PTEN在骨形态发生蛋白9诱导小鼠胚胎成纤细胞骨向分化中的作用

目的 研究PTEN对骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)诱导小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts,MEFs)成骨分化的影响,并分析PTEN调节BMP9功能的可能机制.方法 采用定量PCR检测PTEN在间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)中的表达,分析在MEFs中BMP9对PTEN表达的影响.采用组织化学染色法检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性,PCR检测OPN和OCN的表达水平,茜素红染色检测钙盐沉积,分析PTEN对BMP9诱导MEFs成骨分化的影响;利用荧光素酶报告质粒和蛋白印迹等方法分析PTEN对骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins,BMPs)/Smads信号转导的影响.结果 PTEN在几种常见MSCs中均有表达;BMP9在MEFs中明显抑制PTEN的表达.抑制PTEN能促进BMP9诱导MEFs的ALP活性增加,但过表达PTEN对BMP9诱导MEFs的ALP活性有明显抑制作用.抑制PTEN明显促进BMP9在MEFs细胞中诱导的OCN表达,并增强钙盐沉积.报告质粒分析结果显示,抑制PTEN能明显增强BMPR-Smad报告质粒的转录活性,并增加Smad1/5/8的磷酸化水平.结论 下调PTEN表达可能是BMP9诱导MEFs成骨分化重要途径之一,其机制可能与促进BMPs/Smads信号转导有关.     

骨形态发生蛋白-4对肝干细胞增殖与分化的影响

目的:探讨骨形态发生蛋白-4(BMP-4)对大鼠肝干细胞系WB-F344的增殖及分化的影响.方法:采用50 ng/mL的基因重组BMP-4作用于WB-F344细胞,以BMP-4拮抗剂Noggin(200 ng/mL)阻断BMP-4的作用为对照.在实验不同时间点,通过四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法检测BMP-4对WB-F...     

Dkk1对骨形态发生蛋白9诱导间充质干细胞成骨分化的影响

目的：探讨经典Wnt信号通路胞外拮抗因子Dkk1对骨形态发生蛋白9（bone morphogenetic protein 9,BMP9）诱导间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs）成骨分化的影响。方法：以C3H10T1/2为目的细胞,通过重组腺病毒介导BMP9过表达,联用重组腺病毒Dkk1抑制经典Wnt信号通路。检测各处理组碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）活性变化、钙盐沉积、骨钙素（osteocalcin,OC）、骨桥素（osteopontin,OPN）变化;体内异位成骨实验分析Dkk1对BMP9诱导MSCs成骨分化的影响。结果：BMP9可诱导C3H10T1/2细胞成骨分化;Dkk1显著降低BMP9诱导的C3H10T1/2细胞ALP活性（F=1 467.21,P=0.000）、钙盐沉积、OC（F=32.95,P=0.000）和OPN（F=127.23,P=0.000）蛋白表达;异位成骨模型中Dkk1抑制BMP9诱导的C3H10T1/2成骨分化和骨块成熟。结论：Wnt信号通路胞外拮抗因子Dkk1可降低BMP9诱导的C3H10T1/2成骨分化,BMP9诱导的C3H10T1/2细胞成骨分化可能需要经典的Wnt信号通路参与。     

骨形态发生蛋白诱导大鼠胚胎NSCs分化研究

目的：建立骨形态发生蛋白（BMP7）诱导大鼠E14中枢神经系统神经干细胞（Neural stem cells,NSCs）分化的模型。方法：50μg／LBMP,处理大鼠E14中枢神经系统NSCs,以RT—PCR、Western杂交和免疫细胞化学方法,检测平滑肌细胞标记物SMA、Calponin的表达。结果：骨形态发生蛋白BMP,处理E14大鼠胚胎NSCs,作用6d后以抗Rip、抗-GFAP和抗pHI—tubulin抗体分别鉴定少突胶质细胞、星形胶质细胞和神经元,发现无一细胞表达Rip抗原,10％左右细胞表达GFAP,约1．4％细胞βⅢHI—tubulin阳性;以抗-平滑肌肌动蛋白（Smooth muscle actin,SMA）和抗-Calponin检测平滑肌细胞标志物SMA和Calpo—nin蛋白的表达,65％的细胞共同表达SMA和Calponin。结论：50μg／LBMP,处理大鼠E14中枢神经系统NSCs,大部分细胞分化为平滑肌细胞,其次为星型胶质细胞。     

