重组人骨保护素对体外培养兔破骨细胞的影响

目的观察重组人骨保护素(recombinanthumanosteoprotegerin,rhOPG)对体外培养兔破骨细胞(osteoclast,OC)生存和功能的影响。方法将rhOPG用于干预从新生兔分离出的OC,于干预后1、3、7d取细胞玻片、皮质骨片进行HE、Giemsa、甲苯胺蓝染色,并观察抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色阳性细胞和骨片吸收陷窝,扫描电镜进一步观察吸收陷窝形态。结果分离培养的兔OC多核形态明显;rhOPG对TRAP阳性OC生存的影响,1、3d结果差别不明显,7d的结果差异有显著性(P<0.05);rhOPG能够明显地抑制OC在骨片上形成吸收陷窝,三个时点计数结果差异均有显著性(P<0.01)。结论rhOPG可明显地抑制体外培养兔OC的骨吸收功能。     

淫羊藿苷对小鼠骨髓源性破骨细胞诱导生成及骨吸收功能的影响

目的探讨淫羊藿苷对破骨细胞诱导产生及骨吸收功能的影响。方法用终浓度分别为25ng·mL^-1、30ng·mL^-1、10^-8mol·L^-1的M—CSF、RANKL、1，25（OH）2VitD3体外诱导培养小鼠骨髓源性破骨细胞，在此过程中加入终浓度分别为0、10^-7mol·L^-1、10^-6mol·L^-1、10^-5mol·L^-1的淫羊藿苷。倒置相差显微镜下观察活体细胞、HE染色、TRAP染色及降钙素受体染色鉴定破骨细胞，计数骨片上骨吸收陷窝数及面积，玻片上TRAP阳性多核细胞数。结果加药组随淫羊藿苷浓度的增加，骨片上形成的骨吸收陷窝数及面积，玻片上的TRAP阳性多核细胞数呈量的依赖性的减少，与非加药组比较，10^-5mol·L^-1、10^-5mol·L^-1浓度的淫羊藿苷组，差异有显著性（P〈0．05）。结论淫羊藿苷具有抑制破骨细胞诱导产生及骨吸收功能的作用，并随浓度增加抑制作用增强。     

痩素对小鼠破骨细胞分化及功能的影响

目的 观察瘦素（leptin）对体外骨髓诱导培养的小鼠破骨细胞分化和功能的作用效应,探索leptin和骨吸收之间的关联.方法 建立由巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）和骨保护素配体（RANKL）为共同细胞因子的小鼠破骨细胞骨髓诱导培养体系,将不同浓度的leptin作用于破骨细胞.实验中根据培养液中是否加入M-CSF和RANKL并依据leptin浓度的不同分为：A组,M-CSF和RANKL;B组,M-CSF、RANKL和leptin（80 ng/ml）;C组,M-CSF、RANKL和leptin（160 ng/ml）;D组,M-CSF、RANKL和leptin（240 ng/ml）;E组,M-CSF、RANKL和leptin（320 ng/ml）;F组,M-CSF、RANKL和leptin（400 ng/ml）;同时设立空白对照组G组.于作用后第7天取细胞玻片进行抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色,观察破骨细胞并计数;于第10天取出骨片进行甲苯胺蓝染液染色,在光镜和扫描电镜观察骨吸收陷窝形态.结果：诱导培养的小鼠破骨细胞形态特征明显;A组在破骨细胞数量与D、E、F组相比较有明显的统计学差异（P＜0.05）;A组骨吸收面积比与B、C、D、E、F组都有明显的统计学差异（P＜0.05）.结论：leptin抑制体外培养的破骨细胞的分化和骨吸收功能.     

福莫特罗和ICI118551对大鼠成熟破骨细胞骨吸收功能的影响

目的研究选择性β2肾上腺素能激动剂福莫特罗(Formoterol)和阻滞剂ICI118551对体外培养大鼠成熟破骨细胞(osteoclast,OC)功能的影响,探讨β2肾上腺素能受体信号对骨代谢的影响。方法取清洁级出生24h内的SD乳大鼠,长骨干骨髓腔内壁机械分离成熟OC后分别加入不同浓度(10-5mol/L～10-9mol/L)的Formoterol和ICI118551,以抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色观察破骨细胞形态,甲苯胺蓝染色计数骨片上的骨吸收陷窝数目,Image-ProPlus6.0图像软件分析骨片上骨吸收陷窝面积。结果破骨细胞与骨片共培养6天,不同浓度的Formoterol与对照组相比均可增加骨片上OC的骨吸收陷窝数目和面积;随着ICI118551浓度的提高骨片上骨吸收陷窝的数目和面积逐渐减少。结论β2肾上腺素能受体激动剂可促进体外培养OC的骨吸收功能,阻滞剂对OC的骨吸收功能有抑制作用,且呈剂量依赖性。     

