周期性牵张应力作用下KLF5对人牙周膜细胞增殖和成骨分化的影响

目的: 探讨周期性牵张应力(cyclic tensile stress, CTS) 作用下Kruppel样转录因子5 (Kruppel-like factor 5, KLF5) 在人牙周膜细胞 (human periodontal ligament cells, hPDLCs) 中的表达及其对 hPDLCs增殖和成骨分化的影响。方法: 酶解组织块法体外培养hPDLCs,对其施加形变率10%,频率0.5 Hz的周期性牵张应力1、4、8、12、24 h,采用RT-PCR 和Western印迹法检测细胞中KLF5 mRNA和蛋白的表达。转染siRNA（si-KLF5）至hPDLCs沉默KLF5表达,RT-PCR检测KLF5 mRNA的表达。同时,将过表达碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor,bFGF、FGF2）的pcDNA3.1-FGF2转染至稳定转染si-KLF5的hPDLCs,加力8 h 后,以CCK8法检测各组细胞的增殖活性,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)试剂盒检测ALP活性,RT-PCR检测成骨分化因子Runx2和Osterix的mRNA表达,Western印迹法检测Runx2、Osterix、FGF2、GSK-3β、P-GSK-3β (ser 9)、β-catenin蛋白的表达。采用SPSS22.0 软件包对数据进行统计学分析。结果: 10% CTS刺激呈时间依赖性地诱导hPDLCs中KLF5 mRNA 和蛋白表达。si-KLF5转染可显著抑制10% CTS诱导的hPDLCs的增殖,降低其ALP活性,减少Runx2和Osterix的mRNA和蛋白表达,并抑制FGF2-GSK-3β/β-catenin信号通路的激活;而过表达FGF2可以部分逆转沉默KLF5对hPDLCs增殖和成骨分化的抑制效应。结论: 周期性牵张应力作用下,KLF5通过FGF2-GSK-3β/ /β-catenin信号通路影响人牙周膜细胞的增殖和成骨分化。     

丹酚酸B对人牙周膜细胞成骨分化的影响

目的探讨中药丹参主要活性成分丹酚酸B（SalB）对人牙周膜细胞（hPDLCs）成骨分化的影响。方法取第3代hPDLCs进行实验,运用甲基噻唑基四唑（MTT）法检测不同浓度丹酚酸B对hPDLCs增殖活性影响,通过检测碱性磷酸酶（ALP）活性、矿化结节染色、骨钙素（OCN）mRNA表达来探讨丹酚酸B对hPDLCs成骨分化的影响。结果丹酚酸B对hPDLCs增殖活性无影响。当丹酚酸B浓度为0.5、1、5 μmol·L^-1时均能增加hPDLCs的ALP活性和OCN mRNA表达,与OIM组比较差异有统计学意义（P<0.05）;且当丹酚酸B浓度为0.5、1、5 μmol·L^-1时hPDLCs形成矿化结节数量明显高于OIM组。结论适宜浓度的丹酚酸B能有效促进hPDLCs成骨分化。     

镁离子对人牙周韧带细胞体外成骨能力的影响

目的:探究不同浓度Mg²⁺对hPDLCs成骨向分化的影响,为后续牙周组织再生实验选择合适的Mg²⁺注入浓度提供依据。方法:取P3-P5代hPDLCs于Mg²⁺浓度分别为0、10、15、25、35、50 mmol/L条件中常规培养,用CCK-8法检测hPDLCs增殖情况。成骨诱导后比较各组ALP活性差异及茜素红矿化结节着色情况,进行RT-qPCR检测成骨相关基因Runx2、ALP、Col1、OPN及Bglap的表达差异。采用SPSS16.0软件,运用单因素方差分析进行统计学分析。结果:10、15、25 mmol/L Mg²⁺浓度可促进细胞增殖并提高ALP活性,35、50 mmol/L Mg²⁺浓度抑制细胞增殖及ALP活性。结论:适宜浓度镁离子(0~25 mmol/L)可促进hPDLCs早期成骨分化并抑制矿化。     