骨形态发生蛋白-4基因重组腺病毒载体的构建

目的:通过Cre/LoxP位点特异性重组系统构建携带人骨形态发生蛋白-4基因的重组腺病毒载体(Ad.BMP4)。方法:根据GenBank获得BMP4的基因序列合成引物,经PCR扩增获得长度为1230bp的BMP4基因片断,经酶切、测序鉴定后,与腺病毒穿梭质粒pSuCMV连接,随后与5'缺陷型腺病毒右臂的质粒pBGHloxPΔE1E3通过脂质体Lipofectamine2000共转染至293细胞,获得重组腺病毒Ad.BMP4,并予以扩增、纯化、鉴定。结果:经酶切电泳和测序证明获得的BMP4基因片断序列、大小和方向正确,目的基因插入的位置、方向正确,经重组、扩增和纯化后获得病毒滴度为2.9×109pfu/ml的重组腺病毒Ad.BMP4,以PCR扩增和测序的方法证实了所构建病毒含有目的基因的片断,安全性检测证明所构建的腺病毒无野生性腺病毒的存在。结论:通过Cre/LoxP位点特异性重组系统构建了腺病毒Ad.BMP4。采用的腺病毒载体点特异性重组的方法极大地提高了包装成功率,且包装成功的病毒颗粒均为含有目的基因的重组病毒,从而保证了重组过程的快速和高效。     

骨形态发生蛋白9、6双表达腺病毒载体的构建及其成骨诱导作用

目的构建双表达骨形态发生蛋白(BMP)9、6重组腺病毒并探讨其对C3H10细胞成骨的影响。方法以单一表达的BMP9或BMP6 AdEasy质粒为模板,PCR自扩增BMP9和BMP6基因序列,先后将其插入穿梭质粒pASG2,获得双表达穿梭质粒pASG2-BMP9、6,然后与腺病毒骨架质粒pAdEasy-1在BJ5183中同源重组,酶切鉴定成功后,转染至HEK293细胞中包装和扩增得到高滴度双表达腺病毒AdBMP9、6,体外转染C3H10细胞,RT-PCR方法检测BMP9、BMP6 mRNA水平的表达,早期成骨指标碱性磷酸酶染色、晚期指标钙茜素红染色检测其成骨作用。结果成功构建双表达重组腺病毒AdBMP9、6,RT-PCR证实双表达腺病毒能成功转染C3H10细胞,并且转染的C3H10细胞早晚期成骨指标碱性磷酸酶染色及钙茜素红染色活性较单一表达BMP9或BMP6的腺病毒组均增强。结论双表达重组腺病毒载体AdBMP9、6具有定向诱导C3H10细胞成骨分化的能力,且较单一表达BMP9或BMP6强。     

低频脉冲电磁场增强骨形态发生蛋白9诱导牙周膜干细胞成骨分化作用

目的 探讨低频脉冲电磁场能否增强骨形态发生蛋白9（BMP9）诱导人牙周膜干细胞（PDLSC）成骨分化的作用。方法 培养健康人前磨牙牙周膜组织细胞，通过免疫磁珠分选后得到CD146⁺/STRO-1⁺细胞，即PDLSC。用携带过表达BMP9基因的重组腺病毒（Ad-GFP-BMP9）感染PDLSC，并暴露于频率为15Hz、磁场强度分别为0.6、1.2、1.8、2.4、3.0mT的脉冲电磁场进行干预（每12h辐照1h）。通过qRT-PCR和蛋白质印迹法检测Runt相关转录因子2（Runx2）、碱性磷酸酶（ALP）、骨桥蛋白（OPN）、骨钙蛋白（OCN）等成骨基因及蛋白表达量。结果 过表达BMP9基因可以促进PDLSC中成骨标志物Runx2、ALP、OCN、OPN的表达（P<0.05）。给予磁场强度分别为1.2、1.8、2.4、3.0mT的脉冲电磁场干预后，PDLSC内的成骨标志物表达水平均较单独BMP9时增高（P<0.05），并且在磁场强度为2.4mT时达到最高峰（P<0.05），表明低频脉冲电磁场可以增强BMP9诱导PDLSC成骨分化并且存在“窗口效应”。结论 磁场强度为1.8~3.0mT的15Hz脉冲电磁场可以体外增强BMP9诱导人PDLSC的成骨分化。     

