整合素信号通路在大鼠骨髓间充质干细胞牵张中的作用和转导机制

目的 探讨整合素信号通路在牵张成骨（distraction osteogenesis,DO）中的作用及转导机制。方法 通过构建粘着斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)特异性siRNA 慢病毒表达载体,感染牵张前骨髓间充质干细胞（bone marrow derived mesenchymal stem cells ,BMSCs）,应用自行研制的多单元细胞拉伸与压缩装置,对感染后的BMSCs施加适当的机械张应力。在牵张结束后,收取时间点0、6、12和24 h后的RNA及蛋白,采用RT-PCR与Western免疫印迹法,检测重要信号分子FAK、整合素β1（integrinβ1）和整合素连接激酶（integrin-linked kinase,ILK）的表达,同时检测BMSCs细胞增殖及骨向分化转录因子Runx2、成骨因子碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)的表达变化情况。采用SPSS 20.0软件包对数据进行单因素方差分析。结果 FAK基因沉默后,与对照组相比,FAK特异性siRNA慢病毒组骨向分化因子Runx 2、ALP表达减弱,整合素重要信号分子integrinβ1和ILK表达也显著减弱。结论 FAK基因被抑制后,对BMSCs的骨向分化有一定影响。整合素信号通路参与细胞力学信号向生物化学信号的转化。     

经典Wnt通路调节骨髓间充质干细胞向成牙本质样细胞的分化

目的:探讨经典Wnt通路在骨髓间充质干细胞向成牙本质样细胞分化中的作用,以期为临床治疗牙髓损伤提供新策略。方法:用牙胚细胞条件培养液诱导骨髓间充质干细胞向成牙本质样细胞的分化,培养液内分别加入外源性Wnt激活剂Wnt3a/抑制剂DKK-1,检测经典Wnt通路中β-catenin、LEF1、TCF4及成牙本质样细胞特异表达物DSPP、DMP-1变化。结果:骨髓间充质干细胞经Wnt激活剂/抑制剂处理后,胞浆内β-catenin水平明显上升/下降,其下游核内转录因子LEF1、TCF4基因水平明显上升/下降,而细胞内DSPP、DMP-1的表达明显降低/升高。结论:Wnt信号通路抑制骨髓间充质干细胞向成牙本质样细胞分化。     

Wnt/β-catenin通路与NF-κB通路的交叉调控对间充质干细胞分化的影响

Wnt/β-catenin信号通路与NF-κB信号通路都是高度保守的通路,调节多种生物学过程,二者之间的交叉影响已在多个生物和医学研究领域引起重视。该文将就Wnt/β-catenin信号通路与NF-κB信号通路的相互作用及对间充质干细胞多向分化的影响进行综述。     

Wnt和Notch通路在老龄个体骨髓间充质干细胞成骨中的调控

社会老龄化的加剧使老年个体骨损伤修复问题愈发突出,骨髓间充质干细胞(BMSC)是一种与骨代谢再生密切相关的骨髓细胞,其生物学特性(形态、表面特征、细胞周期、端粒酶以及细胞内活性氧簇水平等)以及增殖分化能力在生物体年龄影响下均发生了改变,成骨能力下降,影响了骨损伤的修复速度和质量.探索其中分子机制对改善老龄个体骨损伤康复有至关重要作用.参与调控的信号中,Wnt和Notch近年日益受到关注,二者对老龄BMSC成骨的调控有交互作用.老龄机体的氧化应激反应增加而生长因子生成减少,Wnt通路的转录因子β-catenin与叉头家族转录因子的亲和力增加,不再与T细胞因子和淋巴增强因子结合,故BMSC成骨减弱.同时老龄个体骨髓中BMSC数量减少,Notch抑制BMSC成骨来维持祖细胞池中BMSC的数量.Wnt和Notch之间还存在相互作用,如Notch过表达能够削弱Wnt的影响等.此外,BMP-Smad转录因子活性下降,Hedgehog信号通路下调,亦影响着BMSC的成骨分化.本文对老龄个体BMSC生物学性能变化及其成骨分化过程中信号通路的调控作用进行综述,为老龄个体骨相关性疾病的治疗提供新思路.     

