骨形态发生蛋白2基因转染人羊水干细胞复合β-磷酸三钙支架促进骨再生

目的研究重组腺病毒介导的骨形态发生蛋白2（BMP-2）基因转染人羊水干细胞（hAFSC）的体外成骨分化,评价基因修饰的hAFSC负载于β-磷酸三钙（β-TCP）多孔支架后体内成骨能力。方法收集人工破膜后的中段羊水原代培养hAFSC,免疫磁珠分选CDl17／c-kit阳性的hAFSC,分别转染腺病毒介导的BMP-2或增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因,转染组转染BMP-2和EGFP基因、对照组转染无BMP-2编码序列的EGFP基因,空白组不做病毒转染。48h后荧光显微镜下观察细胞荧光表达及生长状况,应用流式细胞仪检测转染率。转染第7、14、21、28天采用ELISA检测各组hAFSC培养液中的BMP．2分泌量以确认转染后目的蛋白表达效果。各组hAFSC成骨诱导14d后进行碱性磷酸酶（ALP）染色,28d后进行茜素红染色评价成骨能力;成骨诱导3、7、14d后定量检测各组细胞ALP活性。20只8周龄裸小鼠随机分为Adv-hBMP-2-hAFSC-β-TCP组、Adv-EGFP-hAFSC-β-TCP组、hAFSC-β-TCP组和β-TCP组,每组5只,将细胞载体复合物植入各组裸小鼠股骨,8周后观察异位成骨组织学情况。结果hAFSC生长良好,Adv-hBMP-2或Adv-EGFP基因转染48h后荧光显微镜下见细胞贴壁良好,发出强绿色荧光,无死细胞产生,转染阳性率达（89．00±4．25）％。转染Adv-hBMP-2组hAFSC培养液上清中BMP-2第7、14、21、28天分别为（3．405±0．229）μg／L、（4．575±0．179）μg／L、（3．910±0．175）μg／L、（2．694±0．205）μg/L,第14天蛋白BMP-2分泌已达到高峰且第28天仍有蛋白表达,各时间点均明显高于对照组与空白组（均P〈0．05）。hAFSC成骨诱导14d后细胞相连成片,与对照组及空白组比较,ALP染色转染组染色阳性面积更大、阳性细胞数量更多。成骨诱导28d后茜素红染色见转染组细胞多中心聚集,伴大量红色钙结节形成,结节数量与大小明显优于对照组与空白组。成骨诱?     

兔骨髓间充质干细胞分化成骨及VEGF表达

目的　研究兔骨髓间充质干细胞 (MSC)诱导培养分化为成骨细胞的功能表面及血管内皮生长因子 (VEGF)的表达。方法　分离、培养新生兔骨髓间充质干细胞 ,体外扩增 ,用含地塞米松、β 甘油磷酸钠和维生素C的条件培养液诱导MSC向成骨细胞分化 ,观察诱导细胞碱性磷酸酶染色、钙化结节形成以及VEGF的表达。结果　MSC增殖能力活跃 ,成骨诱导后 ,细胞碱性磷酸酶呈强阳性染色 ,形成矿化结节 ,且VEGF表达增强。结论　兔MSC可迅速扩增 ,经诱导分化成骨后VEGF表达增强 ,是研究骨组织工程的理想种子细胞     

重组人骨形成蛋白2诱导成肌细胞成骨分化中的矿化反应***☆

背景：近年来成肌细胞在重组人骨形态发生蛋白2诱导下向成骨细胞分化已经通过多种方式得到了证实。 目的：探讨成肌细胞在重组人骨形态发生蛋白2诱导下向成骨分化过程的矿化反应及其体外诱导表达成骨表型的可行性。 方法：采用差速贴壁法和酶消化法获取Wistar乳鼠成肌细胞并体外培养,纯化鉴定后取第3代培养成肌细胞加入含重组人骨形成蛋白2的培养液进行诱导,对照组不加入重组人骨形成蛋白2,体外培养21 d。 结果与结论：成肌细胞经重组人骨形成蛋白2诱导后,细胞增殖减缓,相邻细胞聚集呈层状排列,诱导8 d可见胞浆有少量不透光结节,诱导14 d结节增多,21 d时胞浆内可见大量不透光结节,未经重组人骨形成蛋白2诱导的成肌细胞融合成有收缩性的肌管。诱导后的成肌细胞碱性磷酸酶活性随时间延长而增强,诱导21 d时细胞经碱性磷酸酶染色、Ⅰ型胶原免疫组化染色和钙结节染色均呈阳性反应。表明大鼠成肌细胞经重组人骨形成蛋白2诱导可以出现矿化反应,可在体外一定条件下诱导能够转化为成骨细胞。     

