TGF-β1对钛表面成骨相关蛋白基因表达的影响

目的:通过观测特定浓度的转化生长因子β1(transforming growth factorsβ1,TGF-β1)对钛表面成骨细胞中骨钙素(osteocalcin,OC)、骨涎蛋白(bone sialoprotein,BSP)和I型胶原蛋白(collagen-I,COL-I)基因表达的影响,以探讨其对钛表面成骨细胞分化的作用。方法:体外培养成骨细胞接种于钛片表面,将其分为实验组和对照组,实验组加入0.5ng/ml的TGF-β1刺激细胞增殖和分化,收集第1d、3d、7d培养的细胞。通过RT-PCR检测不同培养时间OCmRNA、BSPmRNA和Col-ImRNA表达情况,对照组不加TGF-β1。结果:浓度为0.5ng/ml的外源性TGF-β1加入到接种于钛片表面的成骨细胞中后,均可显著增加几种细胞因子(OC、BSP和Col-I)基因的表达(P<0.05)。结论:浓度为0.5ng/ml的外源性TGF-β1对钛片表面的成骨细胞成骨相关因子表达有一定的促进作用。     

TGF-β1影响钛表面成骨细胞增殖分化的体外研究

目的动态观测TGF—β1和钛片表面微形态对胎鼠成骨细胞增殖分化的影响以及两者之间的相关关系。方法将传代后的成骨细胞接种于不同处理（机械打磨、喷砂处理TPS）钛片表面，加入外源性TGF-β1（浓度为10ng／ml）后MTT法检测细胞增殖，并检测细胞内ALP和细胞外OC的合成分泌状况；设置玻片对照组。结果外源性TGF—β1后对各组钛片表面的成骨细胞增殖均有不同程度的抑制作用，细胞接种后期抑制作用更明显。细胞接种早期，ALP活性和OC分泌量各实验组和对照组与未加因子相比有明显增加（P〈0．05）。细胞接种后期，成骨细胞ALP合成在机械组与未加因子相比明显减少（P〈0.05），喷砂组和TPS组则仍然增加；OC分泌量在机械组和对照组变化不明显，而喷砂组和TPS组OC分泌与未加因子相比明显增加（P〈0．05）。结论浓度为10ng／ml的外源性TGF—β1对不同钛片表面成骨细胞增殖有一定抑制作用。外源性TGF-β1和粗糙钛片表面对成骨细胞分化有一定协同促进作用。     

瘦素在种植体骨结合中的作用研究

摘要：目的：体外实验研究瘦素对大鼠骨髓间充质干细胞在纯钛表面增殖、分化的影响。 方法：将体外培养的SD大鼠骨髓间充质干细胞接种于钛片表面,实验组加入50nmol/L瘦素,比较实验组与对照组ALP、OC的含量,以及MTT法检测瘦素对细胞增殖的影响。 结果：实验组与对照组之间ALP、OC情况均有统计学差异（P<0.05）,对细胞增殖无明显促进作用。 结论：瘦素能够促进钛片表面骨髓间充质干细胞的分化。     

TGF-β3对成骨细胞的增殖和成骨能力的影响及其机制初探

目的 观察不同浓度的转化生长因子-β3(transforming growth factor-β3, TGF-β3)对成骨细胞增殖和成骨能力的影响及其机制。方法 分离获得新西兰幼兔颅盖骨成骨细胞,纯化并鉴定后用不同浓度的TGF-β3(0.1、1、10、100μg/L)诱导成骨细胞,CCK-8法检测增殖活性,定量检测法测定碱性磷酸酶(ALP)含量;免疫细胞化学染色观察Ⅰ型胶原Α1(COL-1A1)、Runt相关骨形成蛋白-2(Runx-2)和骨钙素(OCN)蛋白表达;qPCR法检测ALP、骨桥蛋白(OPN)、骨涎蛋白(BSP)、成骨细胞特异性转录因子(Osx)和Smad4基因的表达;Western blotting法检测Smad2/3蛋白的表达情况。结果 成功分离获得并鉴定成骨细胞;10、100μg/L的TGF-β3能明显促进成骨细胞增殖(P<0.05);10μg/L TGF-β3组ALP含量始终高于对照组(P<0.05);免疫细胞化学染色结果显示10、100μg/L的TGF-β3组各蛋白表达均强于对照组;qPCR结果示10、100μg/L的TGF-β3能促进ALP、OPN、...     

