抗酒石酸酸性磷酸酶与骨吸收

抗酒石酸酸性磷酸酶（ＴＲＡＣＰ）是酸性磷酸酶的第５型同工酶，由破骨细胞分泌，受甲状旁腺激素和降钙素调节。它能水解各种磷酸酯，可被钼酸盐抑制和巯基化合物激活。用化学比色法和免疫分析法测定血清ＴＲＡＣＰ可了解骨骼正在发生的骨吸收状况。     

可用于体外培养破骨细胞的流体剪应力系统

基于传统的平行平板流室理论和方法，设计制作一套可用于破骨细胞等细胞经受流体剪应力作用的实验系统。用金属夹具和医用硅橡胶密封圈封闭流室，同时不影响流室高度的准确性。调整载玻片与上储液池液面到同一水平面，降低了液体静压力对细胞的影响。此系统可用于研究破骨细胞等细胞在形态学、生理生化等方面对剪应力的反应。     

密骨打老儿丸含药血清对共育体系中成骨细胞和破骨细胞功能的影响

 目的： 观察密骨打老儿丸（Migu-Dalaoer pill,MDP）含药血清在成骨-破骨细胞共同培养体系中对成骨细胞（osteoblasts,OB）增殖和破骨细胞（osteoclasts,OC）骨吸收功能的影响。方法： 利用分段酶消化法从胎鼠颅骨中分离出OB,取1日龄SD大鼠四肢股骨和胫骨分离培养OC,建立培养上清相通但2种细胞间互不接触的成骨-破骨细胞共育模型。实验分为不同浓度（低、中、高）的MDP含药血清组和对照组进行比较,以细胞增殖（MTT 法）和碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）活性代表OB的成骨活性,以抗酒石酸酸性磷酸酶（tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP）活性和骨吸收陷窝数目代表OC的破骨能力进行测定。结果： 与对照组相比,中、高浓度MDP含药血清在成骨-破骨细胞共同培养体系中6和7 d 能显著提高OB数目和 ALP 活性（P<0.01）。与对照组相比,中、高浓度MDP含药血清在成骨-破骨细胞共同培养体系中6和7 d 能显著降低OC骨吸收陷窝的数目和分泌 TRAP 的活性（P<0.01）。结论： 密骨打老儿丸含药血清在共育体系中能够促进OB增殖和骨形成,同时抑制OC骨吸收功能。     

建立小鼠成骨与破骨细胞相互作用的共育新体系

背景：众所周知,骨重建是骨组织中重要的生物学反应过程,其中成骨细胞与破骨细胞发挥了关键作用。但目前,关于骨重建中成骨与破骨细胞间信号传递的深层机制还不清楚。 目的：利用transwell技术,在体外建立一种成骨与破骨细胞的新型共育体系,为深入研究骨重建中成骨与破骨细胞的相互作用提供成熟的实验模型。 方法：采用MC3T3-E1成骨样细胞株与RAW264.7破骨前体细胞株,进行体外成骨与破骨细胞的诱导分化,并利用Transwell共培养板(0.4 µm聚酯膜)建立成骨与破骨细胞的共育体系。共培养6 d后,通过测定细胞活性和碱性磷酸酶(ALP)活力分析成骨细胞的增殖和分化活性,利用抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色、甲苯胺蓝(TB)染色、TRAP活性测定及扫描电镜技术观察破骨细胞的分化及骨吸收功能。 结果与结论：共培养体系中成骨样细胞的无限增殖能力减弱,而分化活性明显增强,同时破骨前体细胞被诱导分化为成熟的破骨细胞,并具有一定的骨吸收功能。因此,该共培养体系可用于骨重建中成骨与破骨细胞间信号通路的深层研究。     

周期性张应变对破骨前体细胞和破骨细胞增殖和抗酒石酸酸性磷酸酶的影响

目的研究不同强度的力学载荷对破骨细胞及其前体细胞增殖、分化和功能的影响。方法以破骨诱导液培养RAW264.7破骨前体细胞,同时施加3 d的周期性张应变,然后培养4 d;另外一组RAW264.7细胞以破骨诱导液培养4 d,将其诱导为破骨细胞,再施加3 d的周期性张应变。结果在不同张应变下,两组细胞增殖活性的变化大致相同,但细胞抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatage,TRAP)活性和破骨细胞(TRAP阳性多核细胞)数量的变化明显不同。在2 500με的中等强度张应变下,第1组的TRAP活性降幅和破骨细胞数量减幅均最高,而后者TRAP活性降幅和破骨细胞数量减幅均最低。结论不同张应变对分化初期破骨前体细胞和已分化出破骨细胞的破骨前体细胞的破骨分化和功能状态的影响有明显差异。     

