成骨生长肽诱导的大鼠骨髓基质细胞基因表达谱变化中骨折愈合相关基因的筛选

目的基因表达谱芯片筛选成骨生长肽诱导大鼠骨髓基质细胞骨折愈合相关基因的表达变化及其促进骨折愈合的机制。方法密度梯度离心法分离大鼠骨髓基质细胞,以10-9mol/L的成骨生长肽诱导24h的第三代大鼠骨髓基质细胞作为实验组,以第三代大鼠骨髓基质细胞为对照组,提取诱导组与实验组总RNA,分别用cy5和cy3探针逆转录标记,与博奥27KRat Genome Array芯片杂交,荧光扫描分析。结果芯片结果显示大鼠骨髓基质细胞经成骨生长肽刺激24h后共有145个差异表达的基因,其中91个上调表达的基因,54个下调表达的基因。差异表达的基因中可能与骨折愈合相关的基因共有27个:包括4个血管发生相关的基因、9个骨代谢相关的基因、14个炎症与免疫相关的基因。结论基因表达谱芯片有助于研究成骨生长肽诱导大鼠骨髓基质细胞促进骨折愈合的分子机制。     

骨髓基质细胞成骨作用研究进展

18 67年 ,德国病理学家Ｃｏｈｎｈｅｉｍ在研究伤口愈合过程时 ,提出骨髓中有骨髓基质细胞 (ＭａｒｒｏｗＳｔｏｍａｌＣｅｌｌ,ＭＳＣ)存在的观点。 1974年Ｆｒｉｅｄｅｎｓｔｅｉｎ等[1] 发现 ,骨髓标本中小部分贴附细胞在培养过程中能够分化形成类似骨或软骨的集落。 1988年Ｍａｍｉａｔｏｐｏｕｌｏｓ等[2 ] 首次报道鼠骨髓基质细胞在体外培养能形成钙化的骨样组织 ,经Ｘ线衍射分析确定形成的钙化物具有羟基磷灰石结构 ,证明体外培养骨髓基质具有成骨能力。Ｂｅｎａｋｙａｈｕ等[3 ] 将骨髓基质细胞体外培养获得具有典型的成骨细胞 (Ｏ…     

成骨生长肽对成骨细胞样细胞的成骨影响

目的 成骨生长肽（ｏｓｔｅｏｇｅｎｉｃ ｇｒｏｗｔｈ ｐｅｐｔｉｄｅ,ＯＧＰ）是新近发现的具有促成骨作用和刺激造血的多肽类生长因子。本研究旨在成骨生长肽对兔成骨细胞样细胞的促成骨作用。方法 兔颅盖骨成骨细胞样细胞分成实验组和对照组培养,实验组加成骨生长肽。分别测定细胞的Ⅰ型胶原ｍＲＮＡ表达,碱性磷酸酶活性,胶原和钙含量,胶原和钙含量。结果 培养７,１０ｄ,２时实验组细胞的Ⅰ型胶原ｍＲＮＡ高度表达,     

大鼠骨髓基质细胞体外成脂、成骨分化的研究

目的　观察体外定向诱导大鼠骨髓基质细胞分化为脂肪细胞和成骨细胞。方法　全骨髓法分离大鼠骨髓基质细胞 ,传 3代后分别在成脂、成骨诱导条件下继续培养 ,油红O染色、碱性磷酸酶染色和VonKossa染色判定其分化结果。结果　传 3代大鼠骨髓基质细胞成脂诱导 2 1d后 ,分化为脂肪细胞的阳性率为 (83. 6± 2 . 8) % ,成骨诱导 12d后碱性磷酸酶染色阳性率达 (87. 6± 2. 8) % ,连续诱导35d可见矿化结节形成。结论　随着诱导条件的不同 ,大鼠骨髓基质细胞在体外可定向分化为脂肪细胞或成骨细胞。     

