特立帕肽通过cAMP/PKA/CREB信号通路调控高糖微环境下的成骨细胞分化

目的 探讨特立帕肽对高糖微环境下小鼠胚胎成骨细胞（MC3T3-E1）分化的影响及作用机制。方法 将MC3T3-E1细胞分为正常糖组（NG,5.5 mmol/L葡萄糖）、NG+特立帕肽组（5.5 mmol/L葡萄糖+10 nmol/L特立帕肽）、高糖组（HG,25 mmol/L葡萄糖）、HG+特立帕肽组（25 mmol/L葡萄糖+10 nmol/L特立帕肽）和HG+特立帕肽+PKA抑制剂组（25 mmol/L葡萄糖+10 nmol/L特立帕肽+20μmol/L H-89）。CCK-8法检测细胞增殖;ELISA实验检测各组cAMP水平;试剂盒检测碱性磷酸酶（ALP）活性;茜素红染色检测细胞矿化结节生成情况;鬼笔环肽染色后观察细胞骨架;Real-time PCR检测细胞中PKA、CREB、RUNX2和Osx的mRNA表达水平。结果 各组细胞增殖能力差异无统计学意义（P>0.05）。与NG组相比,NG+特立帕肽组细胞cAMP水平升高（P<0.05）,ALP活性增强（P<0.05）,茜素红矿化结节生成能力增强（P<0.05）,细胞骨架清晰程度有所提升,PKA、CREB、R...     

生物活性玻璃和牙本质浸提蛋白对人牙髓细胞的作用

目的：明确生物活性玻璃（bioactive glass, BG）和牙本质浸提蛋白（extracted dentin proteins, EDP）对人牙髓细胞增殖、成牙本质向分化、矿化的作用。方法： 采用酶消化法培养牙髓细胞,传代至第4代用于实验。分别用含BG-EDP浸提液、BG浸提液、EDP浸提液的达尔伯克必需基本培养基（Dulbecco’s minimum essential medium,DMEM）培养牙髓细胞,对照组为DMEM培养组;通过细胞活性噻唑蓝比色法检测细胞增殖能力,碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）活性检测及real-time PCR检测细胞成牙本质向分化能力,茜素红钙化结节染色及氯化十六烷基吡啶半定量分析检测细胞矿化能力。结果： BG-EDP组3、7、9 d时（光密度值1.36±0.06、2.52±0.20 、2.72±0.29）能够增强人牙髓细胞增殖活性,同BG组（光密度值1.20±0.26、2.33±0.26、2.50±0.30）、EDP组（光密度值1.13±0.15、2.10±0.13、2.38±0.22）和对照组（光密度值0.84±0.17、1.84±0.18、1.95±0.19）比较差异具有统计学意义（P<0.05）。7 d时,BG-EDP组ALP活性与EDP组、对照组差异无统计学意义,分化相关基因（DSPP、DMP-1）表达无明显升高。14 d时,BG-EDP组ALP活性升高（56.67±1.83）, 显著高于EDP组（41.98±9.71）及对照组（30.82±6.70）,P<0.05,但同BG组（56.29±6.20）相比差异无统计学意义（P>0.05）;BG EDP组DSPP表达量明显升高(5.79±1.94),显著高于BG组(2.62±0.46)、EDP组(2.66±1.06)及对照组(1.84±0.76),P<0.05;BG-EDP组DMP-1表达升高(3.87±1.87),略高于BG组(1.89±0.90)、EDP组(2.38±1.04)和对照组 (2.25±0.93),但差异无统计学意义（P>0.05）。诱导2周后,BG-EDP组形成较多矿化结节,氯化十六烷基吡啶半定量分析显示BG-EDP组钙化量最高（0.27±0.01）。结论： 同单纯的BG及EDP相比,BG-EDP复合后具有更强的促进人牙髓细胞的增殖、成牙本质向分化、矿化作用。     

