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相似文献
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1.
背景:研究表明电磁场可调节骨髓间充质干细胞的增殖和分化,但其具体机制尚不清楚。目的:从ERK信号途径探讨电磁场诱导大鼠骨髓间充质干细胞增殖与分化成骨的作用。方法:取第3代生长良好的大鼠骨髓间充质干细胞,暴磁组给予15Hz、1mT的正弦波电磁场刺激,PD98059+暴磁组在电磁场刺激前给予20μmol/L ERK阻断剂PD98059,PD98059组仅给PD98059不进行电磁场刺激,对照组正常培养。电磁场刺激后,收集各组细胞,Western blot法检测ERK通路的活性,MTT法检测细胞增殖活性,碱性磷酸酶试剂盒检测细胞碱性磷酸酶活性。结果与结论:电磁场刺激后,细胞ERK1/2磷酸化水平、细胞的增殖活性、及碱性磷酸酶活性均明显升高(P〈0.01);PD98059可明显抑制ERK1/2磷酸化水平及细胞增殖活性的升高(P〈0.01),而在一定程度上提高细胞的碱性磷酸酶活性(P〈0.01)。说明电磁场刺激可通过激活骨髓间充质干细胞ERK信号通路,并且主要通过该途径促进骨髓间充质干细胞的增殖;而在脉冲电磁场促进骨髓间充质干细胞分化成骨的过程中,激活ERK信号通路所起的作用较小。  相似文献   

2.
目的探讨电磁场作用于大鼠骨髓间充质干细胞对细胞外信号调节激酶(ERK)信号通路的影响,并进一步研究电磁场诱导所致ERK信号通路变化在骨髓间充质干细胞增殖与分化成骨中的作用。 方法体外培养大鼠骨髓间充质干细胞,取第3代细胞,分为对照组、暴磁组、PD98059组和PD98059+暴磁组。采用Western blotting法检测ERK通路的活性变化,采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测各组细胞的增殖活性,按照碱性磷酸酶(ALP)试剂盒说明书步骤检测各组细胞ALP活性。 结果①暴磁后5 min,ERK1/2磷酸化水平即明显高于对照组,1 h后仍处于较高水平(P<0.01);PD98059作用可明显抑制ERK1/2磷酸化水平的升高,提示PD98059可有效阻断ERK通路的激活。②MTT法检测结果提示,暴磁后细胞的增殖活性明显升高,PD98059可明显抑制这种效应。③暴磁组ALP活性明显高于对照组,PD98059+暴磁组ALP活性较暴磁组高(P<0.01),差异有统计学意义。 结论在15 Hz、1 mT的正弦波电磁场作用下,骨髓间充质干细胞ERK信号通路很快被激活,引起细胞增殖活性和ALP活性的改变,这为进一步研究磁场对骨髓间充质干细胞的促增殖和分化成骨机制提供了指导意义。  相似文献   

3.
目的研究15Hz 1mT的正弦波电磁场对大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)的细胞外信号调节激酶(ERK)和丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK)p38的激活规律及相互作用特点,探讨ERK和p38 MAPK信号通路在电磁场促成骨效应中的作用。 方法选取第3代体外分离培养的大鼠骨髓间充质干细胞,分为对照组、曝磁组、曝磁+PD98059组和曝磁+SB202190组四个大组。曝磁组细胞置于带有电磁发生器的培养箱中培养,曝磁+PD98059组和曝磁+SB202190组细胞分别加入ERK信号通路阻断剂PD98059和p38 MAPK信号通路阻断剂SB202190后再置入带有电磁发生器的培养箱中培养,对照组细胞正常培养。用免疫印迹(Western blot)法检测ERK和p38 MAPK的蛋白表达及磷酸化水平变化。按照细胞碱性磷酸酶(ALP)试剂盒说明书操作步骤对各组细胞ALP活性进行检测,其活性变化可间接反映细胞的分化成骨活性;用噻唑蓝比色法检测各组细胞的增殖活性变化。 结果①电磁场作用下,骨髓间充质干细胞内p38 MAPK信号通路可被快速激活,曝磁15min后出现p38磷酸化水平升高(P<0.05);加用SB202190后,再行电磁场刺激,细胞内p38磷酸化水平仍然维持在较低水平,与曝磁组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。②与对照组比较,曝磁5d后细胞内ALP活性显著升高(P<0.05),SB202190可明显阻断该效应(P<0.05)。③与对照组比较,曝磁3d后骨髓间充质干细胞的增殖活性明显升高(P<0.05),SB202190不能阻断该效应(曝磁+SB202190组与曝磁组比较,P>0.05)。④SB202190阻断p38 MAPK信号通路并曝磁5min后,ERK MAPK磷酸化水平明显强化(P<0.05);PD98059阻断ERK MAPK信号通路并曝磁30min后,p38 MAPK磷酸化水平明显强化(P<0.05)。 结论ERK和p38 MAPK信号通路分别参与了电磁场对骨髓间充质干细胞增殖和分化成骨过程的调节,并在电磁场作用下两通路表现出串扰现象。  相似文献   