地塞米松调节骨髓基质细胞成脂及成骨分化的研究

目的　观察激素对骨髓基质细胞脂肪特异性基因aP2mRNA及成骨基因Ⅰ型胶原mRNA表达的影响。方法　以地塞米松 (1× 10 -7mol/L)作为诱导剂 ,采用完整细胞斑点印迹分子杂交方法检测实验组和对照组中aP2和Ⅰ型胶原mRNA表达。结果　实验组aP2mRNA含量4847.7± 40 6 .4明显高于对照组 15 7.6± 10 .8,其Ⅰ型胶原mRNA含量 44 2 .3± 5 7.8明显低于对照组 5 35 3 .6± 36 4.6。结论　地塞米松能够从基因调控水平诱导骨髓基质细胞向脂肪细胞分化 ,减少其向成骨细胞分化 ,这可能与激素性骨坏死的发病机制有关。     

辛伐他汀促进大鼠骨髓基质细胞的成骨分化

目的观察辛伐他汀体内给药对去卵巢大鼠骨髓基质细胞(BMSC)增殖和分化的影响,探讨辛伐他汀的成骨作用机制.方法24只12周龄雌性SD大鼠随机分成4组,每组6只假手术组(G1)和去卵巢组(G2)每天蒸馏水灌胃;去卵巢大鼠10mg·kg-1·d-1辛伐他汀灌胃(G3);去卵巢大鼠20mg·kg-1·d-1辛伐他汀灌胃(G4).实验持续4周,第29天处死所有大鼠取骨髓细胞培养.用Cell Counting Kit-8(CCK-8)法检测成骨细胞的增殖能力;细胞培养第14天用半定量RT-PCR和western blot检测Runx2/Cbfal mRNA和蛋白的表达、第16天检测碱性磷酸酶活性(ALP)和第21天检测茜素红染色.结果辛伐他汀不能促进去卵巢大鼠成骨细胞增殖.G3组和G4组的Runx 2/Cbfa1 mRNA表达水平和ALP活性都显著高于G2组,给药两组之间无显著差别.G4组的Runx 2/Cbfal蛋白表达水平比G2组和G3组显著增加,G2组与G3组无明显差别.茜素红染色表明辛伐他汀能促进成骨细胞的矿化能力,两种剂量组之间无明显差别.结论辛伐他汀体内给药能够促进去卵巢大鼠BMSC向成骨细胞分化,但是不能促进细胞增殖.     

骨髓基质细胞体内成骨研究进展

骨髓分为造血和基质两大系统 ,其成骨能力主要来源于骨髓基质干细胞(ｂｏｎｅｍａｒｒｏｗｓｔｒｏｍａｌｃｅｌｌｓ,ＢＭＳＣ)。ＢＭＳＣ所含的少量多能基质干细胞 ,是多种细胞的前体细胞 ,具有多向分化潜能 ,能够向成骨系细胞、成纤维系细胞、网状细胞、脂肪细胞和内皮细胞等分化[1] 。ＢＭＳＣ在适宜的培养条件下增殖分化为成骨细胞具有较高的碱性磷酸酶活性 ,可分泌骨钙素 ,合成并分泌Ⅰ型胶原等[2 ] 。由于ＢＭＳＣ来源充足、取材方便、使用安全、成骨能力确切、便于临床应用 ,将其作为骨组织工程的种子细胞来源 ,研究其体内成骨作用 ,…     

骨髓成骨研究进展

骨髓成骨研究进展张子军，卢世璧人们很早就注意到了骨髓在骨折愈合、骨移植中的重要作用。近些年来，骨髓基质干细胞的存在及其成骨潜能已被越来越多的实验所证明，骨髓基质于细胞成骨的理论推动了对骨髓成骨的重新认识和评价，并深化了骨折修复、骨移植、骨再生的认识。...     