木犀草素对小鼠体外培养前成骨细胞MC3 T3-E1增殖、分化、矿化和Wnt通路的影响

目的:探讨木犀草素对小鼠体外培养前成骨细胞MC3T3-E1增殖、分化和矿化及Wnt通路的影响.方法:在体外培养的MC3T3-E1s培养基中加入木犀草素0.25~8.00μmol/L培养12、24和48 h,以洛伐他汀0.04μmol/L作为阳性对照,采用细胞计数试剂盒法检测细胞增殖情况;用碱性磷酸酶(ALP)试剂盒检测细胞内ALP的活性;茜素红S染色法检测细胞矿化能力;采用实时荧光定量反转录PCR法检测细胞Ⅰ型胶原、骨钙素、低密度脂蛋白受体相关蛋白5(Lrp5)、β-连环素、护骨素/细胞核因子κB受体活化因子配体mRNA表达水平.结果:木犀草素可以剂量依赖性和时间依赖性地促进成骨细胞MC3T3-E1增殖(P<0.05~P<0.01);木犀草素(2.00、4.00和8.00μmol/L)可以剂量依赖性地促进MC3T3-E1成骨细胞ALP活性,增强MC3T3-E1成骨细胞矿化能力并上调MC3T3-E1成骨细胞中Ⅰ型胶原、骨钙素、Lrp5、β-连环素和护骨素/细胞核因子κB受体活化因子配体mRNA表达.结论:木犀草素2.00、4.00和8.00μmol/L可以促进MC3T3-E1细胞的增殖、分化与矿化及Wnt通路中Lrp5和β-连环素mRNA的表达.     

精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-丝氨酸序列在生物活性玻璃对人牙髓细胞生物作用中的影响

目的：生物活性玻璃（bioactive glass, BG）对人牙髓细胞（human dental pulp cells, hDPCs）的增殖及矿化有积极的作用,本研究目的是研究精氨酸-甘氨酸 天门冬氨酸-丝氨酸序列（Arg-Gly-Asp-Ser,RGDS）在BG对hDPCs的黏附、增殖及矿化作用中的影响。方法：用含不同质量浓度RGDS（12.5 mg/L、25.0 mg/L、50.0 mg/L、100.0 mg/L、200.0 mg/L）的BG浸提液培养hDPCs,对照组为不含RGDS的BG浸提液。采用细胞活性噻唑蓝（MTT）比色法于接种后4 h检测细胞黏附数量,于第1、3、5、7、9天测定细胞增殖,第14、28天对细胞进行茜素红染色检测矿化活性。结果：BG浸提液加RGDS组与单纯BG浸提液组相比,hDPCs黏附数目降低,呈RGDS浓度依赖性;BG浸提液加RGDS组的增殖活性早期低于单纯BG浸提液组,但后期两组之间差异无统计学意义;BG浸提液能够促进hDPCs的矿化,加入RGDS组的矿化活性与单纯BG浸提液组差异无统计学意义。结论：游离态RGDS不影响BG对hDPCs的增殖和矿化促进作用,但会与hDPCs结合进而影响hDPCs向培养皿底的黏附。     

生物活性玻璃45S5体外对根尖牙乳头细胞成牙本质方向分化的影响

目的 明确生物活性玻璃(45S5)对人根尖牙乳头细胞体外成牙本质方向分化的作用。方法 浓度为0.1 mg/mL的45S5浸提培养液与人根尖牙乳头细胞共培养,离子体发射光谱检测45S5浸提培养液硅、钙、磷离子浓度,细胞活性噻唑蓝比色法检测细胞增殖,Realtime-PCR检测细胞成牙本质方向分化相关基因牙本质涎磷蛋白(DSPP)、牙本质基质蛋白(DMP-1)的表达,茜素红矿化结节染色及氯化十六烷基吡啶钙结节半定量分析矿化结节形成。结果 与对照组相比,45S5浸提培养液中硅离子浓度显著升高(P<0.05);45S5浸提培养液连续诱导培养根尖牙乳头细胞3、5、7 d后,与对照组相比显著促进细胞增殖(P<0.05);45S5浸提培养液连续诱导培养根尖牙乳头细胞7 d,细胞DSPP、DMP-1的表达量显著高于对照组(P<0.05);45S5生物活性玻璃体浸提培养液连续诱导培养根尖牙乳头细胞14和21 d,茜素红染色后观察45S5组和矿化诱导培养液(OM)组均见明显红染矿化结节,对照组未见明显红染矿化结节;氯化十六烷基吡啶钙结节半定量分析各组钙离子浓,45S5和OM组OD值高于对照组(P<0.05),45S5组OD值高于OM组(P<0.05)。结论 0.1 mg/mL生物活性玻璃45S5体外促进根尖牙乳头细胞增殖、成牙本质方向分化相关基因高表达和矿化结节形成,45S5体外促进根尖牙乳头细胞成牙本质方向分化。     

