P物质在成骨细胞分化过程中对转录因子Osterix表达的影响

目的:在成骨细胞分化过程中检测转录因子Osterix的表达,探讨P物质调控成骨细胞分化及骨形成的分子机制.方法:原代培养大鼠骨髓基质干细胞(rMSCs),并诱导其向成骨细胞定向分化.采用RT-PCR法检测转录因子Osterix在P物质和/或P物质NKI受体拮抗剂L732138干预下的表达.结果:在诱导成骨细胞定向分化的过程中,与空白对照组相比,P物质组转录因子Osterix的表达增强(LSD-t=0.117,P<0.01),P物质NK1受体拮抗剂L732138组转录因子Osterix的表达差异无统计学意义(LSD-t=0.008,P>0.05);与P物质组相比,P物质与P物质NK1受体拮抗剂L732138组转录因子Osterix的表达降低(LSD-t=-0.172,P<0.01).结论:P物质可以促进转录因子Osterix的表达,其受体拮抗剂L732138具有拮抗作用;P物质可通过促进转录因子Osterix的表达,促进成骨细胞分化及骨形成.     

转录因子Sp7/Osterix的研究进展

成骨细胞分化和骨形成是涉及多种信号蛋白和转录因子的复杂过程,Osterix作为成骨细胞特异性转录因子,在该过程中发挥着至关重要的作用。近年来,对细胞模型中Osterix相关分子机制的探索和构建动物模型研究其功能,均取得了许多新进展。通过深入研究Osterix表达与调控,寻找更多新靶点,对临床精准治疗骨相关疾病具有重要意义。同时,Osterix在骨组织工程方面的作用亦不容小觑,明确Osterix的各种上下游因子和信号通路,可推动骨组织修复工程技术革命性的发展。鉴于Osterix基因在骨形成中的关键作用,进一步探索其分子结构、功能、表达调控及其相关疾病显得尤为重要,本文就其相关研究进展作一综述。     

淫羊藿甙对大鼠成骨细胞功能及Osterix表达的影响

目的观察淫羊藿甙对体外培养成骨细胞功能及Osterix（Osx）表达的影响,探讨淫羊藿抗骨质疏松的作用机制。方法分别用酶消化法获得新生SD大鼠成骨细胞,在培养液中分别加入不同浓度的淫羊藿甙,观察成骨细胞的增殖功能和分化功能。用RT—PCR法测定成骨细胞OsxmRNA表达。结果增殖率测定淫羊藿甙从1ng／ml起光密度值均较对照组增加,且呈剂量依赖关系。但仅有浓度为100ng／ml时差异才有显著意义（P〈0．01）;碱性磷酸酶活性从1ng／ml起均较对照组增加,也呈剂量依赖关系,且浓度≥10ng／ml差异有显著意义;1ng／ml,10ng／ml,100ng／ml淫羊藿甙均可促进OsxmRNA表达（P〈0,05）,以10ng／ml组作用最显著。结论淫羊藿甙能通过影响成骨细胞增殖、分化、提高成骨细胞Osx基因表达水平,从而促进骨形成,发挥抗骨质疏松的作用。     

成骨细胞特异性转录因子Osterix对骨形成作用的分子机制

骨形成是一个涉及到从间质干细胞向成骨细胞分化的复杂发育过程。成骨细胞定向分化受到一个多步骤的分子通路控制,通过不同的转录因子和信号蛋白调控,包括Indian hedgehog, Runx2, Osterix (Osx),以及Wnt信号通路。 Osx是骨形成所必需的成骨细胞特异性转录因子,Osx最早是在间质干细胞被骨形成蛋白 2诱导向成骨细胞分化过程中发现的基因。 Osx基因敲除小鼠完全缺乏骨,而软骨是正常的,这为研究骨的形成打开了一个全新的窗口。Osx抑制Wnt信号通路的发现揭示了参与骨形成的一种新的反馈调控机制。骨形成过程中Osx下游的靶目标已经确定一些,包括Satb2、维生素D受体和血管内皮生长因子,以及Dkk1和Sost。骨形成过程一系列信号传导因子的揭示、阐明应当为一些新的特异性合成代谢治疗药物的研究开发提供分子理论基础,以便治疗骨缺失疾病（如骨质疏松症和骨坏死）。本文综述了Osx在骨形成作用分子机制中的最新进展,自Osx发现以来,各种研究证据表明Osx是决定成骨细胞定向的主导因子,继而调控成骨细胞的分化和增殖。     