4.
电磁场刺激对骨髓间充质干细胞即刻早期基因表达的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
背景:细胞受刺激后即刻早期基因在细胞核内快速表达,其编码的核蛋白作为反式作用因子,通过激活某些基因的转录而调控细胞的增殖、分化等生物学行为.目的:观察电磁场刺激对大鼠骨髓间充质干细胞c-fos、c-myc和c-jun即刻早期基因表达的影响.设计、时间及地点:电刺激干预的体外细胞学观察,于2006-10/2007-01在同济医院矫形外科实验室完成.材料:清洁级健康Sprague-Dawley大鼠6只,由华中科技大学同济医学院动物实验中心提供.电磁场发生器由海军工程大学电机系设计制造.方法:贴壁筛选法体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,传至第4代按2×103个/孔接种,每孔均加入200 μL含10%胎牛血清的DMEM-F12培养基,分为2组,对照组细胞置于普通培养箱中培养3 d,暴磁组在培养箱中安装电磁场发生器,频率50 Hz、强度1 mT的正弦波,每次刺激30 min,间隔11.5 h,2次/d,共刺激5 d.主要观察指标:MTT法检测细胞增殖活性,考马斯亮蓝法测定细胞碱性磷酸酶活性,RT-PCR检测即刻早期基因的表达.结果:电磁场刺激3 d后,暴磁组MTT产物吸光度值明显高于对照组(P < 0.01);电磁场刺激5 d后,暴磁组细胞碱性磷酸酶活性明显高于对照组(P < 0.01).与对照组比较,暴磁组c-fos和c-myc基因表达均有不同水平的上调(P < 0.01),c-jun基因无明显变化.结论:电磁场刺激可上调骨髓间充质干细胞中c-fos和c-myc即刻早期基因的表达,可能通过该途径来促进骨髓间充质干细胞的增殖活性,诱导其向成骨细胞分化.  相似文献   

5.
背景:已证实电磁场可通过cAMP-蛋白激酶A信号转导系统调控骨髓间充质干细胞的增殖与分化,但同样作为第二信使的Ca2 相关作用报道较少。目的:观察钙拮抗剂维拉帕米对电磁场刺激骨髓间充质干细胞增殖与分化的影响,以推断Ca2 在此过程中的内流变化。设计、时间及地点:电刺激细胞学体外观察,于2005-04/06在同济医院矫形外科实验室完成。材料:清洁级4~5周龄SD大鼠6只,维拉帕米为Sigma公司产品,Helmholtz线圈式磁场发生器由海军工程大学电机系设计制造。方法:贴壁法体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,胰蛋白酶消化传代。取生长良好的第4代细胞,调节密度至1×107L-1,将其分种于4块96孔板内,200μL/孔。正常对照组不进行任何干预;暴磁组接种第2天将细胞放于置有Helmholtz线圈式磁场发生器的37℃、体积分数为0.05的CO2饱和湿度细胞培养箱中进行暴磁,磁场强度0.8mT,频率50Hz,每次暴磁30min,间隔12h,共6次;维拉帕米组加入20μmol/L维拉帕米;联合组加入20μmol/L维拉帕米后进行暴磁。主要观察指标:MTT法检测细胞增殖活性,向成骨细胞分化碱性磷酸酶的含量,改良Gomori氏钙钴法染色定性观察。结果:暴磁3d后,与正常对照组比较,暴磁组细胞增殖活性明显升高(P<0.01),加入维拉帕米进行药物干预后这种促细胞增殖效应消失。未经暴磁的正常对照组、维拉帕米组细胞碱性磷酸酶含量基本相似,均明显高于其余2组(P<0.01);联合组细胞碱性磷酸酶含量高于暴磁组(P<0.01)。碱性磷酸酶染色定性分析结果与上述数据基本一致。结论:在50Hz、0.8mT电磁场作用下,骨髓间充质干细胞Ca2 内流发生变化,且该变化在骨髓间充质干细胞向成骨方向分化过程中产生部分抑制作用,在促其增殖过程中起主导作用。  相似文献   