新型生物玻璃支架细胞相容性的实验研究

目的探讨新型生物玻璃支架BG-20的细胞相容性,为组织工程支架材料的选择提供依据。方法将骨髓基质干细胞（BMSc）与BG-20体外复合培养,进行形态学观察、细胞增殖、碱性磷酸酶（ALP）测定。结果BMSc能贴附在BG-20上,增殖、生长不受影响,且BG-20有一定的促细胞增殖的作用。ALP测定结果BG-20组与对照组的差异无统计学意义（P〉0.05）。结论BG-20具有良好的细胞相容性,能作为BMSc的载体用于组织工程骨的构建。     

神经肽Y Y1受体拮抗剂促进大鼠BMSCs成骨分化和股骨缺损修复

目的探索神经肽Y Y1受体拮抗剂（PD160170）对大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）成骨分化以及骨缺损修复的影响。方 法第三代大鼠BMSCs成骨分化诱导培养,随机分为4组,对照组（等体积PBS）,终浓度分别为10-6、10-7、10-8 mol/L Y1受体拮抗 剂三浓度梯度组,在干预7、14 d时,分别进行碱性磷酸酶（ALP）和茜素红染色;在干预7、21 d时,采用q-PCR和Westen blot检测 I 型胶原（COLI）、骨钙素（OCN）和Runt相关转录因子2（Runx2）基因和蛋白的表达。采用300±20 g 雄性SD大鼠构建股骨髁 上骨缺损模型,直径为2.5 mm,随机分为3 组,每组6 只,分别每日局部注射0.2 mL溶液等体积PBS（对照组）、10-6 mol/L 和 10-8 mol/L Y1受体拮抗剂溶液,28 d后处死,Micro-CT检测观察骨缺损修复情况。结果ALP和茜素红染色发现,Y1受体拮抗 剂组细胞胞浆内棕色颗粒、细胞外周基质矿化结节均高于对照组,且具有浓度特异性,以10-8 mol/L最为明显;q-PCR及Westem blot检测发现,在成骨分化诱导第7天,10-8 mol/L Y1受体拮抗剂组COLI mRNA和蛋白表达水平均显著高于对照组,差异具有 统计学意义（P<0.05）;在第21天,10-8 mol/L Y1受体拮抗剂组OCN、Runx2 mRNA和蛋白表达明显高于对照组（P<0.05）。通过 micro-CT分析发现,在局部注射10-6 Y1受体拮抗剂28 d后,骨缺损BV/TV、骨密度、骨小梁数量高于对照组,差异均具有统计学 意义（P<0.05）;而骨小梁厚度（P=0.07）、骨体积（P=0.35）在各组之间差异无统计学意义。结论神经肽Y Y1受体拮抗剂可促进 BMSCs成骨分化以及骨缺损的修复,提示阻断Y1受体信号传导具有预防或治疗骨折、骨质疏松症等潜力,为临床药物研究提 供一定的实验依据。     