流体剪切力作用下喷砂酸碱处理钛表面对原代成骨细胞Wnt/β-catenin信号通路关键蛋白mRNA表达的影响

目的探讨流体剪切力及喷砂酸碱处理钛表面在不同时相对原代成骨细胞Wnt/β-catenin信号通路关键蛋白表达的影响。方法制备抛光处理纯钛钛片(P组)、喷砂酸碱处理纯钛钛片(S组),取新生第一天SD大鼠颅骨进行原代成骨细胞培养并分别接种于玻片(G组)、P组钛片、S组钛片表面,培养72h后,置于流体加载系统中,在0dynes/cm2(静止组)和12dynes/cm2(受力组)大小的流体剪切力下分别作用0h、0.25h、0.5h、1h、2h、4h,通过实时荧光定量聚合酶链反应检测低密度脂蛋白受体相关蛋白5(low-density lipoprotein receptor-relat-ed protein5,LRP5)和β-连环蛋白(β-catenin)的mRNA表达变化。结果 3种表面受力组LRP5和β-catenin的mRNA表达水平均比静止组高(P<0.05)。LRP5的mRNA表达水平在S组最高(P<0.05);细胞受力时G组在1h、P组和S组在0.5h时LRP5的mRNA表达量达到最高峰。β-catenin的mRNA表达水平在S组最高(P<0.05);细胞受力时表达量最高峰在3种表面均出现在0.5h。结论适宜大小的流体剪切力以及喷砂酸碱处理钛表面均能促进成骨细胞Wnt/β-catenin信号通路的激活,并且喷砂-酸碱处理钛表面提高了成骨细胞Wnt/β-catenin信号通路对流体剪切力刺激的敏感性。     

磁性附着体模拟静磁场对成骨细胞转化生长因子β1基因表达的影响

目的研究不同强度的磁性附着体模拟静磁场对成骨细胞转化生长因子β1(TGF-β1)基因表达的影响。方法利用细胞静磁场加载装置,对体外培养的SD大鼠成骨细胞分别进行12.5、125和250mT的静磁场加载,连续加载0.5、1、3、5和7d,采用反转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术检测成骨细胞的TGF-β1mRNA表达的。结果 12.5mT磁场加载组在加载0.5、1和3d,细胞的TGF-β1mRNA的表达比对照组相应时段明显增强(P<0.05)。125和250mT磁场组加载静磁场0.5、1、3、5和7d后,细胞的TGF-β1mRNA的表达升高更加明显,与对照组和12.5mT磁场加载组细胞相比差异有统计学意义(P<0.05)。静磁场对细胞的TGF-β1mRNA表达的影响有一定的剂量-效应关系。结论在本试验条件下,磁性附着体模拟静磁场可以抑制TGF-β1mRNA基因表达的下降,促进成骨细胞的分化。     

TGF-β1促进rhBMP-2对成骨前体细胞增殖分化的观察

目的:观察TGF-β1对rhBMP-2促进成骨前体细胞(MC3T3-E1)增殖和分化能力的影响。方法:MC3T3-E1加入不同浓度的rhBMP-2和TGF-β1+rhBMP-2进行组织学观察,用MTT法检测细胞增殖,通过ELISA检测细胞ALP含量。结果:随着加入rhBMP-2浓度的增加,MC3T3-E1细胞的增殖逐渐增加,TGF-β1+rhBMP-2组增加更为显著(P<0.05)。TGF-β1+rhBMP-2组和rhBMP-2组在rhBMP-2浓度为25、50、100μg/L间存在统计学意义(P<0.05)。随着rhBMP-2浓度的增加,ALP值逐渐增加,TGF-β1+rhBMP-2组ALP值升高更为显著(P<0.01),TGF-β1+rhBMP-2组和rhBMP-2组在rhBMP-2浓度为25、50μg/L间有统计学意义(P<0.05)。结论:TGF-β1可促进rhBMP-2对MC3T3-E1的增殖和成骨分化作用。     