6.
背景:在体外和体内关于细胞对于不同的机械牵张反应的大量研究表明,牵张能够刺激成骨。然而鲜有文献报道不同的牵张方式对于同种细胞的影响有何不同。目的:比较不同机械牵张方式对大鼠骨髓间充质干细胞的影响。方法:分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,应用自行研制的牵张装置对骨髓间充质干细胞分别施加动态、静态和模拟临床的混合牵张牵张刺激,分别检测3种刺激方式下骨髓间充质干细胞的增殖能力、碱性磷酸酶活性及Runx2基因的mRNA表达,并测量细胞骨钙素的分泌情况。结果与结论:静态牵张组与对照组相比,细胞增殖能力提高18.67%,碱性磷酸酶活性、Runx2表达及骨钙素分泌无明显差异:动态牵张组相对于对照组,细胞碱性磷酸酶活性提高60.33%,Runx2表达上升49.67%,细胞外骨钙素的分泌提高了48%,然而细胞增殖则受到了抑制;混合牵张组相对于对照组,细胞增殖能力稍有上升但无统计学差异,其对碱性磷酸酶活性、Runx2表达以及骨钙素的分泌有一定的促进作用,但没有动态牵张组明显。结果提示,静态牵张能够显著刺激骨髓间充质干细胞的增殖,而动态牵张对于刺激骨髓间充质干细胞成骨向分化作用更为明显,混合牵张方式对于细胞增殖及成骨分化均有一定的促进作用。  相似文献   

7.
目的 研究 5 0Hz工频电磁场对体外培养的小鼠骨髓间充质干细胞的增殖、分化及细胞内环磷酸腺苷 (cAMP)水平的影响。方法 体外培养小鼠骨髓间充质干细胞 ,取第 3代细胞 ,应用工频电磁场及成骨性诱导剂干预 ,并分别于第 3天和第 5天用MTT法检测其增殖活性 ,用放免法检测细胞内cAMP浓度 ,于第 7天检测细胞内碱性磷酸酶 (ALP)的活性。结果 频率 5 0Hz、强度 2mT的正弦波电磁场能抑制体外培养的小鼠骨髓间充质干细胞的增殖 (P <0 .0 5 ) ,使其ALP活性增高 (P <0 .0 5 ) ,在磁场作用的早期 ( 1~ 3d) ,细胞内的cAMP水平明显增高 (P <0 .0 1) ,继续暴磁至第 5天 ,cAMP水平不再发生变化 (P >0 .0 5 )。结论  5 0Hz工频电磁场可能通过作用于cAMP 蛋白激酶A信号转导系统 ,从而调控体外培养的小鼠骨髓间充质干细胞的增殖与分化 ,此调控作用可能发生在细胞受电磁场作用的早期。  相似文献   