晚期糖基化终末产物可影响破骨细胞的骨吸收功能

BACKGROUND: The effects of advanced glycation end products (AGEs) on osteoclast-induced bone resorption is controversial and the underlying mechanisms remain unclear. Most of the studies indicate that AGEs can enhance bone resorption, while some others show the opposite effects. OBJECTIVE:To investigate the effects of AGEs on osteoclast-induced inorganic matrix dissolution and organic component degradation and the underlying mechanisms. METHODS: RAW 264.7 cells were induced to generate osteoclasts, and AGEs (50-400 µg/mL) or control-bovine serum albumin (100 µg/mL) was added since the beginning of the induction. The effect of AGEs on bone resorption was evaluated by analyzing the area of resorption pits on the Osteo Assay Surface plates and the expression of cathepsin K. Furthermore, the number of tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP)-positive multinucleated cells, nuclei per osteoclasts and the expression of integrin ανβ3 were detected. RESULTS AND CONCLUSION: The area of resorption pits and expression of cathepsin K in AGEs groups were significantly decreased compared with the control group, and this inhibiting effect became more obvious with the increase of AGEs concentration. TRAP staining also showed that number of TRAP-positive multinucleated cells and nuclei per osteoclast were significantly reduced in an AGE dose-dependent manner. Quantitative PCR revealed that the expression of integrin ανβ3 decreased significantly with the extension of AGEs incubation time. These data indicate that AGEs can exert inhibitory effects on organic and inorganic matrix degradation induced by osteoclasts. The underlying mechanism may be involved in the inhibitory effects of AGEs on directed differentiation and cell fusion of osteoclast precursor cells, and migration and adhension of osteoclasts. 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

CCR1参与肺癌分泌因子诱导破骨细胞生成

目的建立肺癌细胞与单核/巨噬细胞间接共培养模型,观察在肺癌细胞条件培养基作用下抑制前体破骨细胞(RAW264.7)的CCR1对破骨细胞生成的影响。方法收集肺癌细胞A549的条件培养基,将条件培养基以不同浓度加入RAW264.7培养基中共培养,在共培养体系中加或不加CCR1特异性拮抗剂BX471。细胞培养至第5天进行TRAP染色,提取不同条件作用后RAW264.7细胞的总RNA,采用Real-time PCR检测CCR1及破骨细胞标志基因cathepsin K、TRAP mRNA的表达,使用细胞免疫荧光和Western blot检测不同时期RAW264.7细胞中CCR1及Cathepsin K蛋白的表达量。结果加入A549细胞条件培养基的RAW264.7细胞TRAP阳性细胞显著增多,条件培养基明显上调RAW264.7的CCR1、Cathepsin K、TRAP的表达且呈浓度依赖,CCR1特异性拮抗剂BX471可抑制肺癌分泌因子对破骨细胞的活化。结论肺癌细胞分泌因子可促进破骨前体细胞向破骨细胞分化,CCR1参与了肺癌细胞分泌因子对破骨细胞的活化过程。     

破骨细胞骨吸收的分子机制

破骨细胞性骨吸收是在骨的微环境内进行的复杂分子生物学反应过程,涉及到众多蛋白质和调控因子的参与。有关破骨细胞的活化,骨基质的吸收,骨吸收的调控等方面,现有的数据还不够充分。本文综述了金属基质蛋白酶(M atrix m eta lloprote inases,MM P s)在破骨细胞移行和骨基质吸收方面的重要作用,以及破骨细胞分化因子(R eceptor activator of NF-κB-ligand,RANKL)和护骨素(O steoprotegerin,OPG)在骨吸收调控网络中的地位。     

PTH对破骨细胞骨吸收功能的影响及成骨细胞介导作用

采用分离、培养兔破骨细胞和成骨细胞的方法，体外研究甲状旁腺激素（ＰＴＨ）对破骨细胞骨吸收功能的影响，以及成骨细胞和破骨细胞之间的相互作用。结果表明，ＰＴＨ对破骨细胞的骨吸收功能无直接影响，但在成骨细胞参与下，ＰＴＨ对破骨细胞性骨吸收有明显的促进作用。说明成骨细胞在ＰＴＨ调节破骨细胞功能活动中有着重要的介导作用。     

