨缺损提供了新途经。     

七厘散含药血清对骨髓间充质干细胞增殖、成骨分化的影响

目的 分析七厘散对体外培养的骨髓间充质干细胞增殖，成骨分化的影响。方法 采用5倍等效剂量七厘散灌服大鼠，制得含药血清，以灌服等体积生理盐水制得对照血清；采用贴壁筛选法培养大鼠骨髓间充质干细胞，同时进行细胞表型鉴定，并以含药血清干预第三代rBMSCs。MTT 法检测细胞增殖情况；于干预后的第3、6、9和12d分别测定细胞碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）活性、干预后6、11、16d分别测定骨钙素（BGP）、Ⅰ型胶原、钙盐沉积量及钙化结节数，并比较两组间差异。结果 七厘散含药血清显著促进外源性骨髓间充质干细胞增殖及促进骨髓间充质干细胞成骨性分化，表现在该组的碱性磷酸酶活性、骨钙素、Ⅰ型胶原、钙盐沉积量和钙化结节数高于对照组（P<0.01）。结论 七厘散含药血清具有显著促进rBMSCs增殖和成骨性分化活性的作用。     

甲状旁腺素调控骨重建过程中成骨分化的研究

骨改建是维持骨稳态的重要生理过程,包括骨形成和骨吸收。甲状旁腺素在骨改建中发挥重要作用,可以通过多种途径促进骨形成,其研究成果可为促进成骨分化、促进骨折愈合、治疗骨质疏松症等提供新的靶点。本文就甲状旁腺素调控成骨细胞谱系细胞、间充质干细胞等多种细胞的成骨分化研究进展做一综述。     

成骨生长肽的研究进展

成骨生长肽(osteogenic growth peptide,OGP)的作用及其机制是国内外研究的热点.研究主要集中在两个方面:OGP的促成骨作用和促进造血作用.细胞和动物实验研究发现,在骨折愈合过程中,OGP能够促进骨密度增加,加速骨折愈合;对于体外培养的成骨细胞,能够促进体外培养的大鼠成骨细胞增殖和分化,Cbfal,I型胶原mRNA表达水平,增加胶原合成;对于体外培养骨髓间充质干细胞,能够上调成骨性标志物的表达,促进其向成骨方向分化.OGP还可以改善骨髓造血微环境,对各种类型的造血细胞都有刺激增殖作用,对其他种类的干细胞也有类似作用.对于OGP的作用机制仍缺乏了解,尤其是受体作用机制.目前有三种观点解释:OGP作用于MSCs,促进其向成骨方向转化,抑制其向脂肪细胞方向转化;作用于TGF-β系统;通过影响HO-1发挥作用.涉及信号通路有MAP激酶、Src及RhoA三条.OGP I临床可用于治疗骨折、骨移植、骨质疏松等疾病;另一方面,OGP作为一种有丝分裂原对成骨细胞、骨髓造血干细胞、骨髓间充质干细胞具有促分裂增殖作用,为临床中治疗血液系统疾病、缓解骨髓抑制提供了新思路.本文对近几年来OGP的作用及其机制的研究进展作一简要综述.     

骨形态发生蛋白诱骨发生过程中TGF-β1和bFGF的表达

目的 :研究转化生长因子 -β1(TGF β1)和碱性成纤维细胞生长因子 (bFGF)在骨形态发生蛋白 (BMP)诱骨发生过程中的表达情况。方法 :应用免疫组化方法检测TGF β1、bFGF和增殖细胞核抗原 (PCNA)在BMP植入小鼠股部肌肉后不同天数的表达情况。结果 :术后早期聚集的大量间充质细胞只表达PCNA ,而不表达TGF β1和bFGF ,但随着间充质细胞分化为前软骨细胞并不断成熟 ,两因子的表达水平迅速提高。TGF β1在成熟软骨细胞中的表达最活跃 ,之后开始下降 ,而bFGF在成熟软骨细胞进入钙化期后仍为高表达。成骨细胞中TGF β1和bFGF的表达均不活跃。结论 :TGF β1和bFGF在BMP诱骨发生的软骨细胞阶段有强烈表达 ,在间充质细胞和成骨细胞中不表达或低表达     

骨形成蛋白7重组腺病毒的构建及转染骨髓间充质干细胞的研究

目的 构建骨形成蛋白(BMP)7重组腺病毒，使其转染骨髓间充质干细胞并在细胞内得到表达。方法 将BMP7基因克隆到转移载体pAdTrack—CMV中，在细菌BJ5183中与pAdEasy腺病毒基因组进行同源重组，得到BMP7重组腺病毒基因组，通过转染HEK293细胞包装出重组腺病毒。利用BMP7重组腺病毒转染分离纯化后的骨髓间充质干细胞，鉴定BMP7在细胞内的表达。结果 经过多聚酶链反应(PCR)及酶切鉴定证明获得了BMP7转移质粒padTrack—BMP7和BMP7重组腺病毒基因组，并包装出重组腺病毒。逆转录PCR和免疫组织化学证明BMP7在重组腺病毒转染后的骨髓间充质干细胞中得到了表达。结论 BMP7重组腺病毒的构建和在骨髓间充质干细胞中的表达，为BMP7基因治疗的研究奠定了基础。     