BmaI1在经典Wnt通路调控间充质干细胞衰老中的作用

目的： 探讨Bmal1与Wnt经典信号通路对间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs）的衰老是否具有协同或拮抗作用。方法： 分为转染组和空白对照组,转染组用Bmal1的慢病毒转染NIH-3T3细胞表达增强后,通过实时荧光定量PCR和Western免疫印迹等方法检测转染组和空白组β-catenin、TCF1表达量。采用SPSS 19.0软件包对数据进行统计学分析。结果： 经PCR鉴定,Bmal1基因重组慢病毒载体构建成功,转染Bmal1表达增强后,β-catenin表达也显著增强（P<0.05）,但与TCF1增强比例不同;而TCF1的变化无统计学意义。结论： Bmal1对Wnt 经典信号通路直接或间接调控小鼠 BMSCs 的增龄性改变具有协同作用。     

Wnt1、β-catenin在硝苯地平引起的药物性牙龈增生中的表达

目的:探讨Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白Wnt1、β-catenin在硝苯地平引起的药物性增生的牙龈组织中的表达.方法:选择正常牙龈对照组、(未服药)高血压牙龈增生组、硝苯地平引起的药物性牙龈增生组各10例,用Western-Blot和RT-PCR检测牙龈组织中Wnt1、β-catenin的表达.结果:药物性牙龈增生组的牙龈组织中Wnt1、β-catenin蛋白及mRNA表达水平显著高于正常牙龈对照组(P＜0.05)和高血压牙龈增生组(P＜0.05).结论:硝苯地平引起的药物性牙龈增生的牙龈组织中Wnt1、β-catenin表达水平增高,可能通过Wnt/β-catenin信号通路促进牙龈成纤维细胞的增殖导致牙龈纤维化.     

经典Wnt信号通路与牙周膜干细胞成骨分化

牙周炎是口腔最常见的疾病之一,累及牙周支持组织,随着疾病的进展将引起附着丧失、牙周袋形成、牙槽骨吸收,最终导致牙齿松动脱落。因被牙周炎破坏吸收的牙槽骨自愈能力十分有限,所以牙周炎的治疗目标是在彻底清除菌斑生物膜的基础上,争取获得较多的牙周组织再生。牙周膜干细胞作为最适宜进行牙周组织再生的细胞,被广泛研究。Wnt信号通路分为经典Wnt通路和非经典Wnt信号通路,为十分复杂而高度保守的通路传导途径。该通路与牙周膜干细胞成骨分化的关系十分密切,牙周膜干细胞的成骨分化又对牙周组织再生有重要意义。该文对经典Wnt信号通路与牙周膜干细胞成骨分化的研究概况作一综述。     

Chir99021调控Wnt/β-catenin信号通路干预干细胞成骨/成牙分化的研究

目的:探讨Chir99021调控Wnt/β-catenin信号通路干预人牙髓干细胞成骨/成牙分化及其可能的机制.方法:分离纯化和培养人前磨牙牙髓干细胞(HDPSCs),免疫荧光检测牙本质涎蛋白(dentin sialoprotein,DSP)和波形蛋白(Vimentin),CCK-8检测不同浓度Chir99021对HDPSCs细胞增殖作用的影响.将HDPSCs分为3组培养,第1组正常培养,为空白对照组;第2组成骨诱导液培养,为实验对照组;第3组成骨诱导液+Chir99021培养,为实验组.15 d后用茜素红染色对各组细胞进行钙沉积物检测;qPCR于5、10、15 d检测各组轴抑制蛋白2(axis-inhibition protein2,Axin2)、β连环蛋白(β-catenin)及糖原合成激酶3(GSK-3β)水平;Western blot于5、10、15 d检测各组RUNT相关转录因子2(Runx2)、碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OC)、牙本质涎磷蛋白(DSPP)和Ⅰ型胶原的表达.结果:分离培养后的HDPSCs中DSP和Vimentin呈阳性表达;Chir99021浓度为2000 nmol/L时,细胞增殖情况最明显;茜红素染色显示实验组钙沉积物较其余两组显著增加;实验组中Axin2、β-catenin显著上升,GSK-3β显著下降(P<0.05);Runx2、ALP在实验组及实验对照组中有显著表达(P<0.05),OC在实验组中显著表达(P<0.05);DSPP、Ⅰ型胶原在实验组中显著表达(P<0.05).结论:Chir99021通过激活Wnt/β-catenin信号通路促进HDPSCs的增殖和成骨/成牙分化.     