不同剂量骨保护素对破骨细胞内一氧化氮生成及内皮型一氧化氮合酶的影响CSCD

背景:骨保护素和一氧化氮在防治骨质疏松方面有重要作用,但目前关于两者在抑制破骨细胞增殖分化方面的关系研究较少。目的:验证不同剂量的骨保护素对破骨细胞内生成一氧化氮量及内皮型一氧化氮合酶活性的影响。方法:用抗酒石酸酸性磷酸酶染色验证诱导生成的破骨细胞;将诱导生成的破骨细胞分成6个组,空白对照组不加任何试剂;阴性对照组培养液中加入培养液;骨保护素组分为4组分别加入10,25,50,75μg/L不同剂量的骨保护素试剂。采用Annexinv-FITC细胞凋亡检测试剂盒,利用流式细胞仪测定破骨细胞凋亡率;荧光定量PCR检测破骨细胞标志基因抗酒石酸酸性磷酸酶mRNA及蛋白激酶K mRNA的表达量变化;一氧化氮检测试剂盒检测破骨细胞中内一氧化氮浓度;内皮型一氧化氮合成酶活力试剂盒检测破骨细胞内一氧化氮合酶的活力;骨保护素各组加入内皮细胞型一氧化氮合酶抑制剂;荧光定量PCR检测破骨细胞特异性酶抗酒石酸酸性磷酸酶mRNA及蛋白激酶K mRNA表达量的变化。结果与结论:1骨保护素可以抑制破骨细胞的分化生成并诱导其凋亡。2骨保护素的质量浓度与诱导生成的破骨细胞数量及其标志酶mRNA的表达量呈负相关,与破骨细胞凋亡率呈正相关。3骨保护素可以增加破骨细胞内一氧化氮的生成以及内皮型一氧化氮合酶活性的升高;骨保护素的质量浓度与破骨细胞生成的一氧化氮浓度及内皮型一氧化氮合酶活性呈正相关。4Raw264.7细胞在体外培养条件下,骨保护素与一氧化氮在抑制破骨细胞生成及促进其凋亡方面有协同作用,推测两者之间可能存在骨保护素/内皮型一氧化氮合酶/一氧化氮信号通路。     

流体剪切力对大鼠成骨样细胞生成NO的调节作用

机械应力在骨改建中起着重要的作用。本研究试图探讨机械应力刺激调节成骨细胞生理功能过程中一氧化氮 (NO)的作用机制。通过流室系统对体外培养的大鼠成骨样细胞施加 12 dyn/ cm2的流体剪切力 ,采用 NO荧光检测试剂盒检测细胞受力 5、10、15、30、6 0、12 0 min后不同时段的 NO的表达。结果表明 ,大鼠成骨样细胞受力后生成的 NO明显高于空白对照组 (P<0 .0 5 )。受力细胞在受力后 6 0 min内 ,NO的生成在各时段无明显提高 ,但在6 0 m in后开始明显增加 (P<0 .0 5 )。而空白对照组各时段 NO的生成无显著性差异 (P>0 .0 5 )。机械应力作用下 ,成骨样细胞早期释放 NO,可能是骨组织细胞将机械应力刺激转导入细胞 ,促进骨形成的生化信号分子。流体剪切力刺激诱导的反应早期可能是直接通过激活 c NOS的生化通道来实现 ,在后期可能是通过 i NOS的途径     

流体切应力作用强度对内皮细胞IL一8生成的影响

血管内皮细胞衬于血管腔的表面,是血流机械应力的主要感受者.切应力可以直接调节内皮细胞生物活性物质的合成和分泌,其中包括诱导内皮细胞生成IL一8,而且IL一8的生成量与切应力作用时间有关.为阐明内皮细胞IL一8的生成除了与切应力的作用时间有关外还与切应力的强度有关,我们用不同强度的流体切应力(2.09、4.61、6.1 9、8.51、10.50、12.59、14.41、17.22、18.32 dyne/cm2)处理培养的人脐静脉内皮细胞,然后采用双抗体夹心ABC-ELISA技术检测内皮细胞IL一8蛋白质的生成.结果显示未用切应力处理的内皮细胞只有极少量的IL一8蛋白质生成;切应力处理内皮细胞后,低切应力(2.09dyne/cm2)时IL一8蛋白质生成量明显增加,约为高切应力(18.32 dyne/cm2)时IL-8蛋白质生成量的6(作用5 h)或7倍(作用6 h).IL一8蛋白质生成量与内皮细胞所施加的切应力强度呈反变关系;直线回归方程5 h时为y=760.12-36.06x,相关系数γ=-0.978;6 h时为y=781.87-36.66x,相关系数γ=-0.980.式中y为切应力作用下内皮细胞IL-8的生成量;x为施加于内皮细胞的切应力强度(dyne/cm2).不同的切应力作用时间(5 h、6 h)均表现出相同的IL-8蛋白质生成量随切应力强度的变化规律.提示流体切应力诱导内皮细胞生成IL一8的量,不仅与切应力的作用时间有关,而且IL-8的生成量与切应力强度有关.流体低切应力诱导内皮细胞IL-8的生成量急剧增高,可能在急性炎症和动脉粥样硬化的发生、发展过程中具有重要作用.     