ClC-3氯通道参与TGF-β通路调控PTH的促成骨分化作用机制研究

目的：：初步探究电压门控氯通道3(ClC-3)在甲状旁腺激素(PTH)调节成骨分化过程中的作用机制。方法：采用基因转染的方法,分别用特异性siRNA调节成骨细胞MC3T3-E1中转化生长因子β1(TGF-β1)及ClC-3基因的表达水平,采用实时定量RT-PCR检测ClC-3、TGF-β1及碱性磷酸酶(ALP)、骨唾液蛋白(BSP)、骨钙素(OC)、核心结合蛋白因子2(Runx2)等成骨相关因子的基因表达情况,并用Western blot及免疫荧光方法检测CLC-3和TGF-β1蛋白的表达情况。结果：在PTH间断刺激下,成骨细胞中仅干扰TGF-β1基因表达后,ClC-3氯通道基因及蛋白表达水平增强;仅干扰ClC-3氯通道基因后,TGF-β1基因及蛋白表达水平升高。同样在PTH间断刺激下,在分别干扰ClC-3氯通道基因和TGF-β1基因后,成骨相关基因表达水平较对照组明显降低(P<0.05);然而共同干扰两者之后成骨相关基因表达较对照组无明显差异(P>0.05)。结论：ClC-3氯通道通过TGF-β通路参与介导了PTH在成骨细胞中促进成骨细胞分化的作用。     

钛表面形貌和亲水性表面对成骨细胞增殖、分化的影响

目的:通过体外实验研究普通喷砂酸蚀纯钛表面和亲水性喷砂酸蚀纯钛表面对成骨细胞增殖、分化等生物学行为的影响。方法:纯钛片表面分别采用光滑处理(smooth pretreated Ti,PT)、大颗粒喷砂酸蚀表面处理(sand-blasted,large-grit,acid-etched,SLA)及亲水性化学活化大颗粒喷砂酸蚀表面处理(chemically-modified SLA,modSLA/SLActive),在表面接种MC3T3-E1成骨细胞,采用MTT、碱性磷酸酶半定量测试以及茜素红染色检测其对成骨细胞增殖、分化的影响,并采用实时荧光定量PCR检测成骨细胞在不同材料表面骨功能基因表达的差异。应用SAS 9.0软件包对数据进行统计学分析。结果:与光滑钛表面相比,普通喷砂酸蚀钛表面能通过促进ALP、钙基质的分泌和成骨功能基因(Runx2、OSX、OCN和OPN)的表达而显著抑制成骨细胞增殖并促进其分化。在表面粗糙度的基础上增加亲水性,可使这一效应更加明显。结论:表面粗糙度和亲水性是影响成骨细胞生物学行为的重要因素,粗糙钛表面能显著抑制成骨细胞增殖,促进其分化,亲水性的粗糙钛表面促进成骨细胞分化的作用更加显著。     

不同应力作用下纯钛表面成骨细胞核结合因子a1的表达

目的：观察不同大小的应力对纯钛表面成骨细胞核结合因子a1基因表达的影响。方法：将MG-63成骨样细胞接种于纯钛表面，施加大小分别为100g、200g、300g、400g的离心力15min并培养4h后收集细胞，应用逆转录-聚合酶链式反应和蛋白印迹法检测核结合因子almRNA及其蛋白的表达。结果：钛片表面成骨细胞CbfalmRNA及其蛋白表达均为阳性，分别施加大小为100g、200g、300g的离心力后，Cbfal表达均明显高于对照非受力组，具有显著性差异，其中离心力为200g时其表达量最高；施加400g的离心力后，Cbfal表达明显低于对照非受力组，具有显著性差异。结论：应力可影响成骨细胞核结合因子a1的表达，提示适宜大小的应力作用有利于提高微钛钉种植体周成骨细胞的生物学活性。     