3种组织来源的间充质干细胞体外成骨能力的比较

目的比较成人骨髓间充质干细胞(BMSCs)、人脐带间充质干细胞(UC-MSCs)和人胎盘间充质干细胞(P-MSCs)的成骨能力。方法用含10%胎牛血清的DMEM/Ham's F-12培养液培养3种MSCs,CCK8法检测增殖能力,流式细胞仪鉴定3种细胞。碱性磷酸酶(ALP)和茜素红染色观察细胞经成骨诱导后成骨分化蛋白-ALP的分泌和矿化钙结节的沉积。实时荧光定量PCR(RT-q PCR)法检测MSCs骨再生相关基因的表达。Western blot方法检测MSCs成骨再生相关基因的蛋白表达。结果 MSCs在第3天进入对数增殖期。3种细胞的表面标志物阳性率:CD44、CD90和CD105均高于98%。3种MSCs成骨诱导9 d时,3种MSCs的实验组均表达大量成骨分化蛋白-ALP,成骨诱导18 d时3种MSCs均呈现较好的矿化能力;3种MSCs成骨诱导9 d时,实验组RUNX2和ALP基因显著性高表达(P0.05),成骨诱导18 d时,实验组RUNX2和骨钙素(OCN)亦显著性高表达(P0.05);3种MSCs成骨诱导9 d时,实验组均检测到RUNX2和ALP的蛋白表达;成骨诱导18 d时,实验组细胞亦检测到RUNX2和OCN的蛋白表达。结论 UC-MSCs和P-MSCs具有良好的成骨分化能力,有望作为骨组织工程的种子细胞用于治疗骨缺损。     

人骨髓间充质干细胞体外扩增并诱导为肝细胞的试验研究

目的寻找人骨髓间充质干细胞（hBMSC）扩增并向肝细胞方向诱导分化的培养体系,并验证该体系的诱导效率。方法健康成人志愿者骨髓,经密度梯度离心分离人骨髓单个核细胞（hBMMNC）,采用含表皮生长因子（EGF）和血小板衍生生长因子-BB（PDGF-BB）的培养液进行扩增培养至1010数量级后,以含肝细胞生长因子（HGF）、碱性成纤维样细胞生长因子4（FGF-4）、制瘤素（OSM）质量浓度各20ng/mL的培养液进行诱导培养,以RT-PCR、酶联免疫吸附分析（ELISA）、流式细胞分析、生物化学检测等方法检测其白蛋白、CK18、甲胎蛋白、尿素等的合成能力及氨代谢能力。结果培养液扩增hBMSC至1010数量级平均需（22.1±2.2）d,扩增后细胞表型特征仍符合hBMSC特征。扩增后的细胞经上述诱导体系诱导后,6d出现甲胎蛋白的合成,9～12d出现白蛋白的合成,18d达到高峰;对氨的代谢和尿素的合成功能在9～12d出现并持续存在。结论以含EGF和PDGF-BB的培养液扩增hBMSC快速,并能很好地保持干细胞的表型特征和诱导潜能。以含HGF、FGF-4、OSM质量浓度各20ng/mL的诱导培养体系,能成功地诱导经扩增后的hBMSC向肝细胞方向转化。     