体外诱导C2C12细胞向成骨细胞的分化

目的成骨细胞特异性转录因子a1(core binding factor a1,Cbfa1)通过调节生长因子和骨特异性细胞外基质蛋白的基因表达而参与成骨细胞的分化和骨发育过程。文中构建成Cbfa1,以腺病毒载体转染成肌细胞C2C12,为种子细胞构建组织工程化骨。方法体外培养小鼠成肌细胞C2C12,用重组腺病毒质粒pAd-IL-31介导Cbfa1/Osf2基因瞬时转染小鼠成肌C2C12细胞,Western blot检测Cbfa1蛋白表达。结果 Cbfa1蛋白表达、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性测定、骨钙素(osteocalcin,OCN)分泌量以及茜素红染色感染组明显高于对照组。结论成肌细胞C2C12可以作为种子细胞构建组织工程化骨。     

PERK信号通路对实验性绝经后骨质疏松雌性大鼠成骨细胞分化的影响

目的：探讨实验性雌性大鼠绝经后骨质疏松（PMOP）治疗前后骨组织中PERK、ATF4、Runx2、osterix、RANKL和OPG的变化,阐明PERK信号通路在PMOP发生中的作用。方法：复制雌性大鼠卵巢去势骨质疏松模型。45只大鼠分为正常对照组（大鼠不做处理,15只）、骨质疏松组（雌性大鼠卵巢摘除,15只）和骨质疏松治疗组（大鼠卵巢摘除后尾静脉注射雌激素,15只）。观察各组大鼠血清中Ⅰ型胶原（ColⅠ）、碱性磷酸酶（ALP）和骨钙素（OCN）水平。饲养3个月后取各组大鼠股骨骨干做病理切片,RT-PCR法检测各组大鼠骨组织中PERK、ATF4、Runx2、osterix、RANKL和OPG基因表达水平,Westernblotting法分析PERK、ATF4、Runx2、osterix、RANKL和OPG蛋白表达水平。结果：与对照组比较,骨质疏松组大鼠血清中ColⅠ、ALP和OCN水平明显降低（P<0.05或P<0.01）;与骨质疏松组比较,骨质疏松治疗组大鼠血清中ColⅠ、ALP和OCN水平明显升高（P<0.01）。与对照组比较,骨质疏松组大鼠骨组织中PERK、ATF4、Runx2和osterix基因表达水平明显下降（P<0.05或P<0.01）,RANKL基因表达水平明显升高（P<0.01）;与骨质疏松组比较,骨质疏松治疗组大鼠骨组织中PERK、ATF4、Runx2和osterix基因表达水平明显升高（P<0.05或P<0.01）,RANKL基因表达水平明显降低（P<0.01）。与对照组比较,骨质疏松组大鼠骨组织中PERK、Runx2和osterix蛋白表达水平明显下降（P<0.05或P<0.01）,RANKL蛋白表达水平明显升高（P<0.05或P<0.01）;与骨质疏松组比较,骨质疏松治疗组大鼠骨组织中PERK、Runx2和osterix蛋白表达水平明显上升（P<0.05或P<0.01）,RANKL蛋白表达水平明显降低（P<0.01）。HE染色,与对照组比较,骨质疏松组大鼠骨组织中骨吸收陷窝变大,骨吸收增强,导致骨质流失;与骨质疏松组比较,骨质疏松治疗组大鼠骨质吸收减弱,骨骼恢复正常结构。结论：雌性大鼠卵巢切除及注射雌激素治疗后,其骨组织中PERK表达趋势与成骨细胞转录因子Runx2和osterix变化一致,与破骨细胞转录因子RANKL表达相反,提示PMOP发病时成骨细胞功能减弱与PERK表达下降有关。     

