骨形态发生蛋白-7的过表达载体对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的 探讨骨形态发生蛋白-7(BMP-7)的过表达载体对骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化的影响.方法 取10例健康志愿者的骨髓组织,培养原代BMSCs.采用流式细胞仪检测BMSCs的表面蛋白,对BM-SCs进行鉴定.利用基因编辑技术,构建BMP-7的过表达载体,通过慢病毒转染BMSCs,将BMSCs分成转染组和未...     

促肾上腺皮质激素对小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的:观察促肾上腺皮质激素(ACTH)对小鼠骨髓间充质干细胞(D1细胞系)成骨分化的影响。方法:将D1细胞分成6组,对照组、对照组+低浓度ACTH组、对照组+高浓度ACTH组、成骨组、成骨组+低浓度ACTH组、成骨组+高浓度ACTH组;各组孵育细胞6 d后通过茜素红染色法评价成骨分化;分别孵育细胞1、3、6 d后,采用...     

生物力学信号对骨髓间充质干细胞体内外成骨分化的影响

具有多向分化潜能的骨髓间充质干细胞(BMSC)已成为组织工程学种子细胞的重要来源,用以促进受损组织的修复。以往大量研究表明BMSC所处生物化学微环境对其分化具有重要的调节作用,进一步研究表明除细胞因子等生物化学信号外,生物力学信号也可影响BMSC的分化.这方面的研究已日益引起关注。为模拟组织体内受力情况,对生物力学的研究主要包括流体剪切力、流体静压力、压应力、张应力、冲击波等。该文着眼于生物力学信号对BMSC成骨方向分化的影响,简要介绍几种研究较多的生物力概念和模型,并对近年各种力学作用影响BMSC体内外成骨分化的研究进展作一综述。     

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。     

MicroRNA调控骨髓间充质干细胞成骨分化研究进展

骨质疏松症(osteoporosis,OP)是最常见的骨骼疾病,是一种以骨量低、骨组织微结构损坏,导致骨脆性增加,易发生骨折的全身性骨病[1]。随着人口老龄化,OP已经成为全世界关注的健康问题。有报道称在2006—2007年间全世界有2亿妇女受骨质疏松症影响,每年造成890多万例骨折,每3 s即发生1次骨质疏松性骨折[2]。然而目前对OP的发病机制认识仍然有限。     

LncRNA DANCR调控骨髓间充质干细胞成骨分化在骨质疏松症中的研究进展

骨质疏松症(osteoporosis,OP)是一种中老年人易患的骨代谢性疾病,以骨密度减低和骨微结构破坏为特征,可导致骨脆性增加和骨折风险增大。随着OP分子机制研究的深入,针对相关细胞调控通路的治疗靶点被陆续发现,通过这些靶点可研发出新的靶向治疗方案。lncRNA分化拮抗非蛋白编码RNA(differentiation antagonizing non-protein coding RNA,DANCR)能够通过竞争结合、作为转录辅助因子等方式作用于Wnt/β-catenin、MAPK及NF-κB等信号通路调控BMSC成骨分化,影响OP的发生与进展。DANCR具有作为OP临床诊断标志物的潜力,并有希望作为药物干预的靶点参与OP的精准医疗。     

骨髓间充质干细胞成软骨分化研究进展

骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells，MSCs)是存在于骨髓基质中的一种多能干细胞，在特定的培养条件下，MSCs可分化成成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、成纤维细胞等多种间充质细胞。由于它们可以作为滋养层支持造血干细胞的生长，因此也被称为骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells，BMSCs)。本文就骨髓MSCs的分离培养及成软骨分化的研究进展作一综述。     

补肾中药对骨髓间充质干细胞成骨分化的作用研究

骨髓间充质干细胞作为骨损伤后,骨修复、重建的种子细胞,越来越成为骨组织工程学中的研究热点。骨修复、重建的关键核心是如何能够提高骨髓间充质干细胞的高效增殖和成骨定向分化。以"肾藏精,主骨,生髓"的中医理论为依据,同时实验和临床也证实,补肾中药可以有效地促进骨髓间充质干细胞增殖、以及定向成骨分化。为骨损伤之后的修复和重建提供新的治疗途径。笔者就近年补肾中药促进骨髓间充质干细胞成骨分化的研究作一综述。     