珍珠层水溶性提取物对人骨髓基质细胞成骨性分化的诱导作用

目的:探讨珍珠层水溶性提取物(WSM)对人骨髓基质细胞的诱导作用。方法:原代培养人骨髓基质细胞,条件培养基和WSM分别作用于第3代细胞,对照组不加处理因素。倒置显微镜观察细胞在施加处理因素后的生长状态;采用钙钴法染色检测AKP表达;应用RT-PCR方法检测BMP-2等生长因子表达;应用茜素红染色检测骨髓基质细胞的矿化结节形成情况。结果:施加处理因素第7d,WSM组、条件培养基组的BMP-2表达水平较对照组明显增加;WSM组及条件培养基组TGF-β1表达量较对照组相比未见差异。施加处理因素第7d,WSM组及条件培养基组骨髓基质细胞AKP染色明显,与对照组相比差异显著。每高倍视野阳性细胞数,条件培养基组、WSM明显多于对照组,差异具有显著性(P<0.01);加入处理因素18d,条件培养基组可见典型红色钙化结节形成,WSM组也可见到钙结节形成,但没有条件培养基组典型,对照组偶有零星钙化结节形成。结论:WSM可以促进体外培养的人骨髓基质细胞成骨性分化进程,具有一定的骨诱导作用。     

中空钛合金假体壁上孔洞直径对细胞生长的影响

背景：细胞在支架上的生长行为受到支架孔径及孔隙率等多种因素影响。 目的：观察在体外中空钛合金假体壁上孔洞直径对骨髓基质干细胞生长及分化的影响。 方法：将中空多孔金属试件按照壁上及底面孔径大小分为：φ₁：1 mm;φ₂：1.5 mm两组,均置于骨髓基质干细胞悬液中进行成骨诱导培养,以未成骨诱导培养作对照。分别于2,4周倒置相差显微镜观察细胞形态、生长情况,成骨诱导钙结节结果。 结果与结论：4周时φ₁实验组孔洞中细胞相向生长并相连,φ₂组孔洞中未见相连现象;成骨诱导组在第4周有明显的钙结节形成。表明在体外骨髓基质干细胞在适当的钛合金金属孔径内可直接相向生长并联结,以预防植入物-宿主骨潜在间隙的形成;同时这种空间构型可为再生骨提供足够的生长空间。     

辛伐他汀促进大鼠BMSCs分化为成骨细胞

目的 探讨辛伐他汀对体外诱导培养的大鼠骨髓基质干细胞（BMSCs）成骨分化的作用,以及对大鼠BMSCs基因表达谱的影响。方法 取6周龄雄性SD大鼠股骨、胫骨BMSCs进行培养,第3天改用成骨诱导培养基,同时实验组（SIM）加入辛伐他汀（1×10-7mol/L）,对照组（V）加入等量溶剂。细胞培养的第14天进行碱性磷酸酶（ALP）比活性测定;第21天进行如下检测：Von Kossa染色观察细胞外基质矿化情况;提取、纯化mRNA,逆转录合成cDNA,荧光标记后与大鼠全基因组寡核苷酸芯片（G4130A）杂交、扫描后筛选出差异表达的基因,Real-time RT-PCR验证部分差异表达基因mRNA的表达。 结果 1. SIM组ALP比活性及细胞外基质矿化能力明显强于V组(p<0.05);2. 在22,575个基因中,共检测出678个差异表达基因,其中包括ALPl、TGFβ1、OCN、 DLX5、Axin2、BMP-2、IBSP、MMP13等与成骨分化相关的基因。结论 辛伐他汀能够促进体外诱导培养的BMSCs向成骨细胞分化,其作用机制可能与调控多种成骨相关基因的表达有关。     

富血小板血浆诱导兔骨髓基质干细胞向成骨细胞的分化

背景:对于骨髓基质干细胞向成骨细胞的定向诱导分化,目前大多存在诱导物价格昂贵、制备困难或细胞培养周期长、成骨能力低等缺点,近年研究发现浓缩血小板中存在的生长因子有诱导骨再生的作用。目的:观察富血小板血浆对体外培养兔骨髓基质干细胞的增殖和成骨细胞分化作用。方法:从8只兔双侧股骨大转子抽取骨髓,体外分离培养兔骨髓基质干细胞,传至第3代分为两组,实验组用含1%富血小板血浆的DMEM进行干预,对照组加入普通DMEM条件培养液。结果与结论:倒置显微镜下,原代培养细胞24～36h后开始贴壁,10～12d细胞融合成单层。实验组细胞培养第2天已贴壁,第6天细胞大部分融合;对照组细胞形态学变化较实验组晚出现1～3d。培养第2,6,10,14天,碱性磷酸酶活性测定和茜素红钙结节染色结果显示,体外培养的兔成骨细胞生长良好,生化指标稳定,表现出与典型的成骨细胞相似的形态特征和生物学特性,证实富血小板血浆能促进体外培养的兔骨髓基质干细胞增殖,并能促使其向成骨细胞分化。     