三七总皂甙对骨髓基质细胞成骨分化及成骨作用的调节

目的 探讨三七总皂甙对骨髓基质细胞体外成骨分化及成骨作用的影响.方法 分离、纯化大鼠骨髓基质细胞(bone marrow strowal cells,BMSCs),采用常规培养液、成骨诱导液及含100 mg/L PNS的成骨诱导液培养,对各组细胞进行形态学观察,采用MTT法、对硝基苯磷酸盐法、茜素红染色方法及ELISA法观察各组细胞增殖、ALP活性、矿化结节的形成及RANKL的表达.结果 骨诱导组、PNS组较培养液组细胞增殖明显(P<0.05),而PNS组高于骨诱导组(P<0.05);骨诱导组、PNS组ALP活性、钙结节形成高于培养液组 (P<0.01),PNS组高于骨诱导组(P<0.05);骨诱导组、PNS组RANKL表达低于培养液组(P<0.05),PNS组低于骨诱导组(P<0.05).结论 BMSCs成骨诱导过程中,PNS可促进其成骨分化、下调其RANKL表达从而具有抑制破骨细胞生成的潜能.     

辛伐他汀对老年大鼠骨髓基质干细胞成骨和成脂分化的影响

目的 从细胞和基因水平探讨辛伐他汀对老年大鼠骨髓基质干细胞成骨和成脂分化的影响.方法 18月龄雄性SD大鼠的骨髓基质干细胞进行成骨和成脂诱导培养,培养介质中加入辛伐他汀(10-6、10-7、10-8 mol/L和10-9 mol/L),同时设溶剂对照组.成骨检测:碱性磷酸酶(ALP)染色和定量,茜素红矿化染色和定量,ALP和骨钙素(OC)基因分析;成脂检测:油红脂肪细胞染色和定量,脂蛋白脂酶(LPL)和过氧化物酶增殖活化受体(PPARγ2) 基因分析.结果 在含有低剂量地塞米松的成骨诱导条件下,辛伐他汀随浓度增加促进了细胞基质的矿化,增强了ALP的活性及染色,提高了ALP和OC的基因表达(若无地塞米松,辛伐他汀则无法单独诱导成骨,此结果 未展示);同时,辛伐他汀随浓度增加减弱了脂肪细胞的油红染色,抑制了LPL 和PPARγ2的基因表达.显著性差异皆发生于10-6 mol/L和10-7 mol/L辛伐他汀组.结论 辛伐他汀随浓度增加抑制了老年骨髓基质干细胞的成脂分化,并中等强度地促进了老年骨髓基质干细胞的成骨分化.这表明辛伐他汀具有促进骨合成代谢的作用,可以用于治疗常见的骨代谢疾病,如增龄性的骨质疏松症.     

成骨诱导的兔骨髓基质干细胞成骨活性的表达及维持

目的观察成骨诱导的兔骨髓基质干细胞(BMSCs)体内、外环境下成骨活性的表达及维持。方法观察BMSCs在体外成骨诱导培养条件下的成骨分化特性;构建兔BMSCs与活骨组织共培养模型模拟体内“成骨环境”,将成骨诱导的MSCs置于共培养及普通传代培养条件下进行传代培养,观察经成骨诱导的BMSCs在体外及模拟体内的培养条件下细胞的表型维持情况。结果药物成骨诱导培养的BMSCs,其ALP活性及骨钙素均显著高于普通培养组(P<0.05);经过诱导培养的BMSCs,其Ⅰ型胶原、骨钙素免疫组化阳性。RT-PCR法半定量测定Ⅰ型胶原mRNA,成骨诱导培养的Ⅰ型胶原mRNA表达量明显高于普通传代培养对照组。药物成骨诱导后的细胞在体外普通传代培养传5代后,细胞碱性磷酸酶(ALP)活性、骨钙素水平及Ⅰ型胶原表达稳定维持在较高水平,保持其成骨细胞的表型;在共培养条件下,ALP活性、骨钙素水平Ⅰ型胶原表达保持在高水平,且ALP活性、骨钙素水平在大部分时间点均高于普通传代培养。结论药物成骨诱导培养呈现促BMSCs向成骨方向转化的特点,能使ALP、骨钙素及Ⅰ型胶原表达短期内达到高水平;经成骨诱导的BMSCs在体外或模拟的体内传代培养条件下,均能维持成骨表型,保持成骨活力。     