葡萄糖对大鼠骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的影响

目的体外观察葡萄糖对间充质干细胞（BMSCs）向成骨细胞（OB）分化的影响,探讨其对骨代谢的作用机制。方法从大鼠长骨骨髓分离获取间充质干细胞,在不同糖浓度（5.6mmol/l、25mmol/l、50mmol/l）干预下向成骨细胞诱导分化培养21d;茜素红染色、光镜计数矿化率;realtime PCR测定OB的标记物碱性磷酸酶（ALP）,骨钙素（BGP）及转录因子Runx2 mRNA表达,进行不同糖浓度组干预后的变化比较。结果显示随着糖浓度升高,矿化率显著降低,差异有统计学意义（P〈0.05）。与5.6mmol/l组比较,50mmol/l组的ALP,BGP及Runx2 mRNA表达减少,分别为73%（P〈0.05）、69%（P〈0.05）及70%（P〈0.05）,25mmol/l组的ALP、BGP及Runx2 mRNA表达下降也具有显著性（P〈0.05）。结论高糖抑制BMSCs向OB分化,可能为糖尿病性骨质疏松形成的重要机制之一。     

经微弧氧化/碱处理并加载RGD肽涂层多孔钛合金支架的制备及其生物学特性

目的 通过3D打印技术打印多孔钛合金支架,研究其表面微弧氧化（MAO）/碱处理并加载精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）肽涂层对前成骨细胞生物学行为的影响。 方法 设计并打印3D多孔钛合金支架,对其进行不同表面处理后分为MAO组、MAO/碱处理（MN）组、MAO/碱处理加载RGD肽（MNR）组,另设空白对照组。检测各组多孔钛合金支架的弹性模量,扫描电子显微镜（SEM）观察各组多孔钛合金支架表面微观结构,能谱分析仪（EDS）检测各组多孔钛合金支架表面元素构成,接触角测量仪检测各组多孔钛合金支架表面水滴接触角大小。将小鼠胚胎成骨细胞前体细胞（MC3T3-E1细胞）与各组支架共培养,CCK-8法检测各组多孔钛合金支架表面细胞增殖活性,Live/Dead细胞染色法检测各组多孔钛合金支架的生物相容性,细胞黏附实验观察各组细胞在多孔钛合金支架表面黏附情况,采用碱性磷酸酶（ALP）试剂盒检测各组细胞ALP活性,实时荧光定量PCR（RT-qPCR）法检测各组细胞中Runt相关转录因子2（Runx2）、骨桥素（OPN）和骨钙素（OCN）mRNA表达水平。 结果 3D打印多孔钛合金支架的弹性模量为（1.17±0.62） GPa。SEM观察,MAO处理后的多孔钛合金支架表面呈现火山口样形貌,碱处理后出现细小裂纹并呈现纳米级鱼鳞结构,加载RGD肽涂层的多孔钛合金支架表面观察到散在的RGD颗粒。EDS检测,MNR组支架表面RGD涂层成功加载。接触角测量仪检测,多孔钛合金支架表面接触角MAO组>MN组>MNR组。CCK-8法,培养第1、3和5 天时3组细胞增殖活性均呈增长趋势,培养第3和5 天时各组细胞增殖活性组间比较差异均有统计学意义（P<0.05或P<0.01）。Live/Dead细胞染色,3组支架均具备良好的体外相容性。细胞黏附实验,共培养48 h后,MNR组细胞数量和形态伸展均优于MAO组和MN组。培养第7天时,与MAO组比较,MNR组细胞ALP活性明显升高（P<0.01）,培养第14天时3组细胞ALP活性组间两两比较差异均有统计学意义（P<0.05或P<0.01）。RT-qPCR法检测,培养第7天时,与空白对照组和MAO组比较,MN组和MNR组细胞中Runx2和OPN mRNA表达水平均明显升高（P<0.01）,MNR组细胞中OCN mRNA表达水平明显升高（P<0.05）;培养第14天时,MAO组、MN组和MNR组细胞中Runx2和OPN mRNA表达水平组间两两比较差异均有统计学意义（P<0.05或P<0.01）,与空白对照组比较,MAO组、MN组和MNR组细胞中OCN mRNA表达水平均明显升高（P<0.01）。 结论 3D打印多孔钛合金支架具有与人体骨组织匹配的弹性模量,支架表面MAO/碱处理并加载RGD肽涂层对MC3T3-E1细胞无毒性且对其成骨分化有促进作用。     