8.
【目的】探讨纤维连接蛋白(FN)诱导人胚肺成纤维细胞(HFL1)增殖的细胞外信号调节激酶(ERK)信号转导通路。【方法】用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测各组细胞增殖情况。采用不同浓度FN刺激HFL1并观察不同浓度下细胞ERK信号转导通路阻断剂PD98059对FN诱导HFL1增殖作用的影响;并用蛋白免疫印记法(Western Blot)观察FN浓度为50ng/mL时,PD98059对HFL1中磷酸化细胞外信号调节激酶(p-ERK)表达的影响。[结果]FN对HFL1诱导增殖作用呈剂量依赖性升高趋势,在50ng/mL时作用显著;ERK抑制剂PD98059可抑制FN诱导的HFL1细胞增殖。【结论】FN诱导HFL1的细胞增殖可以通过ERK信号转导途径实现。  相似文献   

9.
目的 探讨1.0 mT低频交变电磁场对大鼠骨髓间充质干细胞活力、增殖及成骨分化的影响。 方法 本研究选用1.0 mT正弦波电磁场进行实验,电磁场频率分别设置为10 Hz,30 Hz,50 Hz和70 Hz。不同频率组大鼠骨髓间充质干细胞每天均接受8 h暴磁处理,培养时间为2周。分别在不同时间点使用Live/Dead试剂盒检测不同频率电磁场对细胞活力的影响;使用DNA定量方法评价细胞增殖水平;使用Von Kossa染色方法检测细胞外基质矿化程度;并使用酶联免疫吸附和免疫组化方法检测各组骨钙素和骨形态发生蛋白-2合成情况。 结果 实验结果显示,50 Hz及70 Hz电磁场对大鼠骨髓间充质干细胞活力有明显影响;10 Hz电磁场可显著促进细胞增殖;暴磁2周后,发现50 Hz组骨钙素及骨形态发生蛋白合成水平明显高于其它暴磁组;并且50 Hz组中矿化结节数量及密度也较其它组明显增加。 结论 不同频率1.0 mT低频交变电磁场对大鼠骨髓间充质干细胞活力、增殖及成骨分化方面的影响各不相同,本研究结果为电磁场应用于骨组织再生医学提供更多理论依据。  相似文献   

10.
背景:长期服用环孢素可抑制成骨细胞分化,导致骨质疏松,而植物雌激素雌马酚可促进成骨细胞增殖与分化.目的:探讨雌马酚对环孢素处理的小鼠骨髓间充质于细胞增殖及向成骨细胞分化的影响,分析其可能存在的信号通路.方法:贴壁法分离培养小鼠骨髓间充质干细胞,分为5组,分别给予雌马酚、环孢素、雌马酚+环孢素、雌马酚+环孢素+ICI182780、雌马酚+环孢素+L-NAME.倒置显微镜下观察骨髓间充质干细胞的形态学变化及矿化能力,通过检测[3H]-甲基胸腺嘧啶掺入率反映细胞增殖情况,通过测定细胞内碱性磷酸酶活性与钙沉积量反映细胞向成骨细胞分化能力,测定培养液中一氧化氮产量与细胞内环磷酸鸟苷含量.结果与结论:合用雌马酚与环孢素可完全逆转单用环孢索引起[3H]-甲基胸腺嘧啶掺入率、细胞内碱性磷酸酶活性、钙沉积量的减少(P<0.05或0.01).并伴随一氧化氮产量与细胞内环磷酸鸟苷含量的恢复(P<0.01),同时倒置显微镜下可观察到干预12 d时较高的细胞生长密度和矿化结节形成,以上作用可被雌激素受体拮抗剂ICI182780、一氧化氮合酶抑制剂L-NAME取消.提示雌马酚可通过雌激素受体/一氧化氮/环磷酸鸟苷信号通路逆转环孢素抑制骨髓间充质干细胞的增殖及向成骨细胞的分化.  相似文献   