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。     

低氧对成骨生长肽诱导的小鼠间充质干细胞成骨分化的影响

目的探讨低氧对成骨生长肽(osteogenic growth peptide,OGP)诱导的小鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)增殖与成骨分化的影响。方法将第三代小鼠BMSCs随机分为四组:对照组(A组,常氧条件下培养);1%O2组(B组,1%O2条件下培养);OGP组(C组,常氧条件下添加OGP培养)、1%O2联合OGP组(D组,1%O2条件下添加OGP)。分别于培养后1天、2天、3天、4天收集细胞,噻唑蓝(Methylthiazolyldiphenyl-tetrazolium bromide,MTT)比色法观察BMSCs增殖能力;培养7、14天后收集细胞,可见光比色法检测细胞碱性磷酸酶活性(alkaline phosphatase,ALP);培养1天后收集细胞,ELISA法检测低氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor,HIF-1α)表达,培养3、7天后收集细胞,实时荧光定量PCR检测RUNX2、Osterix表达。结果 MTT结果显示,与C组相比,在培养第2、3、4天D组能明显促进BMSCs增殖(P0.05)。与C组相比,在培养第7、14天D组能明显上调ALP表达(P0.05)。与C组相比,在培养第3、7天D组能明显上调RUNX2、Osterix信使RNA表达(P0.05)。在培养后1天,A组及C组未能检测到HIF-1α蛋白,B组与D组HIF-1α表达明显增加(P0.001)。结论低氧明显增强了OGP促进BMSCs增殖及成骨分化的作用。     

羟基红花黄色素A对激素诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的：观察羟基红花黄色素A（HSYA）对激素诱导兔骨髓间充质干细胞（BMSCs）内成骨标志物碱性磷酸酶、Cbfαl及Ⅰ型胶原表达的影响,探讨其防治激素性股骨头缺血性坏死的作用机制。方法：健康成年新西兰大白兔15只,体重0.9～1.3 kg,腹腔注射麻醉后,无菌条件下作胫骨和髂前上棘骨髓腔穿刺抽取骨髓血,分离出BMSCs,体外培养并传代,取第3代生长状态良好的BMSCs随机分为空白组,模型组及羟基红花黄色素A低、中、高剂量组。模型组用大剂量地塞米松诱导BMSCs成脂分化,抑制其成骨分化;羟基红花黄色素A低、中、高剂量组加入地塞米松作用的同时给予羟基红花黄色素A干预;空白组无特殊处理。1周后检测各组细胞内成骨标志物碱性磷酸酶活性、Cbfαl及Ⅰ型胶原 mRNA的表达。结果：模型组兔BMSCs内碱性磷酸酶活性较空白组明显下降（P<0.01）,Cbfαl及Ⅰ型胶原 mRNA的表达也明显降低（P<0.01）,而HSYA各组较模型组均有明显升高（P<0.05或P<0.01）.结论：羟基红花黄色素A治疗激素性股骨头缺血坏死的机制可能与对抗激素诱导下的BMSCs成骨分化减少有关。     

DKK1在大鼠骨髓间充质干细胞成骨、成脂分化早期的差异性表达

目的：分析DKK1在大鼠骨髓间充质干细胞成脂、成骨分化早期的表达,探讨其调节机制。方法 Real－time PCR检测骨髓间充质干细胞在成脂、成骨诱导培养早期DKK1基因表达的水平;检测激素处理骨髓间充质干细胞DKK1基因的表达水平。结果成脂组与正常对照组,在成脂诱导6、12、24、48时DKK1基因表达水平较对照组增高,差异有统计学意义, P＜0．01。成骨组与正常对照组,0．5、6两个时间点DKK1基因表达量较对照组明显降低,差异有统计学意义,P＜0．05。骨髓间充质干细胞激素处理3、6、12、24时检测,结果显示激素作用下,骨髓间充质干细胞DKK1表达明显增加,差异有统计学意义,P＜0．05。结论 DKK1在骨髓间充质干细胞成脂、成骨分化早期可能起重要的调节作用,激素可能通过调节DKK1的表达而发挥调节成脂、成骨分化的作用。     