壳聚糖膜覆盖3D打印双相磷酸钙骨组织工程支架的制备和性能

目的：将壳聚糖（CS）膜覆于3D打印制备的双相磷酸钙（BCP）支架上制备成复合支架,探讨其在骨组织工程中的应用潜力。方法：采用3D打印制备BCP支架,采用CS膜覆盖制备BCP/CS支架。采用原子力显微镜和扫描电子显微镜分别观察2组支架的表面粗糙度和超微结构,通过平均称重法测定2组支架吸水率。培养小鼠前成骨细胞（MC3T3-E1）,采用CCK-8法分别测定2种支架浸提液与细胞共培养不同时间（1、3和5 d）的毒性等级,同时设空白组;将2组支架分别与细胞共培养,采用CCK-8法检测不同时间（1、3、5和7 d）细胞的增殖活性。结果：原子力显微镜下观察,BCP/CS支架表面粗糙度低于BCP支架。扫描电子显微镜下观察,BCP支架平均孔径为350~450 μm,BCP/CS支架平均孔径为250~300 μm。BCP支架吸水率为（32.00±2.43）%,BCP/CS支架吸水率为（37.75±2.21）%,2组间吸水率比较差异有统计学意义（P<0.05）。按照国家标准（GB/T16886.5-2003）对2组支架浸提液毒性进行评级,在1、3和5d时,2组支架毒性等级均为0级、1级和1级。MC3T3-E1细胞可在BCP/CS和BCP支架上黏附并增殖,2组细胞数量均随着时间的延长均呈单纯性升高,培养至第7天时BCP/CS支架组细胞增殖活性明显高于BCP支架组和空白组（P<0.05）。结论：BCP/CS复合支架具有符合骨组织工程支架材料的表征,无细胞毒性,并且可以提高细胞的增殖能力,具有作为骨组织工程支架的潜力。     

miRNA expression profile during fluid shear stress-induced osteogenic differentiation in MC3T3-E1 cells

Background Mechanical stress plays an important role in the maintenance of bone homeostasis.Current hypotheses suggest that interstitial fluid flow is an important component of the system by which tissue level strains are amplified in bone.This study aimed to test the hypothesis that the short-term and appropriate fluid shear stress (FSS) is expected to promote the terminal differentiation of pre-osteoblasts and detect the expression profile of microRNAs in the FSS-induced osteogenic differentiation in MC3T3-E1 cells.Methods MC3T3-E1 cells were subjected to 1 hour of FSS at 12 dyn/cm2 using a parallel plate flow system.After FSS treatment,cytoskeleton immunohistochemical staining and microRNAs (miRNAs) were detected immediately.Osteogenic gene expression and immunohistochemical staining for collagen type Ⅰ were tested at the 24th hour after treatment,alkaline phosphatase (ALP) activity assay was performed at 24th,48th,and 72th hours after FSS treatment,and Alizarin Red Staining was checked at day 12.Results One hour of FSS at 12 dyn/cm2 induced actin stress fiber formation and rearrangement,up-regulated osteogenic gene expression,increased ALP activity,promoted synthesis and secretion of type Ⅰ collagen,enhanced nodule formation,and promoted terminal differentiation in MC3T3-E1 cells.During osteogenic differentiation,expression levels of miR-20a,-21,-19b,-34a,-34c,-140,and-200b in FSS-induced cells were significantly down-regulated.Conclusion The short-term and appropriate FSS is sufficient to promote terminal differentiation of pre-osteoblasts and a group of miRNAs may be invovled in FSS-induced pre-osteoblast differentiation.     