张应力下成骨性转录因子在骨髓间充质干细胞中的表达

目的:探讨大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)对单一周期的机械力刺激的反应以及Ets-1、Cbfa1和ALP的基因表达.方法:密度梯度离心法体外分离培养大鼠骨髓MSCs;应用四点弯曲加力系统对细胞施加40 min、2 000μ8的机械牵张力,检测MSCs细胞增殖及ALP活性,并采用实时荧光定量RT-PCR检测Ets-1、Cbfa1和ALP的基因表达.结果:机械力刺激下,MSCs的增殖活力、ALP活性以及Ets-1、Cbfa1和ALP的基因表达均显著增高.Ets-1表达较早,加力后0.5 h达到最高峰;而Cbfa1表达较晚,加力后6 h达到最高峰;ALP的表达与Cbfa1相似.3个基因表达增高均在6～12 h后恢复到正常水平.结论:单一周期的张应力可诱导Ets-1、Cbfa1和ALP在MSCs中呈时间依赖性表达,并促使MSCs短暂性骨向分化.机械力刺激是MSCs骨向分化的关键驱动因子,对牵张成骨骨痂形成具有重要的作用.     

骨髓间充质干细胞成骨分化研究进展

骨髓间充质干细胞是一类具有多向分化潜能的干细胞,可作为种子细胞,修复和重建损伤或发生病变的多种组织器官,在再生医学领域中具有潜在的应用前景。在其向成骨方向的分化过程中,由多种通路、多种因子参与,其中包括细胞因子、生长因子和激素等。本文对骨髓基质干细胞的成骨分化进行了综述。     

Wnt/β-catenin信号通路影响牙本质形成及再生的研究进展

Wnt/β-catenin信号通路是Wnt通路中的经典途径,在牙的发生中发挥着重要作用。研究表明,Wnt/β-catenin信号通路在牙本质的形成过程中扮演着重要角色,本文就近年来相关研究对Wnt/β-catenin信号通路在成牙本质细胞分化和牙本质发生及再生中的作用及影响作一阐述。     

ERK-MAPK信号通路在大鼠颅骨矢状缝体外牵张中的表达

目的：了解ERK-MAPK信号通路在颅骨缝牵张成骨中的活化规律。方法：建立大鼠颅骨矢状缝牵张培养模型,运用WesternBlot及免疫组织化学技术,观察p-ERK1/2在骨缝内的表达。结果：在牵张力的作用下,p-ERK1/2表达量于10min达到顶点,随后表达下降并在80min时维持在初始状态的低水平,并且阳性细胞主要集中在骨缝边缘区域。结论：ERK-MAPK信号通路的激活与张应力相关,该通路活化区域和牵张过程中细胞增殖、分化高表达区域一致。表明ERK-MAPK信号通路参与了骨缝内细胞力学信号向生物学信号的转化。     