流体切应力作用强度对内皮细胞IL-8生成的影响

血管内皮细胞衬于血管腔的表面，是血流机械应力的主要感受者。切应力可以直接调节内皮细胞生物活性物质的合成和分泌，其中包括诱导内皮细胞生成IL-8，而且IL-8的生成量与切应力作用时间有关。为阐明内皮细胞IL-8的生成除了与切应力的作用时间有关外还与切应力的强度有关，我们用不同强度的流体切应力(2．09、4．61、6．19、8．51、10．50、12．59、14．41、17．22、18．32dyne／cm^2)处理培养的人脐静脉内皮细胞，然后采用双抗体夹心ABC-ELISA技术检测内皮细胞IL-8蛋白质的生成。结果显示：未用切应力处理的内皮细胞只有极少量的IL-8蛋白质生成；切应力处理内皮细胞后，低切应力(2．09dyne／cm^2)时IL-8蛋白质生成量明显增加，约为高切应力(18．32dyne／cm^2)时IL-8蛋白质生成量的6(作用5h)或7倍(作用6h)。IL-8蛋白质生成量与内皮细胞所施加的切应力强度呈反变关系；直线回归方程：5h时为y=760．12—36．06x，相关系数7=-O．978；6h时为y=781．87—36．66x，相关系数7=-O．980。式中：y为切应力作用下内皮细胞IL-8的生成量；x为施加于内皮细胞的切应力强度(dyne／cm^2)。不同的切应力作用时间(5h、6h)均表现出相同的IL-8蛋白质生成量随切应力强度的变化规律。提示流体切应力诱导内皮细胞生成IL-8的量，不仅与切应力的作用时间有关，而且IL-8的生成量与切应力强度有关。流体低切应力诱导内皮细胞IL-8的生成量急剧增高，可能在急性炎症和动脉粥样硬化的发生、发展过程中具有重要作用。     

流体剪切力对骨组织细胞作用的研究进展

骨组织细胞包括成骨细胞、破骨细胞、骨细胞和骨衬细胞。在体内生理条件下,流体剪切力可能是这些细胞受到的最主要的力学刺激。近年来对流体剪切力影响骨组织细胞的研究取得了较大的进展,相关研究主要集中在流体剪切力引起骨组织细胞的细胞内信号分子、细胞内钙信号、细胞间隙连接和细胞骨架系统改变这几个方面,同时,流体剪切力会引起骨组织细胞间的相互作用的改变。本文就这些方面的重要研究内容做简要综述。     

流体切应力强度对内皮细胞IL-8基因表达的影响

内皮细胞位于血流与血管之间，内皮细胞调控的机械力相关反应已成为正常血管反应的一部分。切应力在调节内皮细胞功能上具有重要作用。流体切应力可以直接调节内皮细胞基因的表达，其中包括诱导内皮细胞表达IL－8，而且IL－8的表达量与切应力作用时间有关。 为阐明内皮细胞IL－8基因的表达除了与切应力的作用时间有关外还与切应力的强度有关，我们用不同强度的流体切应力（2．23、4．20、6．08、8．19、9．67、12．15、14．40、16．87、19．29dyne/cm^2）处理培养的人脐静脉内皮细胞，然后采用定量RT－PCR的方法检测内皮细胞IL－8 基因的表达情况。结果显示：未用切应力处理的内皮细胞没有IL－8基因的表达，切应力处理内皮细胞后，低切应力（2．23dyne/cm^2）时IL－8mRNA表达量明显增加为高切应力（19．29dyne/cm^2）时IL－8mRNA表达量的约68（作用1小h）或52倍（作用2h）。IL－8mRNA的表达量与内皮细胞所施加的切应务强度呈反变关系，直线回归方程，1h时为y=7.57-0.11x，相关系数r=7.97;2h时为y=7.92-0.10x，相关系数r＝0．96。式中：y为切应力作用下内皮细胞IL－8mRNA的表达量（拷贝数的对数值）；x为施加于内皮细胞的切应力强度（dyna/cm^2)。不同的切应力作用时间（1h,2h）均表现出相同的IL-8mRNA随切应力强度的变化规律。提示流体应力诱导内皮细胞表达IL－8，不仅与切应力的作用时间有关，而且IL－8的表达量与切应力强度有关。流体切应诱导内皮细胞IL－8mRNA的表达急剧增高，可能在炎症机制和动脉粥样硬化的发生、发展过程中具有重要作用。     