BMPER通过Wnt/β-catenin信号通路减轻高糖高脂对MC3T3-E1细胞成骨分化的抑制

目的：探究骨形态发生蛋白内皮细胞前体来源调节因子（BMPER）在成骨分化中的生物学作用。方法：将MC3T3-E1细胞分为对照（control）组、成骨诱导（OM）组和成骨诱导+高糖高脂（OM+HG/PA）组。采用Western印迹法检测各组细胞Runt相关转录因子2(Runx2)、Ⅰ型胶原α1(Col1α1)、BMPER的表达。将空载体对照质粒及BMPER过表达质粒转染到MC3T3-E1细胞中,将细胞分为p-NC和p-BMPER组。使用Western印迹法检测各组细胞BMPER、Runx2、Col1α1、Wnt1、Wnt3a、active β-catenin表达。碱性磷酸酶（ALP）染色检测BMPER对成骨分化的影响。应用非特异性siRNA及合成的靶向沉默BMPER小干扰RNA(siRNA)转染MC3T3-E1细胞,将细胞分为si-NC组及si-BMPER组,使用Western印迹法检测各组细胞Wnt1、Wnt3a、activeβ-catenin表达。结果：与OM组相比,OM+HG/PA组中Runx2、Col1α1、BMPER蛋白表达显著减少（t=7.572、8.568、10.742,...     

原代人脂肪基质细胞体内成骨能力的检测

目的:检测原代人脂肪基质细胞(human adipose-derived stromal sells,hASCs)的体内成骨能力,为应用其构建组织工程化骨奠定基础。方法:酶消化法分离原代hASCs,细胞经成骨向和成脂肪向诱导后,碱性磷酸酶(al-kaline phosphatase,ALP)染色和茜素红矿化染色检测其成骨向分化的能力,油红O染色检测其成脂肪向分化的能力。体内实验使用12只裸鼠,于其背部一侧皮下植入原代hASCs+支架材料作为实验组,同一裸鼠的另一侧植入单纯支架材料作为对照组。植入4周和8周后取材,制成组织切片,进行HE染色和免疫组织化学染色观察。结果:300 mL脂肪组织中可以获得约6×107个原代hASCs。体外实验证实原代hASCs具有成骨向和成脂肪向分化的潜能。HE染色可见,植入4周和8周后植入物中有类骨组织形成,免疫组织化学染色显示骨钙素、ALP和抗人核抗体呈阳性表达。结论:原代人脂肪基质细胞与支架材料构建的复合物可以在裸鼠体内成骨。     

RUNX2/LAPTM5在小鼠颅骨前成骨细胞矿化诱导中的表达

目的 探讨RUNX2/LAPTM5在矿化诱导过程中的表达与成骨及溶酶体的相关性。方法 矿化诱导MC3T3-E1,对照组不做处理,茜素红染色检测矿化情况,碱性磷酸酶染色检测成骨分化情况。RT-qPCR及Western blot检测分化0-5 d RUNX2及LAPTM5的基因及蛋白表达。过表达与干扰RUNX2/LAPTM5的表达后,Western blot检测RUNX2、LAPTM5的表达。过表达与干扰LAPTM5的表达后,Western blot检测成骨相关基因碱性磷酸酶、骨钙素 的表达。结果 倒置显微镜下观察,茜素红染色矿化结节计数随时间变化逐渐增多,矿化结节的大小也逐渐变大;碱性磷酸酶染色蓝紫色颗粒计数随时间逐渐增加。RT-qPCR及Western blot结果显示RUNX2及LAPTM5的表达,其在成骨矿化过程中呈上升趋势（P<0.001）。过表达与干扰RUNX2影响LAPTM5表达（P<0.05）;过表达与干扰LAPTM5对RUNX2的影响不显著。过表达与干扰LAPTM5影响了成骨的表达（P< 0.01）。结论 RUNX2/LAPTM5可能参与了成骨细胞分化调节,RUNX2可能参与LAPTM5的表达调控。RUNX2/LAPTM5可能在溶酶体参与成骨矿化的过程中起到桥梁作用。     

miRNA expression profile during fluid shear stress-induced osteogenic differentiation in MC3T3-E1 cells