新型壳聚糖基仿生网络复合膜诱导骨髓间充质干细胞定向成骨分化

目的 探讨新型壳聚糖基网络复合膜诱导骨髓间充质干细胞（MSCs）定向成骨分化的可行性.方法 采用仿生学方法,壳聚糖、明胶、果胶按照一定比例制作成新型壳聚糖基仿生网络复合膜.设计4个组：实验组1（复合膜＋常规培养基）,对照组1（常规培养基）,实验组2（复合膜＋成骨诱导（OS）培养基）,对照组2（OS培养基）.通过倒置相差显微镜、四甲基偶氮唑盐（MTT）法、扫描电镜（SEM）检测细胞在复合膜上的生长和增殖情况;通过测定碱性磷酸酶（ALP）活性来评价MSCs在复合膜上的成骨分化能力;通过特殊染色和能谱分析（EDX）来评定钙盐的沉积.结果 MSCs在网络复合膜上贴附、生长良好且增殖旺盛.MTr法检测细胞活力显示实验组吸光度（OD）值与对照组比较无统计学意义（P＞0.05）.SEM观察到细胞在支架材料表面呈聚集生长,分泌大量的细胞外基质,可见散在的结节形成.实验组1的ALP活性明显增高,与实验组2、对照组比较有统计学意义（P＜0.01）.茜素红和Von Kossa染色可见实验组细胞分化后形成的钙化结节;ALP染色可见胞浆内蓝染颗粒;EDX检测到Ca、P沉积.结论 新型壳聚糖基网络复合材料具有良好的生物相容性,在不添加诱导剂的条件下,可以诱导MSCs定向成骨分化.     

Silicate bioceramics enhanced vascularization and osteogenesis through stimulating interactions between endothelia cells and bone marrow stromal cells

The facts that biomaterials affect the behavior of single type of cells have been widely accepted. However, the effects of biomaterials on cell–cell interactions have rarely been reported. Bone tissue engineering involves osteoblastic cells (OCs), endothelial cells (ECs) and the interactions between OCs and ECs. It has been reported that silicate biomaterials can stimulate osteogenic differentiation of OCs and vascularization of ECs. However, the effects of silicate biomaterials on the interactions between ECs and OCs during vascularization and osteogenesis have not been reported, which are critical for bone tissue regeneration in vivo. Therefore, this study aimed to investigate the effects of calcium silicate (CS) bioceramics on interactions between human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) and human bone marrow stromal cells (HBMSCs) and on stimulation of vascularization and osteogenesis in vivo through combining co-cultures with CS containing scaffolds. Specifically, the effects of CS on the angiogenic growth factor VEGF, osteogenic growth factor BMP-2 and the cross-talks between VEGF and BMP-2 in the co-culture system were elucidated. Results showed that CS stimulated co-cultured HBMSCs (co-HBMSCs) to express VEGF and the VEGF activated its receptor KDR on co-cultured HUVECs (co-HUVECs), which was also up-regulated by CS. Then, BMP-2 and nitric oxide expression from the co-HUVECs were stimulated by CS and the former stimulated osteogenic differentiation of co-HBMSCs while the latter stimulated vascularization of co-HVUECs. Finally, the poly(lactic-co-glycolic acid)/CS composite scaffolds with the co-cultured HBMSCs and HUVECs significantly enhanced vascularization and osteogenic differentiation in vitro and in vivo, which indicates that it is a promising way to enhance bone regeneration by combining scaffolds containing silicate bioceramics and co-cultures of ECs and OCs.     