Isolation, characterisation and osteogenic potential of human bone marrow stromal cells derived from the medullary cavity of the femur

Marrow stromal cells (MSC) are increasingly being introduced in orthopaedic practice as potentially powerful effectors of bone regeneration. Since cell recovery of MSC is affected by a high degree of individual variability, sources for collecting adequate amounts of safe and effective MSC under routine conditions are needed. We analysed if femoral bone marrow, which is usually discarded during total hip arthroplasty procedures, is a reliable source of MSC to enhance bone healing and regeneration. Mononuclear cells were isolated, assayed for typical MSC markers, harvested under appropriate culture conditions and evaluated for their ability to differentiate into osteoblasts. Cell recovery and osteogenic potential were independent from donor gender or age, suggesting that elderly individuals are eligible for autologous cell therapy. Although heterogeneous, the pool of MSC recoveredfrom femoral marrow without further in vitro selection or manipulation proved highly effective in proliferating and differentiating along the osteogenic lineage. In conclusion, this source of MSC offers a valuable tool to be used to promote osteogenesis and implant fixation.     

Characterization of growth and osteogenic differentiation of rabbit bone marrow stromal cells

BACKGROUND: The rabbit is recognized as an excellent model to study the repair of bony defects with tissue engineered constructs. However, the use of rabbit bone marrow stromal cells (RBMSCs) has been limited despite the proven benefits of autologous BMSCs in the formation of bone. The purpose of this study was to characterize the growth and differentiation pattern of RBMSCs and their response to growth factors. MATERIAL AND METHODS: BMSCs were isolated from New Zealand White rabbits and cultured. Serial cell counts of parallel cultures were taken daily to determine cell growth. Response of RBMSCs to varying doses of recombinant human BMP-2 (rhBMP-2) and their time course was gauged by alkaline phosphatase (ALP) activity. The osteoblastic differentiation potential of RBMSCs in response to rhBMP-2 treatment was determined by evaluating the expression pattern of various genes involved with osteogensis using northern analysis. Von Kossa staining was performed to determine the effect of rhBMP-2 on the mineralization capabilities of RBMSCs. RESULTS: The growth rate of RBMSCs severely declined after first passage and this rate was further suppressed by TGF-beta1. The optimal dose response of rhBMP-2 was determined to be 50 ng/ml and its time course displayed increasing alkaline phosphatase activity over time. Two osteogenic markers, collagen I and osteopontin, were up regulated by rhBMP-2 treatment. Finally, the mineralization capability of RBMSCs was determined to be enhanced by rhBMP-2 treatment. CONCLUSION: Our work indicates that RBMSCs possess strong osteogenic potential and can be successfully applied toward bone tissue engineering in a rabbit model.     

低频振动对小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化及相关基因表达的影响

目的 观察低频振动对小鼠骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs）成骨分化的影响。方法 取3周龄C57BL/6小鼠,分离及培养其BMSCs。将细胞分为两组,对照组及低频振动组,两组均诱导BMSCs进行成骨分化,低频振动组在诱导过程中实施低频振动干预（15 Hz,垂直加速度0.3 g）,对照组不进行干预,分别于第7天、第14天收获细胞,将第7天的细胞进行碱性磷酸酶（alkaline phosphatase, ALP）染色,将第14天的细胞进行茜素红染色;并利用Real-time PCR检测相关基因表达。结果 低频振动组细胞第7天的ALP活性明显高于对照组,且在14 d形成的钙结节多于对照组;所检测基因中,低频振动组细胞Ⅰ型胶原蛋白、骨桥蛋白、骨钙素、骨保护素基因的表达均高于对照组,而破骨细胞分化因子（receptor activator of NF-κB ligand, RANKL）较对照组低。结论 低频振动可以促进BMSCs的成骨分化,并调节成骨细胞分泌的细胞因子,影响破骨细胞的生成。     