柚皮苷对人牙周膜细胞功能调节的作用

目的:通过研究中药有效成分柚皮苷对人牙周膜细胞(hPDLCs)增殖、矿化成骨及骨保护素(OPG)表达的影响,探讨柚皮苷对人牙周膜细胞增殖及成骨功能的调节作用。方法:采用酶消化结合组织块法,体外原代培养hPDLCs,通过四甲基偶氮唑蓝(MTT)比色法、酶联免疫吸附法和半定量反转录聚合酶链反应(RT-PCR)等方法,测定不同质量浓度(100、10、1.0、0.1、0.01mg/L)柚皮苷作用后,hPDLCs增殖、碱性磷酸酶(ALP)活性、Ⅰ型胶原蛋白、OPG表达的变化,采用SPSS16.0统计包对数据进行统计学处理。结果:原代培养的hPDLCs形态良好,1.0mg/L浓度组的柚皮苷对hPDLCs增殖、ALP活性和Ⅰ型胶原蛋白表达的促进作用最强,此浓度柚皮苷对细胞OPG mRNA的调节作用在测定时段内呈时间依赖性。结论:柚皮苷有促进hPDLCs增殖及向成骨方向转化的作用。     

富血小板纤维蛋白对牙髓干细胞体外增殖与分化特性的影响

目的:探讨不同浓度富血小板纤维蛋白(platelet-rich fibrin,PRF)对犬牙髓干细胞(dental pulp stem cells,DPSCs)体外增殖及成牙本质/成骨分化能力的影响.方法:酶消法分离培养犬DPSCs,经流式细胞术和多向分化鉴定后分别在含自体PRF体积比为1/8、2/8、3/8的3种浓度的培养基中进行培养;采用MTT法检测1、2、3、4、5、6、7d各时间点的细胞增殖活性;实时定量PCR检测培养7、14、21 d时ALP、DSPP、DMPl mRNA的表达水平.结果:成功分离并获得克隆化培养的犬DPSCs,DPSCs具有成骨和成脂分化能力;3种浓度PRF均能促进DPSCs的增殖,1周内促增殖作用有时间依赖性而无PRF浓度依赖性;不同浓度PRF可通过上调成牙本质/成骨早期标志基因ALP、DSPP mRNA及晚期标志基因DMP1mRNA的表达来促进犬DPSCs成牙本质/成骨向分化,该效应既具时间依赖性又具有PRF浓度依赖性.结论:自体PRF可以不同方式同时促进犬DPSCs的增殖及分化.     

人骨形成蛋白－2对人牙髓细胞增殖和分化的影响

目的：探讨骨形成蛋白－2（BMP－2）对体外培养的人牙髓细胞（DPCs）增殖和分化的影响。方法：体外培养人DPCs,分别与不同浓度的BMP－2（50、100、200 ng／mL）共同培养;分别检测各组细胞的增殖情况、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）活性、钙化结节形成量以及牙本质涎磷蛋白（DSPP）、牙本质基质蛋白－1（DMP－1）各成牙本质相关基因的表达水平。结果：50～200 ng／mL 的BMP－2对DPCs的增殖均无明显促进作用;但是,能呈剂量依赖性地提高细胞的ALP活性、促进钙化结节的形成、上调DSPP和DMP－1 mRNA的表达水平,各浓度BMP－2组均高于对照组（P ＜0．05）。结论：BMP－2对体外培养的人DPCs增殖无明显影响,但可明显促进DPCs的成牙本质细胞方向分化。     

外泌体诱导3D纳米纤维小管中牙髓干细胞成骨/成牙本质向分化的作用研究

目的    探究基质细胞衍生因子-1α（stromal cell-derived factor-1α,SDF-1α）诱导的根尖牙乳头干细胞来源外泌体（exosomes derived from stem cells from apical papilla,SCAP-Exo）对3D纳米纤维小管中牙髓干细胞（dental pulp stem cells,DPSCs）增殖和成骨/成牙本质向分化的影响。方法    提取SDF-1α诱导的SCAP-Exo,采用透射电镜、纳米粒子跟踪技术及Western Blot进行鉴定。将DPSCs培养于3D纳米纤维小管中,扫描电镜观察DPSCs的形态与黏附状态。使用不同质量浓度（0、50、100 μg/mL）的SCAP-Exo刺激3D纳米纤维小管中的DPSCs,分别记为对照组、50 μg/mL SCAP-Exo组和100 μg/mL SCAP-Exo组,并对细胞增殖活力和碱性磷酸酶（ALP）活性进行检测;实时RT-PCR和Western Blot分别检测成骨/成牙本质向分化相关基因的mRNA和蛋白表达水平。结果    SCAP-Exo形态呈茶托状,具有双层膜结构,平均粒径为126.4 nm,能够表达外泌体标志蛋白CD9和CD81。扫描电镜观察显示DPSCs在3D纳米纤维小管中的黏附状态良好。50 μg/mL SCAP-Exo组和100 μg/mL SCAP-Exo组DSPCs的增殖活力和ALP活性均高于对照组,且100 μg/mL SCAP-Exo组较50 μg/mL SCAP-Exo组的ALP活性升高更显著（均P < 0.05）。100 μg/mL SCAP-Exo组成骨/成牙本质向分化基因（ALP、DMP-1、BSP和OCN）的mRNA和蛋白表达水平均高于对照组（均P < 0.05）。结论    DPSCs可在3D纳米纤维小管中维持良好的增殖活力。SDF-1α诱导的SCAP-Exo可增强3D纳米纤维小管中DPSCs的增殖活力和ALP活性,以及促进其向成骨/成牙本质向分化。     