过氧化氢及热处理的纯钛钛片对小鼠MC3T3-E1粘附、增殖和分化影响的研究

目的探讨过氧化氢及热处理的纯钛钛片对小鼠MC3T3-E1粘附、增殖和分化能力的影响。方法喷砂、双酸处理的纯钛钛片设为对照组,而喷砂、酸蚀、过氧化氢及热处理的纯钛钛片设为实验组。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对2组钛片的表面进行表征。接着在2组钛片表面培养MC3T3-E1,检测其早期粘附、增殖及分化的能力。结果SEM和XRD检测结果显示对照组钛片表面为粗糙的网状孔洞结构,而实验组钛片同样为粗糙的网状孔洞形貌,表面还覆盖有锐钛矿晶体结构;实验组钛片明显促进了成骨细胞的早期粘附(P<0.05),而且培养在实验组钛片表面的细胞增殖得更快(P<0.05)。同时,在实验组钛片表面生长的成骨细胞表达了更高的碱性磷酸酶及骨钙素(无论是蛋白水平还是基因水平)。结论喷砂、酸蚀及过氧化氢热处理纯钛种植体可能有利于与周围骨组织的结合。     

纳米颗粒钛膜对成骨细胞合成功能的影响

目的通过对比不同纳米颗粒钛膜表面成骨细胞的合成能力,评价其生物相容性。方法采用直流磁控溅射法通过控制温度（常温、100 ℃、250 ℃、380 ℃）构建4级纳米颗粒钛膜,将SD乳鼠第3代成骨细胞接种于其表面及未镀膜的钛片表面,对表面成骨细胞上清液中骨钙素（OC）含量进行检测。结果在7、14 d时,随着时间的延长,各实验组和对照组样本表面的细胞上清液中OC含量均增大。在7 d时,对照组与其他各组相比,OC含量间差异均有统计学意义（P＜0.05）。在14 d时,100 ℃实验组表面OC含量增幅最大,100 ℃实验组与380 ℃实验组、对照组、空白组相比,其差异具有统计学意义（P＜0.05）,250 ℃实验组与380 ℃实验组、对照组、空白组相比,其差异也具有统计学意义（P＜0.05）。结论钛表面纳米改性有利于其生物相容性,不同纳米粒径可以影响成骨细胞的合成功能。     

TiO2纳米管阵列负载依布硒缓释体系的优化构建及成骨活性初探

目的 在钛表面构建二氧化钛纳米管阵列加载依布硒(Ebselen, EB)的缓释体系，探究药物释放动力学及其对成骨细胞行为的影响。方法 通过阳极氧化法在钛基底表面制备出直径120 nm、长2μm的二氧化钛纳米管阵列(TiO₂ nanotubes, TNT),随后通过冻干法负载不同质量的EB,观察、分析载药后纳米管口的微形貌、表面元素组成以及药物释放特征；将MC3T3-E1成骨细胞接种于不同浓度的EB释出液中，基于微纳米形貌、促成骨性能和药物释放动力学特征，探寻TNT负载EB的最佳加载量。结果 纯钛基底制备形成的TNT在负载EB后可检测出特征性硒元素，当TNT表面负载的EB<5μg/cm²时可完整保留纳米管阵列结构，不同加载量的EB在24 h后均可完全释出，当EB浓度低于10μmol/L时可促进MC3T3-E1的增殖活性和成骨分化，其中，5μmol/L浓度的效果最佳。结论 当TNT表面负载EB<5μg/cm²时纳米管拓扑结构完整，EB浓度在5μmol/L时体外成骨活性最佳。     