钠离子调节成骨细胞功能及其相关基因的差异性变化

目的探讨钠离子(Na+)对大鼠成骨细胞成骨功能的调节,及其相关基因mRNA的变化。方法应用CCK-8试剂盒和碱性磷酸酶(AKP)试剂盒检测5种不同浓度Na+对成骨细胞增殖和分化的影响。再从中选用低(1×10-4mol/L)、中(0.1 mol/L)、高(0.5 mol/L)3种浓度,于处理细胞15、30、120 min时,通过RT-PCR测定Na+对成骨细胞成骨功能相关基因OPN、Cbfa1 mRNA转录的影响。结果在1×10-4～1 mol/L范围内,与正常组相比,低浓度Na+明显促进成骨细胞分化,使AKP活性增加,高浓度则呈抑制作用,而Na+对成骨细胞的正常增殖无影响。RT-PCR结果显示与正常组相比,低浓度Na+显著地上调成骨细胞OPN、Cbfa1 mRNA的转录,高浓度则呈抑制作用。然而OPN、Cbfa1基因对Na+调节作出反应所需的时间存在差异,Cbfa1基因在经处理30 min时即可出现mRNA转录变化,而OPN基因则在处理120 min时才出现相应改变。结论 Na+可直接调节成骨细胞成骨功能,低浓度促进成骨细胞分化和相关功能基因OPN、Cbfa1的增加,而高浓度则显示抑制作用;且各基因转录变化具有时间差异。     

关节软骨Osterix蛋白表达强度对膝关节骨性关节炎形态学变化的影响

目的:探讨Osterix蛋白在关节软骨中的表达强度对膝关节骨性关节炎形态学变化的影响.方法:选取44例因膝关节骨性关节炎行人工全膝关节置换术的患者,取术中去除的股骨髁软骨组织,磨损较重的一侧为负重区(实验组),磨损较轻的一侧为非负重区(对照组).通过HE染色评估软骨组织形态学变化,再将负重区软骨分为中度磨损组和重度磨损...     

腺病毒介导的NELL1基因对小鼠成骨细胞增殖分化的影响

目的探讨重组腺病毒(Ad-GFP-NELL1)介导的NELL1因子对小鼠成骨细胞(MC3T3E1)增殖、分化及OCN(骨钙素)和OPN(骨桥蛋白)基因表达的影响。方法免疫荧光染色鉴定重组腺病毒(Ad-GFP-NELL1)转染细胞后绿色荧光蛋白(GFP)及NELL1的表达;不同转染滴度Ad-GFP-NELL1转染MC3T3E1细胞,荧光显微镜下观察转染效果;将MC3T3E1细胞分为对照组,NELL1组(Ad-GFP-NELL1转染)和GFP组(Ad-GFP转染),利用CCK-8试剂盒检测并绘制生长曲线;观察和计量茜素红染色后钙结节数目;定量PCR检测成骨相关基因OCN,OPN表达的改变。结果免疫荧光显示Ad-GFP-NELL1转染大鼠骨髓基质干细胞72h后能同时表达NELL1和GFP;在最佳转染滴度200pfu/cell转染条件下,Ad-GFP-NELL1及Ad-GFP对MC3T3E1细胞增殖没有明显影响(P>0.05)。NELL1组细胞钙结节数目(7±2)比空白对照组(2±1)及Ad-GFP组(2±1)明显增多(P<0.05),OCN(3.7倍),OPN(5.1倍)的表达也明显上升。结论 Ad-GFP-NELL1转染MC3T3E1细胞后能有效促进细胞的成骨分化作用,且对其增殖无明显毒性作用。     

高糖环境下GATA4通过调节RUNX2影响成骨细胞增殖分化的研究

目的:探讨高糖环境下GATA锌指转录因子蛋白4(GATA4)对成骨细胞增殖分化的影响,及对转录因子蛋白2(Runx2)的调控作用.方法:取MC3T3-E1成骨细胞,在高糖(25 mmoL/L)的条件下分别培养1d、4d、7d、14d,免疫印迹法(Western blotting)法检测GATA4、Runx2蛋白表达水平...     