MiR-34a在牙周膜细胞成骨向分化中的作用

目的:探讨微小RNA-34a在牙周膜细胞成骨向分化中的作用。方法:体外分离培养人牙周膜细胞(hPDLCs),取第3~6代用于实验。首先,对hPDLCs进行成骨诱导液处理,在3、7、14 d后利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测miR-34a基因的表达变化。然后,构建慢病毒载体pCDH-pre-miR-34a和pCDH,将慢病毒载体感染hPDLCs,构建pre-miR-34a过表达细胞模型(hPDLCs/34a)和空载体对照细胞模型(hPDLCs/pCDH),并诱导hPDLCs成骨分化3、7、14和21 d。分析成骨标志基因碱性磷酸酶(ALP)、Runt相关转录因子2(Runx2)、骨钙素(OCN)及骨涎蛋白(BSP)表达变化,ALP活性及钙化结节形成的茜素红染色情况。结果:hPDLCs经成骨分化诱导后, miR-34a基因表达在第3天开始明显升高,并呈逐渐增高趋势,差异均有统计学意义(P<0.001)。与hPDLCs/pCDH组相比,hPDLCs/34a组的ALP活性和茜素红染色均有明显减弱。qRT-PCR结果显示:hPDLCs/34a组的ALP表达量在成骨诱导7 d时较hPDLCs/pCDH组降低(P<0.05);Runx2、OCN及BSP表达量的差异在各时间点基本无统计学意义。结论:在体外条件下,miR-34a抑制人牙周膜细胞成骨向分化。     

黄芩素对人牙周膜细胞增殖、RUNX2和BMP2表达的研究

目的探讨中药黄芩提取物黄芩素对人牙周膜细胞(hPDLCs)增殖和成骨基因RUNX2、BMP2表达的影响。方法原代培养hPDLCs,hPDLCs中分别加入浓度为1.25、2.50、5.00、10.00μmol/L的黄芩素作为实验组,空白组不加黄芩素。MTT法检测黄芩素对hPDLCs增殖的影响;试剂盒检测ALP的活性和表达;qRT-PCR研究黄芩素对hPDLCs RUNX2、BMP2表达的影响。结果较空白组,1.25~10.00μmol/L黄芩素作用于hPDLCs,其增殖活力略下降,但差异无统计学意义(P>0.05);黄芩素组ALP活性和表达上升(P<0.05),呈浓度依赖性;成骨相关基因RUNX2、BMP2 mRNA表达水平随时间延长,表达量持续上升,11 d上升最为显著(P<0.05),且10.00μmol/L黄芩素组显著高于其余浓度组(P<0.05)。结论黄芩素对hPDLCs骨向分化有促进作用,有可能作为牙周再生的选择之一。     

褪黑素对人牙周膜细胞成骨分化能力的影响

目的 探讨褪黑素对人牙周膜细胞(hPDLCs)成骨分化能力的影响.方法 原代培养法成功提取hPDLCs后,加入不同浓度的褪黑素作为实验组,空白对照组不加褪黑素.MTT法检测不同浓度褪黑素对细胞增殖的影响,相关试剂盒检测碱性磷酸酶(ALP)的活性和表达后,采用茜素红S染色、Real-time PCR和Western Bl...     