诱导hBMSCs成骨分化中微小RNA和靶基因表达水平的变化

目的明确萎缩性骨不连组织中表达上调的数种微小RNA(micro RNA,miRNA)与其相应靶基因mRNA、蛋白在hBMSCs成骨分化过程中的表达变化趋势和生物学功能。方法取自体髂骨植骨手术患者的髂骨骨髓血,采用密度梯度离心法分离培养hBMSCs。取第4代hBMSCs以成骨诱导培养液诱导成骨分化,分别提取0、12 h,1、2、4、7、14 d时的细胞总RNA和蛋白,进行miRNA的实时定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)、相应靶基因mRNA的qRT-PCR和蛋白Western blot检测。结果诱导hBMSCs成骨分化时,成骨性靶基因碱性磷酸酶(alkalinephosphatase liver/bone/kidney,ALPL)、PDGF-α多肽(PDGF-αpolypeptide,PDGF-A)和BMP-2的mRNA和蛋白表达在多数时间点同对照(0 h)相比增加(BMP-2在12 h和1 d时下降),1～7 d变化最为显著。不同时间点的miRNA、靶基因mRNA和蛋白表达水平存在差异,其中hsa-miRNA-149*和hsa-miRNA-654-5p miRNA含量的变化趋势与各自靶基因ALPL和BMP-2的mRNA及蛋白表达水平总体上成负相关(P<0.05),hsa-miRNA-221与其靶基因PDGF-A的变化趋势无明显负相关关系(P>0.05)。结论诱导hBMSCs成骨分化过程中,hsa-miRNA-149*和hsa-miRNA-654-5p对其相应靶基因ALPL和BMP-2的mRNA及蛋白存在密切调控关系。     

体外诱导骨髓间充质干细胞向肝细胞分化的实验研究

目的：探讨HGF和EGF对骨髓间充质干细胞向肝细胞方向的诱导分化作用，探索出合适的诱导条件，为肝细胞移植、生物人工肝、组织工程构建等提供基础。方法：骨髓来自杂种犬的髂骨，采用全血贴壁法分离培养骨髓间充质干细胞，流式细胞仪检测细胞CD标记；用含HGF和EGF的α—MEM培养液进行诱导培养，并于诱导后7、14、21d留取细胞；用免疫组化检测AFP、CK18，免疫荧光检测ALB，PAS反应检测糖原；流式细胞仪检测细胞分化率。结果：分离的骨髓间充质干细胞表面CD13、CD34和CD45皆为阴性，CD29为阳性。诱导至7d出现AFP表达．14d表达增高，21d时表达下降。CK18、ALB和糖原14d时出现表达，并随时间延长表达逐渐增加：21d时ALB表达阳性率可达50％以上。结论：HGF和EGF有诱导骨髓间充质干细胞向肝细胞分化的作用。     

红景天苷对大鼠BMSCs向胆碱能神经细胞分化的影响

目的探讨传统中药红景天苷诱导大鼠BMSCs向胆碱能神经细胞分化的作用及影响,以期为红景天苷应用于干细胞治疗神经系统疾病提供理论依据。方法取4～6周龄Wistar大鼠(体重约120 g)2只分离、培养BMSCs,并采用流式细胞仪鉴定。取第2代细胞,根据诱导方法不同将实验分为红景天苷诱导组(A组)、维甲酸诱导组(B组)和空白对照组(C组),A、B组BMSCs分别采用红景天苷(20μtg/mL)和维甲酸(5μmol/mL)诱导培养1、3、6、9 d,MTT法检测细胞增殖活力;细胞免疫荧光染色检测神经细胞相关标志分子神经元特异性烯醇化酶(neuron-specificenolase,NSE)、神经微管相关蛋白2(microtubule-associated protein 2,MAP2)、β-微管蛋白Ⅲ(β-TubulinⅢ)、神经胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)、乙酰胆碱(Acetylcholine,Ach)及NGF的表达;RT-PCR检测NSE、β-TubulinⅢ、GFAP、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、脑源性神经生长因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)mRNA的表达;ELISA法测定培养液中BDNF和NGF含量;Western blot检测NGF蛋白表达水平。结果流式细胞仪检测显示,CD90和CD106阳性,CD34和CD45阴性,实验细胞为BMSCs。A、B组诱导培养6 d和9 d,细胞增殖活力较C组明显增强(P<0.05)。RT-PCR检测示,A组诱导培养6 d,NSE、BDNF、β-TubulinⅢ、GFAP mRNA表达丰度上调至峰值。B组诱导培养6 d,NSE mRNA表达丰度上调至峰值;1 d时BDNF mRNA表达丰度上调,6 d时达峰值;3 d时β-TubulinⅢmRNA表达丰度上调至峰值;1 d时GFAP mRNA表达丰度达峰值,与其余各时间点及C组比较差异均有统计学意义(P<0.01)。各组各时间点均未见GABA mRNA表达。细胞免疫荧光染色示,诱导培养3 d,A、B组NSE、MAP2、β-TubulinⅢ和GFAP阳性率与C组比较差异均有统计学意义(P<0.01);A、B组诱导培养3、6、9 d,Ach阳性率均高于诱导培养1 d时及C组阳性率(P<0.01);A、B组各时间点NGF阳性率均显著高于C组(P<0.01)。ELISA法检测显示,A、B组诱导培养1、3、6、9 d时,BDNF、NGF表达水平均较C组上调(P<0.01),各时间点A、B组间BDNF表达水平比较差异无统计学意义(P<0.01)。Western blot检测显示,A组诱导培养6 d、B组诱导培养3 d时NGF蛋白表达最高。结论红景天苷能定向诱导大鼠BMSCs分化为胆碱能神经细胞。     