依降钙素对破骨细胞的作用观察

目的 观察了国产降钙素-依降钙素对破骨细胞体外骨吸收功能的影响。并与进口降钙素-益钙宁的作用比较，方法 由10日龄幼兔四肢长骨机械分离破骨细胞于199培养液（含10%NCS 5?S），分别接种于象牙薄切片和培养板，置37℃，5%CO2培养箱中培养，细胞骨架观察采用荧光标记法（罗达明标记的鬼笔环肽），骨片吸收陷窝计数采用甲苯胺蓝染色法，益钙宁为阳性对照，等量培养液为阴性对照，结果 依降钙素组破骨细胞F-actin聚集，变短，骨片培养3d，吸收陷窝计数的结果显示，10^-10mol/L以上浓度依降钙素对破骨细胞吸收功能有明显抑制作用，并呈剂量相关性，10^-1mol/L时的抑制作用高达90%；依降钙素和益钙宁的抑制作用呈高度相关（r=0.99）。结论 依降钙素具有明显的抑制体外培养破骨细胞骨吸收活性的作用，与益钙宁的作用相仿。     

健骨颗粒含药血清对体外破骨细胞CA Ⅱ、CK、MMP- 9mRNA表达的影响

目的 通过观察补肾健脾中药健骨颗粒含药血清对体外破骨细胞CAⅡ、CK、MMP-9mRNA表达的影响,进一步揭示健骨颗粒有效防治绝经后骨质疏松症的作用机制。方法 用M-CSF和RANKL诱导破骨前体细胞RAW264.7分化为成熟破骨细胞,alamar Blue法检测破骨细胞血清干预的最佳浓度,于破骨细胞培养第7天开始干预,分别用25%浓度的健骨颗粒含药血清和25%浓度的生理盐水血清干预,培养48小时后抽提总RNA,采用逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR)、实时荧光定量SYBR GREEN法检测CAⅡ、CK、MMP-9mRNA表达,并取骨片行甲苯胺蓝染色,计算分析骨陷窝数和骨吸收面积,同时运用氧化显色法检测破骨细胞培养液中TRAP含量,ELISA法检测骨磨片培养液中CTX含量。结果 健骨颗粒含药血清组破骨细胞CA Ⅱ、 CK、MMP-9mRNA表达水平明显低于生理盐水血清组（P <0. 05),含药血清组骨磨片的骨陷窝数和骨吸收面积以及TRAP和 CTx含量均低于生理盐水血清组（P<0.05)。结论 健骨颗粒能有效抑制破骨细胞CAII、CK、MMP-9mRNA表达,降低破骨细胞功能活性,抑制破骨细胞对骨基质的分解,从而抑制骨吸收。     

淫羊藿苷对破骨细胞活性的影响

目的:观察淫羊藿苷对破骨细胞骨吸收及凋亡的影响,探讨淫羊藿苷的抗骨质疏松作用机制。方法:体外分离、培养兔破骨细胞,与玻片及骨磨片共同培养,用10-7、10-6、5×10-6、10-5mol/L浓度的淫羊藿苷刺激破骨细胞,倒置相差显微镜下观察活体细胞、HE染色、TRAP染色及骨吸收陷窝甲苯胺蓝染色,鉴定破骨细胞,并进行骨吸收陷窝计数和面积测量,吖啶橙染色观察凋亡破骨细胞所占的比例。结果:与空白对照组比较,10-6、5×10-6、10-5mol/L浓度的淫羊藿苷组破骨细胞凋亡率均明显增高,骨吸收陷窝数目、面积明显减少,随浓度增加抑制作用增强,差异有显著性意义(P<0.05)。结论:淫羊藿苷可诱导破骨细胞凋亡,抑制骨吸收,并随浓度增加抑制作用增强。     

黔岭藿对体外培养的破骨细胞作用的研究

从新生兔四肢长骨中分离的破骨细胞与牛骨片在体外培养后，加入不同浓度黔岭霍注射液再培养，并设立对照，用倒置相差显微镜观察黔岭霍对破骨细胞形成骨吸收陷窝的影响。结果显示黔岭著３个浓度组（０．１５ｍｇ／ｍｌ、１．５ｍｇ／ｍｌ、１５ｍｇ／ｍｌ）与对照组比较均能抑制破骨细胞在骨片上形成吸收陷窝的数量，增加药物浓度抑制作用亦趋增强（Ｐ＜０．０５）。     