Notch和Wnt信号通路在自体骨髓间充质干细胞复合富血小板纤维蛋白修复兔牙槽骨缺损中的表达

目的通过建立自体骨髓间充质干细胞（BMSCs）复合富血小板纤维蛋白（PRF）修复兔拔牙窝骨缺损的动物模型,探讨Notch和Wnt信号通路在牙槽骨缺损修复过程中的表达及意义。方法 选用36只健康雄性2月龄新西兰兔,随机分为4组,均于全身麻醉下微创拔除下颌左侧中切牙。A组植入BMSCs-PRF复合物,B、C组分别植入单一PRF和BMSCs,D组未植入任何材料作为空白对照。术后4、8、12周（每个时间点3只动物）处死动物,立即在骨缺损同一部位取材,制作骨标本,利用免疫组织化学和免疫荧光染色检测骨缺损修复过程中Notch1和Wnt3a的表达情况。结果 免疫组织化学染色结果显示：第4、8周,A、B、C组Notch1和Wnt3a表达均高于D组（P<0.05）;第12周,D组Notch1和Wnt3a表达高于其他3组（P<0.05）。免疫荧光染色显示：第4周,骨缺损区新生骨细胞Notch1和Wnt3a的表达最多,随着时间的延长,骨缺损修复完成,表达逐渐降低。结论 Notch1和Wnt3a信号分子在BMSCs复合PRF促进骨缺损修复过程中均有表达,可以通过调控BMSCs的增殖与分化加速牙槽骨缺损修复的愈合过程;二者表达情况相似,有可能存在串话机制。     

β-catenin在大鼠前腭缝牵张成骨中的表达

目的:β-catenin作为一种胞质内的糖蛋白,参与调节成骨细胞形成和骨骼发育.本实验观察β-catenin在大鼠前腭缝牵张成骨过程中的表达并探讨其作用.方法:将32只35天龄雌性SD大鼠随机分为实验组(n=20)和对照组(n=12).实验组大鼠在上颌切牙上安放扩大簧,牵张前腭缝,对照组动物不加力,2组动物均在牵张骨缝1、3、5、7d的相同时间取前腭缝标本.采用甲苯胺蓝染色观察前腭缝成骨细胞的形态和分布,免疫组织化学染色检测β-catenin 和骨桥蛋白(osteopontin,OPN)的表达.结果:在未牵张的前腭缝,成骨细胞沿着骨缝两侧稀疏排列,β-catenin主要在成骨细胞的细胞膜上表达.牵张1d后,前腭缝扩大,成骨细胞在骨缝两侧聚集分布,大部分细胞呈β-catenin和OPN阳性,β-catenin在成骨细胞的细胞膜和细胞质中均有表达,其表达量高于对照组;牵张3d后,骨缝边缘有明显类骨质沉积,大量细胞质呈β-catenin强阳性的成骨细胞积聚成树突状指向骨缝中央,而OPN在这些成骨细胞中表达较弱;牵张5d后,新骨呈树突状大量形成,β-catenin表达减弱,OPN则在新骨基质及埋在期间的成骨细胞内大量表达;7d后大片新骨形成,骨缝变窄.结论:上颌骨缝牵张成骨过程中,β-catenin在成骨细胞中表达,其表达量与表达部位和成骨细胞的成熟相关,提示β-catenin参与了成骨细胞分化的调节.     

富血小板纤维蛋白通过Wnt/β-catenin信号通路促进BMSCs成骨分化的研究

目的 :研究富血小板纤维蛋白(PRF)通过Wnt/β-catenin信号通路对骨髓基质干细胞(BMSCs)分化的影响。方法:分离、培养原代兔BMSCs,取第三代细胞进行干细胞鉴定,收集同一只兔耳缘静脉血离心制备PRF,将PRF与BMSCs置于Transwell小室中共培养并进行成骨分化。实验分组:A组为单纯BMSCs对照组;B组为PRF与BMSCs共培养组;C组为加入DKK1的PRF与BMSCs共培养组;D组为加入Wnt3a的PRF与BMSCs共培养组。茜素红染色观察各组钙结节形成情况,碱性磷酸酶(ALP)试剂盒检测各组ALP活性,定量聚合酶链反应(q RT-PCR)检测成骨成脂相关基因Runx2、OCN、PPARγ2及LPL的m RNA表达,同时检测Wnt/β-catenin信号通路关键因子Cyclin D1及β-catenin的m RNA表达。结果:流式细术检测结果显示,原代培养的BMSCs符合间充质干细胞鉴定标准。茜素红染色结果显示,B组和D组的钙结节数量明显多于A组和C组,A组和C组之间无明显差异。碱性磷酸酶(ALP)活性检测结果显示,B组与D组的ALP活性较A组和C组明显增加(P<0.05),且两组之间差异无明显统计学意义。q RTPCR结果显示B组与D组中的成骨分化标志基因Runx2、OCN的m RNA表达,较A组和C组显著增加(P<0.05),而成脂分化标志基因PPARγ2、LPL的m RNA表达显著降低(P<0.05)。此外,B组和D组中Wnt/β-catenin信号通路关键因子Cyclin D1及β-catenin的m RNA表达较A组和C组显著增加(P<0.05)。结论:PRF通过激活Wnt/β-catenin信号通路促进BMSCs成骨分化而抑制其成脂分化。     