RGD-grafted thermoreversible polymers to facilitate attachment of BMP-2 responsive C2C12 cells

The purpose of this study was to design thermoreversible biomaterials for enhanced adhesion of bone morphogenetic protein-2 (BMP-2)-responsive cells. Peptides containing the arginine-glycine-aspartic acid (RGD) sequence were conjugated to N-isopropylacrylamide (NiPAM) polymers via amine-reactive N-acryloxysuccinimide (NASI) groups. In monolayer cultures, the adhesion of BMP-2-responsive C2C12 cells to RGD-grafted NiPAM/NASI surfaces was significantly higher than adhesion on ungrafted NiPAM/NASI surfaces. Although the morphology of cells adhered to RGD-grafted NiPAM/NASI surfaces was comparable to cells adhered on tissue culture polystyrene (TCPS), long-term cell growth was limited on the NiPAM/NASI surfaces, even for RGD-grafted surfaces. Treatment of C2C12 cells with recombinant BMP-2 induced dose-dependent osteoblastic differentiation as assessed by alkaline phosphatase (ALP) activity. In the absence of BMP-2, cells cultured on NiPAM/NASI polymers (either grafted with RGD peptide or not) expressed significantly higher levels of ALP activity than the cells cultured on TCPS, indicating that the polymer surfaces induced some osteoblastic activity in C2C12 cells without the need for BMP-2. We conclude that NiPAM-based thermoreversible biomaterials, despite their limited ability to support cell growth, allowed an enhanced expression of the chosen osteogenic marker (ALP) by C2C12 cells in vitro.     

体外诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化

目的 探讨生长因子在体外能否诱导大鼠骨髓来源的间充质干细胞（BM-MSC）向心肌样细胞分化,是否增强其旁分泌作用.方法 取4周龄雄性SD大鼠骨髓,贴壁法培养BM-MSC至第3代时,应用流式细胞仪检测其表面标志物CD29、CD44、CD105、CD34、CD45、CD31.将细胞随机分为间充质干细胞组（MSC组）和生长因子共培养组（GF-MSC组）.MSC组继续培养传代;GF-MSC组与生长因子[其中包括培养基（IMDM）、2％胎牛血清（FBS）、20 nmol/L地塞米松、100μmo1/L维生素C（VitC）、50 μg/L成纤维细胞生长因子2（FGF-2）、10 μg/L成骨蛋白2（BMP-2）、2μg/L胰岛素样生长因子1（IGF-1）、青霉素和100 mg/L链霉素]共培养.1周后细胞免疫荧光染色检测两组细胞肌钙蛋白Ⅰ（TnⅠ）和结蛋白（Des）表达;反转录-聚合酶链反应（RT-PCR）检测两组细胞Tn Ⅰ和Des mRNA的表达;ELISA法检测两组细胞裂解液以及细胞培养上清中的肝细胞生长因子（HGF）和血管内皮生长因子（VEGF）的蛋白水平.结果 体外培养的BM-MSC表达CD29、CD44、CD105,而不表达CD31、CD34、CD45.免疫荧光染色显示GF-MSC阳性表达TnⅠ和Des.RT-PCR结果显示TnⅠ和Des mRNA在GF-MSC有阳性表达,而MSC为阴性表达.GF-MSC组HGF、VEGF在细胞裂解液和细胞培养上清中的蛋白水平（ng/L）高于MSC组（HGF裂解液32.05±0.41比12.10±0.21,培养上清574.21±4.19比169.16±2.41;VEGF裂解液45.66±2.22比30.37±0.54,培养上清487.78±36.29比44.25±1.31;均P＜0.05）.结论 体外与生长因子共培养,可诱导BM-MSC向心肌样细胞分化,并增强其旁分泌作用.     