降钙素基因相关肽对大鼠骨髓单核巨噬细胞破骨分化作用的实验研究

目的 通过体外实验研究外源性降钙素基因相关肽（calcitonin gene-related peptide,CGRP)对大鼠骨髓单核巨噬细胞 (BMMs)破骨分化能力的影响,为CGRP在抗骨质疏松治疗方面的应用提供理论依据。方法 采用差速贴壁的方法分离出SD大鼠髓腔内单核巨噬细胞,原代培养并传代,在培养体系中添加含不同浓度CGRP (实验组：10–7 mol/L、10–8 mol/L、10–9 mol/ L;对照组：无CGRP)的破骨诱导液,对前体细胞进行破骨诱导7天后进行相关实验检测,分别采用抗酒石酸酸性磷酸酶染色(TRAP染色）观察破骨细胞的生成能力;用RT-PCR方法检测破骨细胞系特征性基因（RANK、TRAP、NFATc1); Western-blot检测破骨特征性TRAP和RANK蛋白的表达;骨磨片甲苯胺蓝染色检测诱导的破骨细胞的骨吸收功能。结果TRAP染色显示 CGRP各浓度组镜下成熟破骨细胞的个数显著低于对照组,有统计学差异(P <0.05)并随CGRP浓度的增高成熟破骨细胞数减少,CGRP组间亦差异明显(P <0. 05);RT-PCR检测破骨特征性RANK、TRAP、NFATc1 mRNA和Westem-blot测破骨特征性TRAP、RANK蛋白的表达各CGRP组均低于对照组(P < 0. 05);骨磨片破骨细胞甲苯胺蓝染色后单倍视野下CGRP组破骨陷窝数量也明显少于对照组(P < 0. 05),且与药物组浓度与陷窝数量呈负相关性。结论 CGRP能够抑制BMMs向破骨方向的分化,为CGRP抗骨质疏松的治疗提供理论支持。     

唑来膦酸钠在抑制钛颗粒诱导骨溶解中作用的体外实验研究

目的：研究唑来膦酸钠（ ZOL）对钛颗粒诱导的骨溶解的影响。方法分离6～8周C57BL/6J小鼠长骨中的前体破骨细胞（ OCP）并分为6组,A组：OCP＋细胞培养液,B组：OCP＋巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）＋NF-κB 受体活化因子配体（RANKL）＋细胞培养液,C组：OCP＋钛颗粒＋细胞培养液,D组：OCP＋上清液（钛颗粒刺激巨噬细胞24 h后上清液）＋细胞培养液,E组：OCP＋M-CSF＋RANKL＋ZOL＋细胞培养液,F组：OCP＋上清液＋ZOL＋细胞培养液。每组细胞分别接种在玻璃盖玻片、皮质骨磨片和含骨检测表面的96孔板上,10 d后检测玻璃盖玻片上细胞抗酒石酸磷酸酶（ TRAP）的表达及皮质骨磨片上骨吸收陷窝的形成,并以骨检测表面的骨吸收面积为指标比较各组破骨细胞的骨吸收活性。结果 B组、D组、E组和F组的OCP均能分化为能被TRAP染色成阳性的破骨细胞并形成骨吸收陷窝,其余组均未发现TRAP染色阳性的破骨细胞和骨陷窝。加入ZOL的F组骨吸收面积（5.54％±1.25％）较D组（10.34％±1.69％）明显减少,差异具有统计学意义（t＝5.61,P＜0.01）。结论在体外实验中钛颗粒并不能直接刺激前体破骨细胞向破骨细胞转化;唑来膦酸钠可以抑制钛颗粒诱导的骨溶解作用。     

巴斯德毕赤酵母菌株分泌表达的重组骨保护素融合蛋白生物学活性的研究

目的探讨巴斯德毕赤酵母菌株分泌表达的重组骨保护素融合蛋白(recombiant humanosteoprogerin-human serum album,rhOPG-HSA)对破骨细胞的抑制效应。方法利用巨噬细胞集落刺激因子(macrophage colony stimulating factor,M-CSF)以及破骨细胞分化因子(receptor activator ofnuclear factor-kβligand,RANKL)诱导骨髓单核细胞Raw264.7分化为破骨细胞,通过抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP)染色和甲苯胺蓝染色法鉴定rhOPG-HSA抑制破骨细胞及其骨吸收能力。结果 rhOPG-HSA组与阴性对照组相比,Raw264.7细胞诱导3d,4d,5d后,TRAP阳性染色的破骨细胞明显减少;Raw264.7细胞与骨薄片共培养诱导10d后,骨吸收陷窝明显减少。结论 rhOPG-HSA能够抑制破骨细胞的分化及骨吸收。     