钛种植体表面微形态对成骨细胞生长影响的体外研究

目的:研究钛种植体表面微形态对成骨细胞生长的影响。方法:将原代培养的成骨细胞与三种不同表面处理的钛片(机械打磨组G、喷砂组SB、钛浆喷涂组TPS)共同培养,采用扫描电镜、MTT法、碱性磷酸酶活性(ALP)及骨钙素分泌(OC)的检测来观察不同表面微形态对成骨细胞粘附、增殖、分化的影响。结果:成骨细胞在不同钛片表面粘附生长,SB组、TPS组表面细胞呈分化表型。SB组、TPS组细胞增殖率高于G组(P <0 .0 5 )。第1d、5d、10d ,SB组、TPS组ALP的活性高于对照组(P <0 .0 5 ) ;G组第1d、3d、5dALP分泌与对照组比较,差异无显著性(P >0 .0 5 )。第3d、5d、10dSB组、TPS组OC分泌量与对照组相比有显著性差异(P <0 .0 5 )。结论:粗糙表面(SB组、TPS组)比光滑表面(G组)更有利于成骨细胞的粘附、增殖,能促进成骨细胞向成熟的表型分化。     

辛伐他汀对大鼠颅骨成骨细胞生物学特性的影响

目的：研究辛伐他汀对原代培养大鼠颅骨成骨细胞增殖、分化及矿化功能的影响。方法：组织块法分离培养大鼠颅骨成骨细胞,分别在含不同浓度辛伐他汀（1.0μmol/L、0.5μmol/L、0.25μmol/L、0.125μmol/L）培养液环境下培养成骨细胞,采用MTT法测定细胞增殖情况;检测细胞碱性磷酸酶（ALP）活性以及培养液中骨钙素（OC）含量;Von Kossa染色观察成骨细胞矿化结节,用Image-Pro Plus（IPP6.0）软件及其相关系统完成图像采集及分析计算成骨细胞矿化面积的百分比,通过矿化结节面积百分比计算检测细胞的矿化能力。采用SPSS13.0对数据进行单因素方差分析。结果：辛伐他汀抑制成骨细胞的增殖,呈剂量依赖性。各浓度组的ALP活性均增加,以0.250μmol/L浓度组的作用效应最为显著;骨钙素水平增加,与对照组比较均有统计学意义;辛伐他汀能使成骨细胞矿化面积百分比显著增加,差异有统计学意义（P〈0.05）。结论：辛伐他汀抑制体外培养大鼠颅骨成骨细胞的增殖,但却促进成骨细胞的分化及矿化,发挥促进骨形成的作用。     

格列美脲对高糖环境下大鼠下颌骨成骨细胞增殖、分化及矿化的影响

目的:探讨格列美脲对高糖培养的大鼠下颌骨成骨细胞增殖、分化和矿化功能的影响。方法:分离培养大鼠下颌骨成骨细胞,分别给予5.5 mmol/L(生理糖浓度)、16.5 mmol/L葡萄糖浓度的培养液培养,加入或不加入10μmol/L格列美脲后,用噻唑蓝法(MTT)观察成骨细胞7 d时的增殖情况,生化法测定7 d时的碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性,Western免疫印迹检测7 d和14d时Ⅰ型胶原(collagenⅠ,ColⅠ)的表达,实时定量PCR检测21 d时的骨钙素(osteocalcin,OCN)mRNA的表达,采用SPSS13.0软件包对数据进行统计学分析。结果:高糖浓度降低了成骨细胞的增殖、ALP活性和OCN的mRNA表达,提高了14 d时的ColⅠ的表达。格列美脲能够促进2种糖浓度下的成骨细胞增殖、ALP活性、ColⅠ的蛋白表达和OCN的mRNA表达。结论:高糖浓度降低了大鼠下颌骨成骨细胞的增殖、分化和矿化能力,在2种糖浓度下,格列美脲促进大鼠下颌骨成骨细胞的增殖、分化和矿化。     