腺病毒介导的骨形态发生蛋白-2基因转移促进人间充质干细胞成骨化

目的:观察腺病毒介导的骨形态发生蛋白-2(BMP-2)基因转移对人间充质干细胞(hMSCs)成骨能力的影响。方法:从健康志愿者全骨髓中分离培养hMSCs,体外扩增纯化后随机分为4组。(1)Ad-BMP-2组:培养液中加入BMP-2基因重组腺病毒(Ad-BMP-2,1×1010OPU/mL)孵育24h;(2)Ad-LacZ组:培养液中加入半乳糖酐酶基因重组腺病毒(Ad-LacZ);(3)阳性对照组:培养液中添加地塞米松、抗坏血酸和β-甘油磷酸钠。(4)空白对照组。2w后行Von Kossa染色检测hMSCs中骨胶原结节形成;生化分析仪检测碱性磷酸酶(ALP)活性。结果:经多次换液传代,hMSCs呈均一梭形。Ad-BMP-2组与阳性对照组细胞形态逐渐趋于扁平,突起减少,VonKossa染可见大量红色骨胶原结节形成,ALP活性也显著增高。结论:Ad-BMP-2基因转染对hMSCs成骨能力具有促进作用。     

骨形态发生蛋白2基因转染对人骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的：评价携带骨形态发生蛋白2基因的重组腺病毒（Ad-BMP-2）转染人骨髓间充质干细胞（MSC）对其成骨分化的影响。方法：由健康青年男性髂骨抽取骨髓培养MSC，BMP-2基因转染后，用RT-PCR及免疫组化染色证实转基因MSC的BMP-2基因表达，原位杂交及免疫组化染色检测转染后细胞成骨活性，并进行透射电镜观察。结果：转染后细胞稳定表达BMP-2基因，核心结合因子a1、骨钙素、骨桥素、Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶呈阳性表达，透射电镜显示细胞外有胶原分泌和钙盐沉积。结论：Ad—BMP-2基因转染可以提高MSC的体外成骨能力。     

腺病毒介导的骨形态发生蛋白-2基因治疗骨缺损的研究

目的 探讨以胶原海绵为支架,用含腺病毒介导的骨形态发生蛋白(BMP)-2的鼠肌母细胞修复小鼠胫骨缺损的可行性.方法 制备鼠BMP-2腺病毒质粒并经PCR鉴定;将体外培养肌源性干细胞的贴壁细胞传代,取第3代细胞,在鼠肌母细胞中表达重组Ad-BMP-2质粒并孵育.采用间接免疫荧光法测定BMP-2阳性细胞的数量,碱性磷酸酶(ALP)法测定各组细胞ALP活性.建立胫骨近端骨缺损小鼠模型(n=80),分为4组:Ad-BMP-2转染组、Ad-LacZ转染组、空白组和Ad-BMP-2植入组.术后第3周观察各组小鼠植入区组织学变化和模型处放射学改变.结果 间接免疫荧光法测定显示,Ad-BMP-2转染组中BMP-2阳性细胞多见,而Ad-LacZ转染组和空白组中未见阳性细胞,仅见微弱的背景染色.Ad-BMP-2转染组中ALP活性含量较高,而Ad-LacZ转染组和空白组ALP活性含量极低.Ad-BMP-2转染组模型处有明显的骨缺损修复、愈合成像,Ad-BMP-2植入组次之,Ad-LacZ转染组和空白组表现不明显.结论 构建的Ad-BMP-2质粒能高效转染小鼠肌母细胞,且转染后的细胞能在机体持续分泌有效量的BMP-2.腺病毒介导的转染BMP-2的鼠肌母细胞具有明确的骨缺损修复能力,为临床促进骨折愈合提供了一种有效的方法和材料.     