生长分化因子7体外促进BMSCs向肌腱细胞分化的研究

目的探讨生长分化因子7(growth differentiation factor7,GDF-7)在体外能否促进BMSCs向肌腱细胞分化,为改善BMSCs修复肌腱疗效提供依据。方法采用密度梯度离心法从绿荧光大鼠骨髓组织中分离培养BMSCs,通过成骨、成脂和成软骨分化鉴定其多向分化能力。取第3代BMSCs根据成肌腱培养液中加入不同浓度GDF-7(0、12.5、25.0、50.0ng/mL),分为A、B、C、D组。体外诱导培养2周后,实时荧光定量PCR检测各组scleraxis、tenomodulin、tenascinC和Ⅰ型胶原mRNA表达,免疫细胞化学染色观察tenomodulin、tenascinC和Ⅰ型胶原蛋白表达,Western blot法检测A、C组tenomodulin蛋白的表达。结果经鉴定,分离培养的BMSCs具有成骨、成脂和成软骨分化的多向分化能力。实时荧光定量PCR检测结果示,B、C、D组的tenomodulin mRNA表达分别较A组增加了2.85、3.41、3.07倍(P<0.05),scleraxis mRNA表达增加了2.13、1.50、2.56倍(P<0.05),tenascin C mRNA表达增加了2.45、2.86、1.88倍(P<0.05),但B、C、D组间比较差异均无统计学意义(P>0.05)。B、C组Ⅰ型胶原mRNA表达较A组分别增高了1.92和2.45倍(P<0.05);D组较A组有所增高,但差异无统计学意义(P>0.05)。免疫细胞化学染色示,B、C、D组均有tenomodulin、tenascin C和Ⅰ型胶原蛋白表达,而A组均未表达;除C组Ⅰ型胶原表达高于B、D组外,其他蛋白表达B、C、D组间无明显差异。Western blot检测示C组比A组有更高的tenomodulin蛋白表达。结论 GDF-7在体外能促进大鼠BMSCs向肌腱细胞分化。     

兔骨髓间充质干细胞的分离、扩增及诱导分化

目的探讨兔骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BM-MSCs)体外培养、定向诱导分化为成骨细胞和成脂肪细胞的途径,为进一步的实验研究打下基础。方法抽取兔股骨骨髓,以全骨髓贴壁培养法进行体外培养,贴壁细胞传代,倒置显微镜下观察细胞形态。取第3代细胞向成骨细胞和成脂肪细胞诱导,14d后成骨细胞诱导组检测碱性磷酸酶,成脂肪细胞诱导组进行油红O染色。结果全骨髓贴壁培养法可获得BM-MSCs,原代和传代培养的BM-MSCs具有活跃的增殖能力。成骨细胞诱导组碱性磷酸酶检测表达阳性,成脂肪细胞诱导组油红O染色见胞浆内出现大量红染脂滴。结论全骨髓贴壁培养法可有效地分离和扩增BM-MSCs,分离培养的BM-MSCs生长稳定,增殖力强,可向成骨细胞和成脂肪细胞诱导分化。