成骨细胞分化及增殖调控的研究进展

在骨代谢与骨改建过程中,间充质细胞在一定条件下分化为成骨细胞,使新骨生成,正常骨改建和部分骨病理性改变与成骨细胞的分化和增殖功能的关系密切。成骨细胞在分化和增殖过程中受许多全身和局部调节因子的精细调控,本文就成骨细胞分化和增殖过程调控因素的研究进展作一综述。     

脂联素对人成骨细胞分化的影响

目的:研究脂联素对成骨细胞的分化作用.方法:免疫印迹检测体外培养成骨细胞脂联素受体(adiponectin receptor,AdipoR)表达.用酶联免疫吸附试验检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性;用放射免疫测定法测定骨钙素(osteocalcin,OC);并观测脂联素对矿化的影响.用siRNAs抑制AdipoR1表达,观察脂联素对成骨细胞分化作用的变化.结果:检测到成骨细胞AdipoR1蛋白表达.脂联素可提高ALP活性和促进OC分泌,并促进矿化结节形成,此作用可被AdipoR1的siRNAs转染抑制.脂联素作用于成骨细胞可诱导p38和JNK磷酸化,而p38抑制剂SB203580可减轻其对成骨细胞ALP活性的影响.结论:脂联素通过诱导p38信号转导途径诱导人成骨细胞分化.     

DHODH缺失对线粒体功能和成骨细胞分化成熟影响的研究

目的 探讨二氧乳清酸脱氢酶(DHODH)缺失对线粒体功能和成骨细胞分化成熟的影响.方法 通过特异性小干扰RNA(siRNA)技术抑制小鼠胚胎成骨细胞前体细胞MC3T3-E1细胞中DHODH表达后,观察细胞增殖、三磷酸腺苷(ATP)产量及骨发育相关基因表达水平.结果 特异性siRNAs降低DHODH表达后,细胞增殖受抑制、细胞周期停滞于G1/S期.全细胞ATP产量,特别是线粒体来源的ATP减少.与对照组相比,DHODH抑制组中Runt相关转录因子2(Runx2)及骨钙素(Ocn)的mRNAs表达量降低.结论 抑制DHODH蛋白影响成骨细胞的分化与成熟.成骨细胞中线粒体功能异常可能是导致米勒综合征骨发育异常的原因之一.     

地塞米松和辛伐他汀对成骨细胞增殖分化的影响

目的:研究地塞米松和辛伐他汀对成骨细胞增殖分化的影响.方法:从新生SD大鼠颅盖骨分离培养成骨细胞,随机分为3组培养,A组加入1×10-7 mol/L的地塞米松、1×10-7 mol/L的辛伐他汀和二甲基亚砜(DMSO,终浓度为1 g/L);B组加入1×10-7 mol/L的地塞米松和与A组等量的DMSO;C组只加入与A组等量的DMSO作为对照.96 h后,以RT-PCR一步法分析成骨细胞骨钙素mRNA的表达;采用MTT法测定成骨细胞增殖率.结果:A、C组成骨细胞骨钙素mRNA表达量及细胞增殖率均高于B组(P＜0.01),A与C组比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论:辛伐他汀可对抗地塞米松对成骨细胞增殖和分化的抑制作用.     

雌马酚对大鼠成骨细胞增殖和分化的影响

【目的】研究雌马酚对体外原代培养的成骨细胞增殖和分化作用的影响,以探讨其预防骨质疏松症的作用机制。【方法】用含20%胎牛血清的α-MEM培养新生Wistar大鼠颅骨分离培养的成骨细胞,同时分别给予10-8mol/L-10-6mol/L的雌马酚、雌二醇或二者分别联合雌激素受体拮抗剂ICI182780,MTT法检测细胞增殖能力,对硝基酚磷酸盐法测定成骨细胞碱性磷酸酶活性。【结果】雌马酚与雌二醇均能显著增加体外培养大鼠成骨细胞增殖能力和碱性磷酸酶活性,且雌激素受体拮抗剂可显著抑制雌马酚和雌二醇的上述效应。【结论】雌马酚可明显促进体外培养大鼠的成骨细胞增殖,并促进前成骨细胞向成骨细胞的分化,推测该促效应可能是通过ER途径来介导的。     