体外诱导小鼠胎肝间充质干细胞向胰岛B样细胞分化的研究

目的:体外分离和定向诱导小鼠胎肝间充质干细胞向胰岛B样细胞分化.方法:无菌条件下从正常C57BL/6J胎鼠肝中分离出间充质干细胞,体外培养传3代后用高浓度葡萄糖培养基以及碱性纤维生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)和尼克酰胺诱导分化,观察胎肝间充质干细胞诱导前后形态变化;用RT-PCR检测细胞诱导前后胰十二指肠同源异型基因盒1(pancreatic duodenal homeobox-1,PDX-1)、胰岛素原1(proinsulin-1,INS-1)、葡萄糖转运子2(glucose transporter-2,GLUT-2)表达情况;胰岛素免疫细胞化学染色鉴定诱导后细胞胰岛素的表达;在形成胰岛样细胞簇后,用双硫腙做胰岛B细胞特异性染色.结果:RT-PCR显示诱导5 d后PDX-1、INS-1、GLUT-2均有表达,而诱导前的细胞则没有检测到表达;胰岛素免疫细胞化学表明细胞簇内的细胞胰岛素染色强阳性;细胞簇双硫腙染色阳性(每个T-25培养瓶有80～120个).结论:从胎肝中分离出的间充质干细胞在体外可以定向诱导分化为胰岛B样细胞.     

具有双向分化潜能的鼠胎肝干细胞的分离、培养及鉴定

目的：优化体外分离、培养和筛选胎鼠肝脏干细胞（LSC）的方法,并鉴定其双向分化的潜能。方法通过密度梯度离心和细胞差异性贴壁法分离小鼠胎肝干细胞（FLSC）,以细胞平板克隆技术和四甲基偶氮唑蓝（MTT）法测定FLSC的增殖,通过添加二甲基亚砜（DMSO）和 HGF等诱导干细胞分化。结果分离后的FLSC 24 h内贴壁,卵圆形,排列紧密,1～2周内活化, CD133、CD49f、EPCAM的阳性率分别为（97．95±1．21）％、（92．71±3．49）％、和（50．73±3．45）％,表达甲胎蛋白（AFP）、细胞角蛋白19（CK19）;诱导分化后糖原染色（PAS）法染色可见红色糖原颗粒,表达清蛋白（ALB）、肝细胞核因子4α（HNF‐4α）。结论联合密度梯度离心和差异性贴壁法成功分离FLSC ,分离后的FLSC干性强,增殖能力强,具有向肝细胞和胆管上皮细胞双向分化的能力。     

DLL1在骨形态形成蛋白9诱导骨髓间充质干细胞成骨分化中的作用

目的 探讨Notch配体Delta-like1(DLL1)在骨形态形成蛋白9(bone morphogenetic proteins 9,BMP9)诱导的骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)成骨分化中的作用及机制.方法 利用DLL1重组腺病毒上调永生化小鼠胚胎成纤维细胞(immortalized mouse embryonic fibroblasts,iMEF)中DLL1 mRNA的表达,分别采用细胞化学染色、活性测定对早期成骨指标碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)和晚期成骨指标钙盐沉积的影响;其次裸鼠皮下异位成骨实验进一步了解DLL1的体内成骨作用;最后用qRT-PCR、Western blot和荧光素酶检测DLL1对BMP9经典信号通路中Ⅰ型受体、Smad1/5/8磷酸化和Smad结合元件(smad-binding element,SBE)转录活性影响.结果 与对照组相比,DLL1在体外能明显促进BMP9诱导的MSCs早期成骨指标ALP活性和晚期成骨指标钙盐沉积的生成;同时也能明显促进BMP9诱导的MSCs裸鼠皮下异位成骨作用;BMP9信号通路中ALK2表达明显增加,而对ALK1则没有影响;Smad1/5/8蛋白量没有明显变化,而p-Smad1/5/8蛋白及SBE活性明显增加(P＜0.05).结论 DLL1可以促进BMP9诱导的MSCs成骨分化,可能通过影响BMP9信号通路来实现其促成骨作用.     