The use of injectable sonication-induced silk hydrogel for VEGF(165) and BMP-2 delivery for elevation of the maxillary sinus floor

Sonication-induced silk hydrogels were previously prepared as an injectable bone replacement biomaterial, with a need to improve osteogenic features. Vascular endothelial growth factor (VEGF(165)) and bone morphogenic protein-2 (BMP-2) are key regulators of angiogenesis and osteogenesis, respectively, during bone regeneration. Therefore, the present study aimed at evaluating in situ forming silk hydrogels as a vehicle to encapsulate dual factors for rabbit maxillary sinus floor augmentation. Sonication-induced silk hydrogels were prepared in?vitro and the slow release of VEGF(165) and BMP-2 from these silk gels was evaluated by ELISA. For in?vivo studies for each time point (4 and 12 weeks), 24 sinus floors elevation surgeries were made bilaterally in 12 rabbits for the following four treatment groups: silk gel (group Silk gel), silk gel/VEGF(165) (group VEGF), silk gel/BMP-2 (group BMP-2), silk gel/VEGF(165)/BMP-2 (group V?+?B) (n?=?6 per group). Sequential florescent labeling and radiographic observations were used to record new bone formation and mineralization, along with histological and histomorphometric analysis. At week 4, VEGF(165) promoted more tissue infiltration into the gel and accelerated the degradation of the gel material. At this time point, the bone area in group V?+?B was significantly larger than those in the other three groups. At week 12, elevated sinus floor heights of groups BMP-2 and V?+?B were larger than those of the Silk gel and VEGF groups, and the V?+?B group had the largest new bone area among all groups. In addition, a larger blood vessel area formed in the remaining gel areas in groups VEGF and V?+?B. In conclusion, VEGF(165) and BMP-2 released from injectable and biodegradable silk gels promoted angiogenesis and new bone formation, with the two factors demonstrating an additive effect on bone regeneration. These results indicate that silk hydrogels can be used as an injectable vehicle to deliver multiple growth factors in a minimally invasive approach to regenerate irregular bony cavities.     

纳米羟基磷灰石复合骨形态发生蛋白2与骨髓基质干细胞的体外培养*☆

背景：纳米级羟基磷灰石支架材料复合骨形态发生蛋白2因子组织构建模式组合后对骨髓基质干细胞的作用是叠加促进或抑制作用以及其生物相容性如何？ 目的：验证纳米羟基磷灰石复合骨形态发生蛋白2与骨髓基质干细胞在体外共同培养下的生物相容性和成骨性。 方法：将兔骨髓基质干细胞体外培养、传代和扩增,经鉴定后将第3代细胞分别接种在对照组、骨形态发生蛋白2组、纳米羟基磷灰石组、纳米羟基磷灰石/骨形态发生蛋白2组4种培养液中。 结果与结论：对照组和纳米羟基磷灰石组的细胞倍增时间较骨形态发生蛋白2组、纳米羟基磷灰石/骨形态发生蛋白2组两组长;骨形态发生蛋白2组和纳米羟基磷灰石/骨形态发生蛋白2组细胞增殖能力及碱性磷酸酶测量值明显大于对照组和纳米羟基磷灰石组(P < 0.01)。提示纳米羟基磷灰石复合骨形态发生蛋白2的组织构架不仅与骨髓基质干细胞之间具有良好的生物相容性,还可发挥骨形态发生蛋白2促进骨髓基质干细胞增殖和定向分化成骨的作用。 关键词：纳米羟基磷灰石;骨形态发生蛋白2;骨髓基质干细胞;生物相容性;支架;碱性磷酸酶 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.12.009 中图分类号: R318  文献标识码: B       