钛片表面粗糙度和氧化膜对成骨细胞增殖和分化的影响

目的：研究钛片表面粗糙度和氧化膜对成骨细胞增殖和分化的影响,为种植体表面处理提供理论依据。方法：采用粒度分别为108～130 μm(S1)、216～301 μm(S2)和356～411 μm(S3)的二氧化钛颗粒对纯钛钛片表面进行喷砂处理,钛浆喷涂(titanium-sprayed plasma, TPS)表面处理组由Straumman 公司提供,600目砂纸打磨组(S0)作为对照组,在钛片表面进行成骨细胞培养。采用表面轮廓测量仪测量其表面粗糙度,电子探针(electron microprobe)测定钛片表面氧化膜结构。分别在1、3、5及7 d时,采用四锉盐比色(MTT)法检测不同处理表面对成骨细胞增殖(OD值)的影响;通过碱性磷酸酶活性(ALP)及骨钙素分泌(OC)检测比较不同处理的表面对成骨细胞分化的影响。采用SPSS12.0软件包对数据进行单因素方差分析。结果：S0 、S1 、S2 、S3 和TPS组表面粗糙度由0.372 μm至5.239 μm递增;喷砂组钛片表面氧化膜结构完整、连续;粗糙表面比光滑表面更利于成骨细胞增殖和分化。喷砂表面粗糙度越高,越利于成骨细胞增殖和分化。S3组成骨细胞增殖和分化优于TPS组。结论：表面粗糙度较高的喷砂表面,更利于成骨细胞增殖和分化。     

三七总皂苷对兔BMSCs的成骨分化及TGF-β1表达的影响

目的:观察三七总皂苷(panax notoginseng saponins,PNS)对兔骨髓间充质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)成骨分化及TGF-β1在基因水平表达变化的影响。方法:体外分离培养兔BMSCs,观察不同浓度PNS(50、100、200 mg/L)对兔BMSCs的影响,采用MTT法检测细胞增殖,茜素红染色观察钙结节形成,qRT-PCR检测TGF-β1表达水平。结果:各浓度PNS培养下的细胞增殖无明显差异(P>0.05);100、200 mg/L PNS组的钙结节数量和TGF-β1的表达水平均高于阴性组(P<0.05)。结论:PNS可促进兔BMSCs的成骨分化并刺激其分泌TGF-β1,但无明显促细胞增殖作用。     

泛素特异性蛋白酶4对脂肪干细胞成骨分化的影响

目的:本研究通过使用泛素特异性蛋白酶4(USP4)抑制剂Vialinin A干预大鼠脂肪干细胞(ASCs)的生长分化,探究USP4对ASCs的成骨分化的影响。方法:将分离培养至第3代的ASCs细胞分为6组分别用含0、0.1、0.5、1、5、10μmol/L Vialinin A的培养基培养10 d,CCK-8检测各组细胞增殖情况。将第3代细胞分为实验组、阳性以及阴性对照组,分别用含0.5μmol/L Vialinin A的成骨诱导液、不含Vialinin A的成骨诱导液及普通的α-MEM培养。检测各组第7天细胞内USP4、β-catenin、碱性磷酸酶(ALP)及骨桥蛋白(OPN)基因的表达。将3组细胞培养至第4、7、10、14天进行ALP染色,检测ALP的活性;培养至21 d时进行茜素红染色,检测细胞矿化结节的形成。采用t检验比较组间数据差异,P<0.05时差异具有统计学意义。结果:0.5μmol/L Vialinin A处理的实验组细胞增殖趋势与对照组的差异无统计学意义,表明该浓度的Vialinin A对细胞增殖无影响,作为后续实验组浓度。ALP与茜素红染色结果显示实验组染色效果均较其他组显著。RT-qPCR结果显示与阴性对照组相比,阳性对照组与实验组细胞内USP4与β-catenin表达量较低,差异具有统计学意义。实验组与阳性对照组相比无显著性差异。与阳性对照组相比,实验组的ALP与OPN表达量显著升高,差异具有统计学意义。结论 :0.5μmol/L的USP4抑制剂Vialinin A可以促进大鼠ASCs内ALP与OPN基因的表达。但USP4可能并非通过β-catenin途径调节其成骨分化。