Objective: To test the hypothesis that the short-term and appropriate fluid shear stress is expected to promote the terminal differentiation of pre-osteoblasts and detect the expression profile of microRNAs in the fluid shear stress-induced osteogenic differentiation in MC3T3-E1. Materials and Methods: MC3T3-E1 cells were subjected to 1 hour of FSS at 12 dyn/cm2 using a parallel plate flow system. After FSS treatment, cytoskeleton immunohistochemical staining and microRNAs were detected immediately, osteogenic genes expression and immunohistochemical staining for collagen type I were tested at the 24th hour, ALP activity assay was measured at the 24th, 48th and 72th hour, alizarin Red Staining was checked at day 12. Results: 1 hour of FSS at 12 dyn/cm2 induced actin stress fiber formation and rearrangement, up-regulated of osteogenic gene expression, increased ALP activity, promoted synthesis and secretion of collagen type I, enhanced nodule formation and promoted the terminal differentiation in MC3T3-E1 cells. During osteogenic differentiation, expression levels of miR-20a, -21, -19b, -34a, -34c, -140 and -200b in FSS-induced cells were significantly down-regulated. Conclusions: The short-term and appropriate fluid shear stress is sufficient to promote the terminal differentiation of pre-osteoblasts and that a group of miRNAs that may play an important role in the FSS-induced pre-osteoblast differentiation.     

骨形态发生蛋白2／7异二聚体对人脂肪间充质干细胞成骨分化的促进作用

目的：探讨新型成骨诱导生长因子骨形态发生蛋白2/7异二聚体（bone morphogenetic protein 2/7 heterodimer,BMP-2/7）在诱导人脂肪间充质干细胞（human adipose-derived stem cells,hASCs）成骨分化中的作用。方法：体外培养hASCs,以成骨诱导培养基（osteogenic medium,OM）中添加150 μg/L BMP-2/7为实验组,以单纯OM为阳性对照组（OM组）, 以常规增殖培养基（proliferation medium,PM）为阴性对照组（PM组）。体外诱导的第1、4和7天检测细胞DNA含量,第7和14天进行碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）染色及定量检测,第21和28天进行茜素红染色及定量检测,第1、4、7和14天分别进行成骨相关基因的检测。体内实验使用6只裸鼠,于其背部正中做皮肤切口,向两侧分离出4个皮下植入腔,分别植入：（1）单纯β 磷酸三钙（β-tricalcium phosphate,β-TCP）支架（支架对照组）;（2）β-TCP支架+hASCs（体外PM培养1周）（增殖细胞对照组）;（3）β-TCP支架+hASCs（体外OM培养1周）（诱导细胞对照组）;（4）β-TCP支架+hASCs（体外OM+150 μg/L BMP-2/7培养1周）（实验组）。植入后4周进行取材,标本制成组织学切片,进行HE和Masson三色染色分析。结果：体外诱导后第1天,实验组细胞DNA含量与PM组差异没有统计学意义（P>0.05）,第4天时实验组细胞DNA含量较PM组升高（P<0.05）,第7天时组间DNA含量没有明显差异（P>0.05）。诱导7天和14天后,实验组的ALP染色及定量检测均高于OM组和PM组（P<0.05）;第21和28天矿化结节染色及钙沉积定量检测均高于OM和PM组（P<0.05）。诱导第1天时实验组的成骨相关基因（Runx2、ALP、COL-1A1）的表达量即高于PM组 (P<0.05),诱导第4天时骨钙素（osteocalcin,OC）基因表达量即开始升高,第4、7和14天的基因表达量较OM和PM组显著升高（P<0.05）。HE染色分析可见实验组和诱导细胞对照组的hASCs能分泌出嗜酸性较强的均质细胞外基质,出现了强嗜酸性的类骨组织;与诱导细胞对照组相比,实验组的细胞外基质嗜酸性更强,类骨组织的面积更大,结构更加典型;其他两对照组均未见矿化基质和类骨组织生成。Masson三色染色分析可见实验组呈强阳性表现,细胞基质中充满绿染的胶原;诱导细胞对照组和增殖细胞对照组的细胞基质中有不同程度的阳性表现,但较之实验组,胶原的数量明显减少;单纯支架组未见胶原的表达。结论：BMP-2/7在hASCs的成骨分化过程中发挥了重要作用,能够有效促进hASCs的体外和体内成骨分化。     