11.
It has been reported that electromagnetic fields (EMFs) can promote the healing of non‐union, osteogenesis and differentiation of the osteoblasts. However, its mechanism has not been unravelled. In this study, we detected some response induced by EMF and evaluated the importance of these signals for EMF‐induced osteogenesis in bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs). We characterized the expression of EMF‐induced osteogenesis markers in MSCs, using RT–PCR and real‐time PCR. Western blot was used to detect the signalling pathways. We found that EMF could promote osteogenesis in MSCs, along with the expression of several osteogenic markers. EMF‐induced cyclic adenosine monophosphate (cAMP) level increase causes protein kinase A (PKA) and extracellular signal‐regulated kinase (ERK)1/2 phosphorylation. Pretreating the MSCs with the mitogen‐activated protein kinase (MAPK)/ERK kinase 1/2 (MEK1/2) inhibitor PD98059, or the PKA inhibitor H‐89, significantly inhibited the induction of osteogenic markers, showing that EMF induction of osteogenesis was dependent on the ERK and PKA signalling pathways. Therefore, our study showed that EMF promoted MSC osteogenesis and that the EMF‐induced osteogenic markers were mediated by both the PKA and MAPK signalling pathways. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

12.
MAPK通路参与小鼠骨实质来源间充质干细胞向成骨的分化   总被引:1,自引:0,他引:1  
本研究探讨丝裂原活化蛋白激酶(mitogen—activated protein kinase,MAPK)通路对间充质干细胞(mesen chymal stemcell,MSC)向成骨分化的影响。采用骨片法分离培养C57/BL小鼠骨实质来源的MSC;取第4代MSC进行成骨诱导,利用Western blot检测在MSC向成骨分化过程中MAPK所包含的细胞外信号调节激酶(ex—tracellular signal—regulated kinase,ERK)、c-JunN端激酶(c—Jun N—terminal kinase,JNK)和p38通路磷酸化水平的变化,以及分别加入3种相应通路抑制剂PD98059、JNK Ⅱ和SB203580后碱性磷酸酶(ALP)和钙沉积的相应变化。结果表明:MSC在向成骨分化过程中MAPK通路所包括的ERK、INK和p38通路均发生活化;加入PD98059后,ALP的表达在诱导早期显著提高,而后无显著改变;加入JNKII后不影响ALP和钙的沉积;而加入SB203580后,可显著抑制MSC中ALP的表达和钙的沉积。结论:p38通路在MSC向成骨分化中起正调控作用,ERK通路可能在早期起负调控作用,而JNK通路在其中未见显著作用。  相似文献   

13.
目的 研究在50Hz、0.8mT的电磁场条件下,维拉帕米(verapamil)对骨髓间充质干细胞增殖与分化的作用,以推断Ca^2+在此过程中的作用及其内流变化情况。方法 体外培养SD大鼠骨髓间充质干细胞,取第4代细胞,应用工频电磁场及维拉帕米干预,用四甲基偶氮唑蓝比色法检测其增殖活性,按照碱性磷酸酶(ALP)检测试剂盒说明书步骤检测ALP活性,并用改良Gomori钙钻法染色定性观察。结果 50Hz、0.8mT的电磁场对骨髓间充质干细胞具有明显的促增殖(P〈0.01)、抑分化(P〈0.01)作用,但在加入维拉帕米后,这种增殖效应消失而抑分化效应减弱(P〈0.01)。结论 在50Hz、0.8mT的电磁场作用下,骨髓间充质干细胞Ca^2+内流发生变化,且该变化在骨髓间充质干细胞向成骨方向分化过程中起部分抑制作用,而在促其增殖的过程中起主要作用。  相似文献   

14.
肝细胞生长因子对骨髓间充质干细胞生物学特性的影响   总被引:13,自引:0,他引:13  
骨髓间充质干细胞的增殖、分化及迁移等生物学特性受骨髓微环境的调节.肝细胞生长因子(HGF)是骨髓微环境分泌的主要因子之一,但它对骨髓间充质干细胞生物学特性的影响并不清楚.本研究目的是观察重组人HGF对骨髓MSC生物学特性的影响.用免疫组织化学方法检测c-Met的表达,用MTT法测定细胞增殖,定量测定ALP的活性,进行细胞迁移分析和失巢凋亡(anoikis)诱导MSC凋亡分析.结果表明,重组人HGF不影响骨髓间充质干细胞的增殖和向成骨细胞的分化,但可明显促进骨髓间充质干细胞的迁移并抑制anoikis诱导的细胞凋亡;PI-3K和MAPK途径参与了HGF促进细胞迁移的作用.结论:肝细胞生长因子通过受体c-Met影响骨髓间充质干细胞的生物学特性.  相似文献   