Ad-BMP-2和Ad-TGF-β1共转染人退变椎间盘髓核细胞对细胞外基质代谢的影响

目的探讨骨形态发生蛋白腺病毒表达载体（Ad—BMP-2）和转化生长因子-β1腺病毒表达载体（Ad—TGF—β1）共转染人退变椎间盘髓核细胞后对aggrecan和Ⅱ型胶原合成的影响。方法人退变椎间盘髓核细胞体外分离培养至第2代。为检测转入目的基因后蛋白表达情况,将其分为空白对照组、目的基因组和共转染组,细胞分别转染Ad—BMP-2（50MOI）、Ad-TGF-β1（50 MOI）及共转染（各50 MOI）,再用Western blot方法检测转染后细胞目的蛋白的表达;为探讨目的基因对细胞外基质代谢的影响,将研究对象分为空白对照组（A组）、Ad—BMP-2100 MOI（B组）、Ad-TGF—β1100 MOI（C组）、Ad-BMP-2和Ad-TGF—β1各50 MOI（D组）,用ELISA法分别检测转染第3天和第6天细胞上清液中aggrecan和Ⅱ型胶原的蛋白表达量。RT-PCR检测第6天髓核细胞内Ⅱ型胶原和aggrecan的mRNA的表达水平。应用方差分析比较组间差异,以P〈0．05表示差异有统计学意义。结果在转染目的基因载体后,目的蛋白表达增加。在转染后第3天和第6天各转染组细胞培养基中aggrecan和Ⅱ型胶原蛋白表达量高于对照组（P〈0．01）,与转染单个基因组相比,共转染组的aggrecan和Ⅱ型胶原蛋白表达量明显增加（P〈0．01）;并且在转染后第6天共转染组髓核细胞内aggrecan和Ⅱ型胶原mRNA表达也明显增加（P〈0．01）。结论转染Ad-BMP-2、Ad-TGF-β1能促进aggrecan和Ⅱ型胶原合成,同时上调aggrecan和Ⅱ型胶原mRNA的表达;共转染Ad-BMP-2和Ad-TGF-β1对细胞外基质的mRNA和蛋白合成有协同作用。     

骨形态发生蛋白2诱导P19细胞体外向心肌样细胞分化

目的 探讨骨形态发生蛋白2(BMP-2)诱导P19细胞形成细胞聚集体并向心肌细胞分化的作用.方法 将P19细胞接种于铺有0.5%软琼脂的培养皿中,BMP-2诱导悬浮培养4d形成细胞聚集体,将细胞聚集体用生长培养基黏附培养至19d.相差显微镜观察细胞形态学变化,应用免疫细胞化学、激光扫描共焦显微镜技术检测α-横纹肌肌动蛋白(α-sarcomeric actin)和心肌特异性肌钙蛋白T(C-TnT)的表达,透射电镜观察分化细胞的超微结构.结果 经BMP-2诱导悬浮培养24h后即可见多个悬浮的细胞团形成,至第4天形成细胞聚集体/类胚体(Ebs).将Ebs再用生长培养基黏附培养后,可见位于Ebs中央的细胞密集、颜色较深,为Ebs的内核.Ebs贴壁生长后 8h,细胞由Ebs边缘逐渐爬出,在周边形成单层的生长晕,中央细胞多层排列,增殖速度较快,细胞体积较小,具有高核质比,为未分化细胞.培养至11d后,细胞生长晕中一些细胞变形,胞体伸长,体积增大,呈放射状排列.培养至第19天,Ebs边缘生长晕中变形的细胞表达α-横放肌肌动蛋白和c-TnT蛋白.免疫荧光双标染色显示α-横纹肌肌动蛋白和C-TnT蛋白均定位于细胞质并且呈共表达.透射电镜下观察到,分化细胞呈杆状,细胞核呈卵圆形,位于细胞中央,细胞器丰富,并可见到平行排列的肌丝.结论 BMP-2暴露结合悬浮培养可以诱导P19细胞向心肌样细胞分化.     

Osteogenic response of human adipose-derived stem cells to BMP-6, VEGF,and combined VEGF plus BMP-6 in vitro

Exogenous addition of three factors—mesenchymal stem cells (MSCs), vascular endothelial growth factor (VEGF), and bone morphogenetic proteins (BMPs)—has proven to be more beneficial than delivery of any single factor for fracture repair in animal models. We studied the osteogenic differentiation of human adipose-derived stem cells (hADSCs) in the presence of VEGF, BMP-6, or VEGF plus BMP-6 to better understand their enhancement of osteoblastic differentiation of MSCs. The VEGF plus BMP-6 group demonstrated an additive effect on the enhancement of mineralization and expression of ALP and Msx2 genes. Unlike VEGF or BMP-6 alone, the combination of VEGF and BMP-6 significantly enhanced the expression of COL1A1, osterix, and Dlx5 genes. The data indicate that a cross-talk between VEGF and BMP-6 signaling pathways enhances osteogenic differentiation of hADSCs.