活性氧与铁死亡通路相互作用在丙酮醛引起的小鼠胚胎成骨细胞损伤中起重要作用

目的 探讨活性氧和铁死亡在丙酮醛诱导小鼠胚胎成骨细胞（MC3T3-E1）损伤中是否存在相互作用。方法 应用丙酮醛损伤MC3T3-E1细胞建立模拟糖尿病骨质损伤的细胞模型。应用细胞计数试剂盒-8（CCK-8）测定MC3T3-E1细胞的存活率;罗丹明123染色荧光显微镜照相法测定线粒体膜电位;双氯荧光素（DCFH-DA）荧光显微镜照相法检测胞内活性氧水平;碱性磷酸酶试剂盒检测定碱性磷酸酶活性;茜素红染色观察成骨细胞晚期标志物-矿化结节的形成;铁离子试剂盒检测铁离子水平;Western blot检测成骨细胞的抑制铁死亡的标志蛋白谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）的表达水平。结果 0.6 mmol/L 丙酮醛处理MC3T3-E1细胞24 h可明显减少GPX4的表达（P<0.001）,同时可使胞内铁离子浓度升高,细胞存活率降低,线粒体膜电位丢失,胞内活性氧水平升高,碱性磷酸酶活性降低和矿化结节减少（P<0.001）。应用2 mmol/L 活性氧清除剂N-乙酰半胱氨酸和丙酮醛共处理MC3T3-E1细胞24 h可增加GPX4的表达（P<0.01）,应用4 μmol/L铁死亡抑制剂铁抑素-1与丙酮醛共处理成骨细胞24 h可使胞内活性氧水平降低（P<0.001）;应用N-乙酰半胱氨酸或铁抑素-1与丙酮醛共处理成骨细胞24 h均能对抗丙酮醛引起的上述其他细胞损伤（P<0.001）。结论 活性氧与铁死亡通路相互作用在丙酮醛引起MC3T3-E1成骨细胞损伤中起重要的作用。     

柚皮苷对H_2O_2处理小鼠前成骨细胞MC3T3-E1骨形成的影响

目的 :研究柚皮苷对体外培养过氧化氢(H_2O_2)处理的小鼠前成骨细胞MC3T3-E1骨形成的作用及抗氧化机制。方法:在体外培养的MC3T3-E1s细胞培养基中分别加入不同浓度(0.01 mmol·L-1、0.02 mmol·L-1、0.04 mmol·L-1)的柚皮苷作用48 h,接着加入0.5 mmol·L-1H_2O_2作用4 h,采用CCK-8法检测柚皮苷对成骨细胞活力的影响;采用碱性磷酸酶(ALP)、细胞丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、乳酸脱氢酶(LDH)和谷胱甘肽(GSH)试剂盒检测MC3T3-E1成骨细胞内ALP、SOD活性和MDA、GSH含量及细胞上清LDH活性;用茜素红S染色法检测矿化结节数目;用Real time RT-PCR的方法检测成骨细胞内I型胶原(COL-I)、骨钙素(OCN)、转录因子Osterix和骨形态发生蛋白2(BMP-2)m RNA表达。结果:柚皮苷可增加H_2O_2损伤后MC3T3-E1细胞ALP活力(P0.05,P0.01)和矿化结节数目(P0.05,P0.01),促进骨形成相关指标COL-I、Osterix、BMP-2和OCN m RNA表达(P0.01);柚皮苷提高H_2O_2损伤后MC3T3-E1细胞活力(P0.05,P0.01),上调细胞内SOD活性和GSH含量并降低细胞中MDA含量和上清中LDH活性(P0.01)。结论:一定浓度(0.01,0.02,0.04 mmol·L-1)的柚皮苷可以促进H_2O_2处理后MC3T3-E1细胞的骨形成,这种促进作用可能是通过降低氧化应激发挥抗氧化作用实现的。