15.
姜黄素调控大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化   总被引:1,自引:0,他引:1  
背景:姜黄素能明显降低破骨细胞的骨重吸收,诱导破骨细胞凋亡,抑制破骨细胞形成。目的:观察不同浓度姜黄素对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。方法:采用贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,传至第3代后采用成骨培养基进行成骨诱导,在诱导前3d于诱导培养基中分别加入0(对照),10,15μmol/L姜黄素。结果与结论:接种培养7d,倒置显微镜下可见分散的骨髓间充质干细胞小集落,集落细胞呈放射状生长。随培养时间延长,细胞集落增大,细胞形态为长梭形。加入成骨培养基7d后细胞形态逐渐由长梭形变为多角形,随成骨诱导时间延长形态变化更加明显。加入不同浓度姜黄素后骨髓间充质干细胞增殖无变化。姜黄素呈剂量依赖性促进骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶活性及Runx-2、血红素单加氧酶1的表达。提示姜黄素能有效促进大鼠骨髓间充质干细胞早期成骨分化,其机制可能与提高干细胞血红素单加氧酶1的表达有关。  相似文献   

16.
背景:中药淫羊藿一直以来被用于骨质疏松的治疗和骨缺损的修复。目的:探讨淫羊藿对骨髓间充质干细胞成骨性分化的影响。 方法:应用数据库文献检索的方法获取淫羊藿对骨髓间充质干细胞成骨性分化影响研究的文献,对符合研究标准的文献进行深入的分析。通过检测淫羊藿诱导骨髓间充质干细胞成骨性分化过程中碱性磷酸酶、骨钙素、骨桥蛋白、转化生长因子β、骨形态发生蛋白、骨钙素、骨涎蛋白等,了解淫羊藿对骨髓间充质干细胞的增殖和成骨分化的机制。结果与结论:淫羊藿对骨髓间充质干细胞的影响呈剂量依赖性,在诱导培养的早期淫羊藿苷可以提高细胞的磷酸酶活性,在诱导培养的晚期增加细胞钙化结节数,促进骨钙素分泌量,显著提高转化生长因子β1、骨形成蛋白2、胰岛样生长因子1、骨桥蛋白和骨涎蛋白等的表达水平。淫羊藿对骨髓间充质干细胞的增殖和成骨性分化有促进作用,可作为一种良好的骨诱导活性因子。  相似文献   

17.
背景:前列腺素E2不仅是参与机体炎症反应的炎性递质,而且在骨组织形成与改建过程中起着非常重要的调节作用,且前列腺素E2在其他干细胞如神经干细胞、胚胎干细胞的增殖分化中,也表现出类似的调节作用。目的:研究前列腺素E2对骨髓间充质干细胞增殖与骨向分化的影响,检测其促增殖和成骨分化的最佳剂量,筛选出前列腺素E2的效应基因,评价前列腺素E2诱导成骨的作用机制。方法:提取SD大鼠骨髓间充质干细胞并鉴定,配制10-2,10-3,10-4,10-5,10-6g/L不同质量浓度的前列腺素E2溶液,分别与第3代骨髓间充质干细胞共培养,空白组为含体积分数10%胎牛血清的L.DMEM。M丌比色法及碱性磷酸酶定量检测,筛选出前列腺素E2促骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的最佳剂量。利用基因芯片筛选出最佳成骨诱导浓度前列腺素E2诱导后14d的骨髓间充质干细胞与未诱导组的差异表达基因。结果与结论:不同质量浓度前列腺素E2诱导实验数据进行统计学分析后发现前列腺素E2最佳促骨髓间充质干细胞增殖浓度为1×10-4g/L,前列腺素E2最佳促骨髓间充质干细胞成骨分化浓度为1×10-5g/L。基因芯片筛选发现Cxcll3、Cd55基因及PPAR、MAPK信号通路可能与前列腺素E2促骨髓间充质干细胞向成骨分化关系密切。  相似文献   

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