骨髓间充质干细胞

骨髓是一个复合体 ,它由红细胞、白细胞、它们的前体细胞及被称为基质 (ｓｔｒｏｍａｌ)的结缔组织网架组成。来自基质的细胞 ,在形态上分别与成纤维细胞、网状细胞、脂肪细胞和内皮细胞的形态相似[1] ,这些细胞被称为骨髓基质干细胞。它们在体外能被不同的诱导因子诱导 ,分化为骨、软骨、肌肉、脂肪等[2 ] 。干细胞的主要特点是结构比较简单 ,是不具有特定机能的原始细胞 ,能以自我复制的方式增生 ,在一定的条件下能向特定的方向分化 ,产生几个亚系的前体细胞[3 ] 。骨髓基质干细胞就能分化为不同的间充质细胞 ,如成骨细胞、软骨细胞、肌肉…     

GSK126通过Wnt/β-catenin信号通路调控牙周膜干细胞成骨分化能力

目的体外研究GSK126对人牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSCs)成骨分化能力的影响及调控机制。方法分离培养人牙周膜干细胞,检测牙周膜干细胞矿化诱导前后EZH2和H3K27me3的表达;新型EZH2抑制剂(GSK126)加入成骨诱导液培养后,qPCR检测EZH2和成骨基因(RUNX2、ALP、OCN)mRNA水平的表达;Western blot检测H3K27me3及β-catenin蛋白水平的表达,茜素红染色观察细胞成骨分化能力的变化;检测Wnt/β-catenin抑制剂(XAV939)对GSK126作用后细胞成骨分化能力的影响。结果成骨诱导后牙周膜干细胞中成骨基因(RUNX2、ALP、OCN)的表达水平明显升高,而EZH2和H3K27me3的表达水平显著下调;GSK126可显著抑制EZH2、H3K27me3的表达,但明显促进hPDLSCs的成骨分化能力及β-catenin蛋白水平的表达;进一步实验结果表明XAV939可逆转GSK126对牙周膜干细胞成骨分化的促进作用。结论 GSK126可通过Wnt/β-catenin信号通路调控人...     

静态张应力作用下人牙周膜成纤维细胞β-catenin和Wnt3a蛋白的表达

目的:研究人牙周膜成纤维细胞在不同大小机械张应力作用下Wnt/β-catenin信号通路中β-catenin和Wnt3a蛋白的表达变化。方法:运用酶解组织块法体外培养人牙周膜成纤维细胞,将细胞按加力时间的不同(2 h、4 h、6 h)分为3组,每组再按形变率不同将其分为8%、12%和16%3个亚组,并取加力时间0h、形变率0%作为对照组。用western blot技术检测细胞在不同时间点和不同形变率作用下Wnt/β-catenin信号通路中β-catenin和Wnt3a蛋白的表达变化。结果:Western blot结果显示,人牙周膜成纤维细胞在机械力加载后β-catenin 和Wnt3a蛋白表达显著减少(P<0.05)。在加力时间相同的组内(2 h、4 h、6 h),β-catenin 和Wnt3a蛋白表达随着形变率的增大而逐渐减少(P<0.05)。结论:β-catenin和 Wnt3a参与了静态张应力作用下牙周膜成纤维细胞的代谢,机械力对牙周膜成纤维细胞中Wnt/β-catenin信号通路有抑制作用。