血小板衍生生长因子-AA对破骨细胞功能的影响

目的　研究血小板衍生生长因子 (PDGF) AA对破骨细胞功能的影响。　方法　利用免疫电镜技术证明PDGF α受体在破骨细胞膜得以表达 ;酶动力学法测定培养基中酸性磷酸酶与抗酒石酸酸性磷酸酶活性 ;通过荧光探针在共聚焦显微镜下观察破骨细胞内氢离子随PDGF AA浓度的变化情况 ;利用甲苯胺蓝对骨吸收陷窝染色并在图像分析仪下测定其面积和数目。　结果　破骨细胞膜有胶体金颗粒沉着 ,抗酒石酸酸性磷酸酶的活性无显著变化 (P >0 0 5 ) ,细胞内氢离子显著增加 ,但PDGF AA不能促进其释放 ;骨吸收陷窝的面积与数目均无显著变化。　结论　PDGF AA虽然能够促进氢离子在细胞内产量增加 ,但由于不能显著改变抗酒石酸酸性磷酸酶活性 ,因而不能直接促进破骨细胞的骨吸收功能。     

Polarized osteoclasts put marks of tartrate-resistant acid phosphatase on dentin slices--a simple method for identifying polarized osteoclasts

Osteoclasts form ruffled borders and sealing zones toward bone surfaces to resorb bone. Sealing zones are defined as ringed structures of F-actin dots (actin rings). Polarized osteoclasts secrete protons to bone surfaces via vacuolar proton ATPase through ruffled borders. Catabolic enzymes such as tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) and cathepsin K are also secreted to bone surfaces. Here we show a simple method of identifying functional vestiges of polarized osteoclasts. Osteoclasts obtained from cocultures of mouse osteoblasts and bone marrow cells were cultured for 48 h on dentin slices. Cultures were then fixed and stained for TRAP to identify osteoclasts on the slices. Cells were removed from the slices with cotton swabs, and the slices subjected to TRAP and Mayer's hematoxylin staining. Small TRAP-positive spots (TRAP-marks) were detected in the resorption pits stained with Mayer's hematoxylin. Pitted areas were not always located in the places of osteoclasts, but osteoclasts existed on all TRAP-marks. A time course experiment showed that the number of TRAP-marks was maintained, while the number of resorption pits increased with the culture period. The position of actin rings formed in osteoclasts corresponded to that of TRAP-marks on dentin slices. Immunostaining of dentin slices showed that both cathepsin K and vacuolar proton ATPase were colocalized with the TRAP-marks. Treatment of osteoclast cultures with alendronate, a bisphosphonate, suppressed the formation of TRAP-marks and resorption pits without affecting the cell viability. Calcitonin induced the disappearance of both actin rings and TRAP-marks in osteoclast cultures. These results suggest that TRAP-marks are vestiges of proteins secreted by polarized osteoclasts.     

低分子量褐藻糖胶对破骨细胞凋亡的影响

目的探讨低分子量褐藻糖胶(LMWF)对小鼠单核细胞RAW264.7诱导成熟破骨细胞凋亡的影响。方法通过100ng/m L RANKL诱导RAW264.7细胞株分化为破骨细胞,经TRAP特异性染色和骨吸收陷窝对诱导后的细胞进行鉴定。鉴定成功后,用100 ng/m L RANKL诱导RAW264.7细胞株5 d后,使用含有LMWF的培养基继续培养3 d,通过对TRAP阳性细胞计数和分析骨吸收面积来观察低分子量褐藻糖胶对破骨细胞的抑制和骨吸收功能情况;采用流式细胞术检测LMWF对破骨细胞凋亡的影响,capsase-3活性测试试剂盒检测LMWF对capsase-3活性进行测定;RT-PCR检测LMWF对成熟破骨细胞BAX与BCL-2基因表达的影响。结果单纯采用100 ng/m L的RANKL可成功诱导成熟的、有功能的破骨细胞。LMWF可以明显抑制RANKL诱导成熟破骨细胞的形成以及成熟破骨细胞的骨吸收功能;流式细胞术显示LMWF可增加成熟破骨细胞的早期凋亡率;并且能升高capsase-3的活性;PCR显示LMWF可明显下调破骨细胞凋亡相关的BCL-2和上调BAX基因mRNA表达,降低BCL-2/BAX的比值。结论低分子量褐藻糖胶可抑制破骨细胞的活性与骨吸收能力,促进破骨细胞凋亡,其主要机制是通过下调BCL-2和上调BAX mRNA基因表达实现的。     