Notch信号通路在骨髓间充质干细胞及骨代谢疾病中的功能研究进展

骨髓间充质干细胞是存在于骨髓基质中的一种多能干细胞,具有多向分化的潜能,其天然再生能力对骨骼的生长代谢和骨转换起着至关重要的作用。Notch信号通路是一条在进化中高度保守的信号转导通路,与骨髓间充质干细胞的增殖、分化与凋亡密切相关,影响人体骨骼发育,也是多种骨代谢疾病的重要调节通路。以往对Notch信号通路的研究主要集中在神经干细胞,对骨髓间充质干细胞的研究较少。本文通过查阅文献,阐述不同的影响因素介导Notch信号通路对骨髓间充质干细胞分化的调节,并总结了Notch信号通路在骨代谢疾病如Alagille综合征、Adams Oliver综合征、脊椎肋骨发育不良、HajduCheney综合征、骨折愈合中的研究近况。     

骨形态发生蛋白2基因修饰自体骨髓间充质干细胞移植促进兔胫骨牵张成骨的实验研究

[目的]观察人骨形态发生蛋白2基因修饰的自体骨髓间充质干细胞移植对兔胫骨牵张成骨新骨形成的促进作用。[方法]48只新西兰白兔随机摸球法分为3组。建立牵张成骨动物模型,在固定期第2 d,实验组于牵张间隙注射人骨形态发生蛋白2基因修饰的自体骨髓间充质干细胞;对照组注射等量自体骨髓间充质干细胞;空白组不注射任何物质。[结果]在固定期2周及6周实验组牵张区在大体观察、HE染色、X线观察方面成骨质量均好于对照组和空白组。12周后取牵张成骨区标本作骨组织骨密度和生物力学测定,结果显示实验组新生骨质量较高,骨愈合情况要优于对照组和空白组。[结论]骨形态发生蛋白2基因修饰的自体骨髓间充质干细胞移植能有效提高兔胫骨牵张成骨新骨形成质量。     

大鼠牙髓干细胞与骨髓间充质干细胞分化成骨样细胞能力对比研究

目的：以骨髓间充质干细胞作为参考,讨论牙髓干细胞作为骨组织修复种子细胞的可行性。方法：通过酶消化法获得大鼠牙髓干细胞,离心法获得骨髓间充质干细胞,贴壁培养,通过倒置光学显微镜观察二者形态差异;流式细胞技术鉴定骨髓间充质干细胞的间质细胞表面标志物表达;MMT法检测细胞生长曲线;特定的成骨诱导液诱导干细胞成骨分化,免疫荧光法检测成骨细胞表面标志物表达。结果：分离的大鼠骨髓间充质干细胞与牙髓干细胞形态学以及生长特性具有相似性,且符合间充质干细胞特性,牙髓干细胞第4天进入对数生长期,第7天进入平台期,骨髓间充质干细胞第4天进入对数生长期,第8天进入平台期;经过成骨诱导后二者都具备成骨样细胞分化能力,牙髓干细胞在成骨诱导后的骨钙素表达上与骨髓间充质细胞有着相似的能力;牙本质泌涎蛋白表达阳性。结论：牙髓干细胞具有与骨髓间充质干细胞都具有成骨分化能力,但牙髓干细胞细胞成分相对复杂,增殖能力较强。     

骨诱导性载体复合骨形态发生蛋白的双重成骨作用

本文用猪骨基质明胶（ｐＢＭＧ）复合猪骨形态发生蛋白（ｐＢＭＰ）植入小鼠肌肉内，以期达到ｐＢＭＧ和ｐＢＭＰ双重诱导成骨的叠加作用，并与单独植入的明胶海绵、ｐＢＭＧ、ｐＢＭＰ和无机骨－ｐＢＭＰ（ＡＯＢ－ｐＢＭＰ）的成骨效应相比较。结果显示，含有ｐＢＭＰ的各组术后４天有明显的间充质细胞化，新骨在１０天左右开始形成。ＡＬＰ的活性高峰出现在术后２１～２８天，组间钙、磷含量差异具有高度显著性（Ｐ＜０．０１），明胶海绵组最低，而ｐＢＭＧ－ｐＢＭＰ组含量最高。各组的钙、磷相关系数为高度正相关。作者讨论了ｐＢＭＧ复合ｐＢＭＰ后的双重成骨作用及其优越性，认为ＡＬＰ主要由诱导性新骨成熟期的成骨细胞和骨细胞所产生，新骨中的钙、磷含量因呈高度正相关，两者均可作为新骨定量的指标，但以钙含量为主。