大鼠损伤脊髓提取液对骨髓基质细胞培养特性的影响

目的：探讨损伤脊髓提取液对骨髓基质细胞增殖和分化的影响。方法：将正常、伤后1周及伤后6周脊髓提取液加入细胞培养基中，以四唑盐法及免疫组化方法观察其对骨髓基质细胞增殖及抗原表达的影响。结果：加入脊髓提取液后对骨髓基质细胞的增殖无明显影响，但抗原表达发生变化，纤维连接蛋白(FN)表达减弱，且出现神经丝蛋白(NF)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达，细胞形态出现神经细胞样改变。结论：骨髓基质细胞可能是一种脊髓损伤修复的理想细胞。     

Ⅰ型胶原在PLGA-[ASP-PEG]表面修饰对兔骨髓基质干细胞生物力学的影响

目的探讨Ⅰ型胶原修饰聚乳酸-羟基乙酸/天冬氨酸-聚乙醇(PLGA-[ASP-PEG])支架材料对骨髓基质干细胞(BMSCs)在其表面粘附、增殖及成骨分化的影响。方法采用化学方法将Ⅰ型胶原接枝到PLGA-[ASP-PEG]表面,同时在材料表面物理涂层胶原溶液。将改性PLGA-[ASP-PEG]复合兔BMSCs培养,检测BMSCs粘附、增殖性能的变化及成骨标志物碱性磷酸酶、骨钙素、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、核心结合因子al等的表达情况。结果X射线光电子能谱法证实Ⅰ型胶原成功接枝到PLGA-[ASP-PEG]表面。经化学接枝-物理涂层技术改性后PLGA-[ASP-PEG]膜表面的Ⅰ型胶原含量大大提高,明显高于经单纯化学接枝或单纯物理涂层技术改性后膜表面的胶原含量,且远高于二者之和。改性PLGA-[ASP-PEG]表面BMSCs的粘附、增殖能力显著提高,其成骨标志物的表达均显著高于对照组,差异有显著性意义(P＜0．05)。结论Ⅰ型胶原能显著改善PLGA-[ASP-PEG]的细胞生物相容性,为组织工程支架材料的优化提供了一种新途径。     

骨髓基质干细胞及其在骨组织工程中的应用

骨髓基质干细胞（BMSCs）是一群存在于骨髓中的非造血干细胞,具有较强的自我更新能力和多向分化潜能,在体外不同的诱导条件下可分化为骨细胞、软骨细胞、肌腱细胞、脂肪细胞、神经细胞、平滑肌细胞等多种细胞.BMSCs的应用是目前国际上骨组织工程领域的重要研究内容,具有广泛的临床应用前景.近年来,许多实验室从分子、生化、物理等水平对其成骨分化调控进行了深入研究,取得了较大的进展.     

骨髓间充质干细胞成骨分化的研究与进展

超临界大面积或大段骨缺损仍是临床面临的难题,研究者们致力于研发人工骨材料,但为了解决人工骨材料成骨效应不良的问题,人们越来越关注骨髓间充质干细胞在骨组织工程中的应用。本综述以骨髓间充质干细胞、成骨分化、成骨细胞、临床应用"Bone marrow mesenchymal stem cells,osteogenesis differentiation,osteoblasts cell,clinical application"为检索词,应用计算机搜索CNKI数据库、万方数据库、维普数据库、PUBMED数据库,全面归纳总结骨髓间充质干细胞的分离培养、骨髓间充质干细胞鉴定方法、成骨诱导方法、成骨分化鉴定及其在临床中的应用,为证实其作为种子细胞治疗骨组织疾病提供理论依据。学者们初步研究了骨髓间充质干细胞结合移植、组织工程等技术来治疗骨和软骨缺损、骨关节炎、股骨头坏死等疾病,均取得了较好的临床疗效。但是骨髓间充质干细胞会有一定的优缺点,其临床试验及远期疗效的验证还需进一步深入研究。