骨形态生成蛋白在成骨细胞分化机制中的研究进展

在成骨细胞分化和骨形成过程中，骨形态生成蛋白（BMP）是关键性的调节因素，它通过调节转录因子以及借助一些未知的信号转导途径，发挥诱导分化和定向分化的效应，而借助于受体的特异性信号转导系统和特异的受体抑制剂。其表达水平及功能还可受到多种方式的调控。作者就BMP在骨分化中的作用、基本机制方面的研究进展进行综述。     

依普拉芬对新生大鼠颅盖骨成骨细胞增殖和分化的影响

目的 研究依普拉芬对体外培养的原代大鼠成骨细胞增殖和分化功能的影响.方法 体外分离培养新生大鼠颅盖骨成骨细胞,将不同浓度的依普拉芬加入培养液,测定细胞增殖情况、碱性磷酸酶(ALP)活性及钙化结节.结果 与阴性对照组相比, 各浓度组的依普拉芬均可增加成骨细胞数量(P＜0.01),提高细胞的ALP活性和促进钙化结节形成(P＜0.01),其中10-8～10-5 mol/L作用更为显著.结论 依普拉芬具有促进体外培养成骨细胞增殖、分化的作用.     

The role of osteoactivin-derived peptides in osteoblast differentiation.

BACKGROUND: In our previous studies, we found that osteoactivin (OA) plays an important role in the regulation of osteoblast differentiation in vitro. Our studies also suggested that the region of OA protein that contains an RGD motif might play a vital role in the function of OA in osteoblast differentiation. In this study, we examined the functional role of OA-derived peptide containing the RGD motif (OA-D) in osteoblast differentiation. MATERIAL/METHODS: For this purpose, we designed another peptide, termed OA-E, that has sequence similar to OA-D but with glutamic acid (E) instead of aspartic acid (D). The effect of OA-E peptide on osteoblast differentiation was examined. Interestingly, OA-E peptide induced osteoblast differentiation in a manner similar to OA-D peptide. These data suggested that the effect of OA-derived peptides is RGD independent and it could be dependent on other features in the amino acid sequence of these peptides. RESULTS: OA-D peptide treatment markedly induced osteoblast differentiation markers in vitro compared to cultures treated with negative control peptide (NCP). Interestingly, OA-E peptide induced osteoblast differentiation in a manner similar to OA-D peptide. These data suggested that the effect of OA-derived peptides is RGD independent and it could be dependent on other features in the amino acid sequence of these peptides. Since phosphorylation of amino acid residues in proteins and peptides plays a major role in biological systems, the phosphorylation pattern of amino acid sequences of OA-derived peptides and OA protein family members were examined using bioinformatic analysis tools. We found that OA-derived peptides and OA protein family members have serine residue, close to c-terminus and might be phosphorylated with casein kinase II. Casein kinase II is known to phosphorylate many osteoblast-related proteins that regulate osteoblast development and differentiation such as osteopontin and vitronectin. CONCLUSIONS: Collectively, these data showed that both OA-D and OA-E peptides significantly induced osteoblast differentiation in vitro and that effect is RGD independent.     

壮骨止痛胶囊含药血清对大鼠成骨样细胞增殖分化影响的实验研究

[目的]观察壮骨止痛胶囊含药血清对成骨细胞增殖、分化的影响,为明确壮骨止痛胶囊防治骨质疏松症的作用机制提供实验依据。[方法]取2代培养的大鼠成骨细胞,在壮骨止痛胶囊含药血清为40%的浓度中培养。观察细胞的生长及钙结节的形成,碱性磷酸酶(ALP)测定成骨细胞增殖和分化,噻唑蓝(MTT)法测成骨细胞生长曲线。[结果]成骨细胞在6d可铺满瓶壁,30d可形成钙结节,壮骨止痛胶囊含药血清可促进成骨细胞的增殖、ALP的分泌。[结论]壮骨止痛胶囊含药血清可促进大鼠成骨细胞的增殖、分化。壮骨止痛胶囊含药血清可能通过直接促进成骨细胞增殖、分化,从而防治骨质疏松症。