流体切应力作用时间对内皮细胞IL-8 基因表达的影响

内皮细胞对力学环境变化敏感，流体切应力可以直接调节内皮细胞基因的表达。为阐明内皮细胞白细胞介素-8（IL-8）基因的表达除受化学因子的调节外还受力学因素的影响，本文用流体切应力（2.23、4.20、6.08dyne/cm^2）处理培养的人脐静脉内皮细胞，然后采用定量RT-PCR的方法检测内皮细胞IL-8基因的表达情况。结果显示：未用切应力处理的内皮细胞没有IL-8基因的表达；切应力处理内皮细胞后，1h IL-8mRNA表达增加，2hIL-8mRNA表达量至最高值，3hIL-8mRNA表达量开始下降，4h后IL-8mRNA持续低表达；各实验组（2.23、4.20、6.08dyne/cm^2）均表现出相同的IL-8mRNA随时间的变化规律。提示流体切应力确可诱导内皮细胞表达IL-8，而且IL-8的表达量与切应力作用时间有关，呈双相性变化。流体切应力诱导内皮细胞表达IL-8，可能在急性炎症和动脉粥样硬化的发生、发展过程中具有重要作用。     

流体切应力作用时间对内皮细胞IL-8生成的影响

内皮细胞对力学刺激反应敏感 ,流体切应力可以直接调节内皮细胞生物活性物质的产生。为阐明内皮细胞白细胞介素 - 8(IL- 8)蛋白质的生成受力学因素的影响 ,本文用流体切应力 (2 .0 9、4 .6 1、6 .19dyne/cm2 )处理培养的人脐静脉内皮细胞 ,然后采用双抗体夹心 ABC- EL ISA技术检测内皮细胞 IL- 8蛋白质的生成。结果显示 :未用切应力处理的内皮细胞只有极少量的 IL- 8蛋白质生成 ;切应力处理内皮细胞 1h,IL- 8蛋白质生成增加 ,处理 5 hIL- 8蛋白质生成量至最高值 ,处理 8h IL- 8蛋白质生成量下降 ,10 h后 IL- 8蛋白质维持在一个较高的水平 ;各实验组 (2 .0 9、4 .6 1、6 .19dyne/cm2 )均表现出相同的 IL- 8蛋白质随力学刺激时间的变化规律。提示流体切应力确实可以诱导内皮细胞生成 IL- 8,并且 IL- 8的生成量与切应力的作用时间有关 ,呈双相性变化。流体切应力诱导内皮细胞生成 IL- 8,可能在急性炎症或动脉粥样硬化的发生、发展过程中具有重要作用     

流体剪应力在骨髓基质干细胞成骨向分化中作用机制的研究进展

细胞在体内受到流体剪应力、机械应变、流体静压力等机械应力的作用,其中流体剪应力(fluid shear stress,FSS)被认为是维持骨稳态及骨改建过程中最重要的应力。目前研究多集中在FSS对骨细胞及成骨细胞的作用上,骨髓基质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)的研究相对较少。BMSCs对骨改建及治疗具有重要的意义,BMSCs对FSS的应答越来越受到关注。BMSCs对FSS的反应涉及细胞骨架、基质刚度及弹性、成骨信号等方面。总结FSS在BMSCs内的力转导机制、对其分化及功能的改变等方面的研究进展,为今后构建组织工程化骨、骨病变的治疗等研究提供思路。     

流体剪切力调节血管内皮细胞自噬的研究进展

细胞自噬作为细胞的一种防御和应激调控机制,参与维持细胞的代谢平衡。在血管内皮细胞中,自噬是影响内皮细胞功能的一个重要因素。流体剪切力也是影响血管内皮细胞形态和功能的重要因素之一。而血管内皮细胞生理功能的维持在整个心血管系统的正常运转中起着重要的作用。我们主要对血管内皮细胞的功能,细胞自噬和流体剪切力对血管内皮细胞功能的调节作用,以及流体剪切力对血管内皮细胞自噬的调节作用等方面进行综述。