骨形态发生蛋白7在高糖环境下对成骨细胞分化的影响

目的:研究对于重组人骨形态发生蛋白7(bone morphogenetic protein7,BMP7)在持续稳定高糖环境下对成骨细胞生物学性能及成骨活性的影响。方法:细胞取小鼠颅顶前成骨细胞亚克隆14(MC3T3-E1Subclone 14,MC3T3),分为4组:正常生理糖浓度组(葡萄糖浓度为5.5 mmol/L)为对照组,生理糖浓度+BMP7组高糖组(葡萄糖浓度为5.5 mmol/L,BMP7浓度为100 μg/L)(葡萄糖浓度为25 mmol/L),高糖+BMP7组(葡萄糖浓度为25 mmol/L,BMP7浓度为100 μg/L)。甲基噻唑基四唑(MTT)法检测不同条件培养后1 d、3 d、5 d、7 d后的细胞增殖情况,成骨诱导检测细胞碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性。罗丹明-鬼笔环肽染色后以激光共聚焦显微镜观察MC3T3细胞骨架于BMP7作用24h后的形态变化,荧光实时定量PCR(quantitative real-time PCR,RT-qPCR)检测BMP7作用48 h后成骨基因特异性转录因子2(Runx2),骨钙素(osteocalcin,OCN)、碱性磷酸酶(ALP)的mRNA表达。结果:MTT实验显示25 mmol/L葡萄糖可抑制MC3T3增殖(P<0.05),加入BMP7后可提高细胞增值率(P<0.05)。并可上调高糖导致的ALP活性下降。细胞骨架观察结果显示,对照组细胞骨架成束状铺开,交织成网,较为均匀。高糖组细胞微丝解聚成团状,模糊不清。RT-qPCR结果显示BMP7可促进MC3T3细胞的ALP、OCN及Runx2(P<0.05)的表达。结论:持续稳定高糖环境能够抑制成骨细胞的增殖及ALP活性,影响细胞骨架结构,抑制成骨基因表达,添加BMP7可以在不同程度上反转该趋势,但仍较正常水平低。     

富血小板纤维蛋白提取液对经TNF-α刺激下人牙周膜细胞的影响

目的:检测富血小板纤维蛋白提取液(PRFe)对肿瘤坏死因子α(TNF-α)刺激下的人牙周膜细胞(hPDLCs)成骨分化能力的影响.方法:组织块法分离培养hPDLCs,免疫组化鉴定其来源;Choukroun法制取PRFe;实验分为空白对照组、TNF-α(10 ng/ml)组、PRFe组和PRFe+ TNF-α(10 ng/ml)组.碱性磷酸酶试剂盒检测ALP活性;茜素红染色观察细胞矿化功能;Western blotting检测Runx2、Osterix蛋白含量.结果:ALP活性检测、茜素红染色和Western blotting结果显示TNF-α组各项指标均低于空白对照组(P＜0.05),PRFe组各项指标均高于空白对照组(P＜0.05),PRFe+ TNF-α组各项指标均高于TNF-α组(P＜0.05),PRFe组各项指标均高于PRFe+ TNF-α组(P＜0.05).结论:PRFe可促进经TNF-α刺激的hPDLCs成骨分化.     

细胞外信号调节蛋白激酶1/2在介导周期性牵张力对牙周膜细胞成骨分化中的作用

目的 研究周期性牵张力刺激下细胞外信号调节蛋白激酶（ERK）1/2对牙周膜细胞成骨分化的分子调控机制。方法 组织块法培养人牙周膜细胞。采用多通道应力加载系统对细胞施加频率0.5 Hz、振幅10%的周期性牵张力（加力时间1、3、6、12、24 h）,以不加力的细胞作为对照,并分别在加力前应用ERK1/2通路特异性抑制剂U0126以及对细胞转染ERK1/2显性负相变异体（DN-ERK1/2）。采用实时荧光定量聚合酶链式反应（real-time PCR）及蛋白质印迹法研究人牙周膜细胞的基因蛋白水平变化。结果 加力后人牙周膜细胞的p-ERK1/2蛋白水平及骨钙蛋白（OCN） mRNA、骨涎蛋白（BSP）mRNA水平均显著升高,Runt相关基因（Runx）2 mRNA及蛋白水平在加力3、6 h均显著升高。加入抑制剂U0126或细胞转染DN-ERK1/2后,Runx2、OCN、BSP mRNA水平以及Runx2、p-ERK1/2蛋白水平均降低。结论 ERK1/2是周期性牵张力刺激下牙周膜细胞成骨分化的重要分子途径,力学刺激下激活的ERK1/2可能通过提高Runx2蛋白的表达水平而参与成骨基因OCN和BSP的转录表达。