Human bone morphogenetic protein-2 gene transfer induces human mesenchymal stem cell proliferation and differentiation in vitro

To identify eukaryotie expression veetor of human bone morphogenetie protein 2 peDNA3/BMP2, verify its expression in transfected hulnan mesenchynlal stem cells(hMSCs) and the effect on hMSCs differentiation. Methods: The BMP2 gene was cloned into a eukaryotic expression veetor pcDNA3. Transfeeted the reeombinant into hMSCs by liposome, Lmmunnohistochemistry and it situ hybridization methods were used to identify the expression of BMP2 mRNA and protein; ALP and Von Kossa stains were performed to identify the BMP2 gene differentiated effect on the hMSCs. Resuits: The pcDNA3/BMP2 fragments were as large as theory. BMP2 mRNA and protein were espressed and synthesized both in 48 h and 4 weeks after transfeetion, the ALP and Ca deposit eshibitiio, which marked the osteogenie lineage of hMSCs, were enhanced and Sped. Conclusion: Transfeetion of pcDNA3/BMP2 is able to provide transient and persistent expressionin hMSCs, and promote the MSCs differentiation to osleogenic lineage.     

胎儿肝脏与骨髓间充质干细胞的分离鉴定

目的：建立胎儿肝脏与骨髓间充质干细胞(MSCs) 的分离培养方法,并对两种来源细胞的生物学特性加以鉴定。方法：取胎龄4或5月水囊引产胎儿肝脏和骨髓,用1.073 g·mL^-1的percoll密度梯度离心分离低密度细胞,MSCs培养基纯化贴壁细胞,用流式细胞术检测其表面标志,成脂肪及成骨诱导鉴定多向分化潜能,对比两种来源的MSCs增殖及生长特征。 结果：胎儿肝脏及胎儿骨髓MSCs CD29、CD44、CD73（SH-3,4）、CD105（SH-2）、CD166、HLA-ABC阳性,CD35、CD45、HLA-DR阴性,均能成脂肪及成骨诱导分化,随MSCs 数量增加,其对外周血T 淋巴细胞转化的抑制作用增强。结论：胎儿肝脏和骨髓中可成功分离MSCs。     

Propofol inhibits neuronal differentiation of mouse embryonic stem cells in vitro

Propofol （2, 6-diisopropylphenol） is a general intravenous anesthetic which plays roles in the central neural system by binding GABAA receptors （GABAARs） and enhancing the chloride channels of the neurons.1 Previous studies mainly focused on the effects of anesthetics on mature neurons, but little attention was paid to their role in early neural differentiation or neural stem cells. Therefore, in the present study, we choose the widely used mouse embryonic cells （ES） cells as the model to investigate the potential effect ofpropofol on neuronal 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。     

hsa-miR-654-5p通过抑制骨形态发生蛋白2调控人骨髓基质干细胞成骨分化

目的明确萎缩性骨不连组织水平表达上调的hsa-miR-654-5p在人骨髓基质干细胞(hBMSCs)中对其预测靶基因骨形态发生蛋白2(BMP2)mRNA和蛋白的抑制作用,探索其在成骨分化过程中的生物学调控功能。方法分离培养hBMSCs,将第4代hBMSCs培养16 h后分别按相应体系转染细胞,再培养48 h后取六孔板内细胞提取总RNA和总蛋白,进行实时定量PCR(qRT-PCR)和Western blotting,取24孔板内细胞进行双荧光素酶报告基因检测。结果当hBMSCs中hsa-miR-654-5p过表达时,BMP2的mRNA和蛋白表达水平均发生明显下调;双荧光素酶报告基因检测提示,BMP2的预测靶位点直接受hsa-miR-654-5p的抑制调控,该靶位点被突变后hsa-miR-654-5p对BMP2的抑制作用消失。结论 hsa-miR-654-5p可通过作用于BMP2的特定靶位点而直接抑制BMP2的mRNA和蛋白表达。hsa-miR-654-5p的变化在成骨分化调控过程中具有重要作用。