体外研究橙皮苷抑制钛颗粒介导的破骨细胞分化

目的研究橙皮苷对钛颗粒介导前破骨细胞分化及成熟的影响。 方法骨髓巨噬细胞在巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)30 ng/ml及核因子κB受体活化因子配体(Rankl)50 ng/ml刺激下,诱导分化为破骨细胞。扫描电镜观察钛磨损颗粒形貌结构。对不同浓度下橙皮苷对巨噬细胞增殖的影响进行t检验分析得出最低有效浓度;对抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)阳性细胞数及骨吸收陷窝面积判断橙皮苷对破骨细胞分化及成熟的影响。最后通过实时定量PCR(RT-PCR)验证橙皮苷对钛颗粒介导的破骨基因,包括活化T细胞核因子(NFATc1)、组织蛋白酶K (CTSK)、TRAP的影响。TRAP阳性细胞数及骨吸收陷窝面积、RT-PCR结果数据均采用t检验分析。 结果扫描电镜显示钛磨损颗粒大小在1～3 μm。CCK-8实验结果显示橙皮苷对巨噬细胞增殖有促进作用,浓度超过40 μmol/L后,会对巨噬细胞产生抑制作用(F＝40.1, P<0.01),所以选择40 μmol/L作为对巨噬细胞分化的影响。在抗酒石酸酸性磷酸酶染色中发现40 μmol/L的橙皮苷会明显抑制前破骨细胞的分化,TRAP阳性细胞数目及破骨细胞的面积明显减少(t＝5.5,P<0.05)。与对照组相比,扫描电镜观察钛颗粒介导骨吸收陷窝面积明显增多,但加入40 μmol/L的橙皮苷后,这种吸收效果或明显减少(t＝6.1,P<0.05)。最后,通过RT-PCR实验得出,40 μmol/L的橙皮苷会明显抑制破骨细胞分化相关NFATc1, CTSK,TRAP基因(t＝7.1、4.8、9.1,均为P<0.05)。 结论橙皮苷抑制钛颗粒介导的破骨细胞分化及成熟。     

Inhibiting wear particles-induced osteolysis with naringin

Purpose

The purpose of this study was to determine the effects of naringin on osteoclastogenesis and osteolysis both in vitro and in vivo.

Methods

In this research osteoclasts were generated from mouse bone marrow monocytes with the receptor activator of NF-КB ligand and the macrophage colony stimulating factor. Naringin, at a concentration of 1, 10, 50, and 100 μg/mL, was respectively added to the medium. Seven days later, the osteoclasts were determined through tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) staining. Mature osteoclasts were isolated from newborn rabbits and cultured for three days on bone slices. Naringin at a concentration of 1, 10, 50, and 100 μg/mL was respectively added to the medium. The resorption bone slices were quantified, and the area was calculated after toluidine blue and Mayer-hematoxylin staining. Polymethyl methacrylate (PMMA) particles were implanted on the calvariae of C57BL/J6 mice. Naringin, at a dose of 50 μg/kg and 100 μg/kg, was respectively given intraperitoneally for seven. Seven days later, the calvariae were removed and processed for pathological analysis.

Results

The result indicated that naringin treatment effectively inhibited in vitro osteoclastogenesis and inhibited mature osteoclasts. In vivo data indicated that naringin strongly inhibited PMMA-induced osteolysis.

Conclusion

Naringin can effectively inhibit osteoclastogenesis and suppress wear particles-induced osteolysis and might be useful in the treatment or prevention of wear particles-induced osteolysis and aseptic loosening for its effect on osteoclast generation and function.     

Polyethylene particles from a hip simulator cause (45)Ca release from cultured bone

Periprosthetic osteolysis is a dominant factor in the success or failure of total hip prostheses. Polyethylene wear debris has been implicated in the process of bone resorption and subsequent implant loosening. The present study is the first to examine the effect of ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) wear debris produced by a hip simulator on calvarial bone resorption in vitro. (45)Ca release was measured in cultured mouse calvarial bone samples. Although short-term exposure to UHMWPE particles (2 h) decreased (45)Ca release, longer-term exposure for 1-2 days increased release in a dose-dependent manner. After one-day exposure to 7.5 x 10(6) particles per mL, 18% more (45)Ca was released from cultured calvarial bone than from control samples. It was concluded that UHMWPE wear particles either directly or indirectly stimulated osteoclasts to activate bone resorption. Polyethylene wear debris contributes to the osteolytic process at the bone-implant interface.