西格列汀激活基质细胞衍生因子-1/CXC趋化因子受体4信号通路对脂多糖诱导的人牙周膜干细胞增殖、凋亡、炎症和成骨分化的影响

目的 探讨西格列汀对脂多糖（LPS）诱导的炎症微环境下人牙周膜干细胞（hPDLSCs）增殖、凋亡、炎症和成骨分化的影响及分子机制。方法 体外培养hPDLSCs,用不同浓度的西格列汀处理后检测细胞活力,以确定后续西格列汀实验浓度。采用1μg/mL LPS刺激诱导24 h建立hPDLSCs炎症模型并分为空白组、对照组、西格列汀低浓度组（0.5μmol/L）、西格列汀中浓度组（1μmol/L）、西格列汀高浓度组（2μmol/L）、西格列汀高浓度+基质细胞衍生因子-1 (SDF-1)/CXC趋化因子受体4 (CXCR4)通路抑制剂（AMD3100）组（2μmol/L+10μg/mL）。细胞计数试剂盒-8检测培养24、48、72 h后的hPDLSCs增殖活性;流式细胞术检测培养72 h后hPDLSCs凋亡情况;诱导成骨分化21 d后茜素红染色检测hPDLSCs成骨分化能力,试剂盒测定hPDLSCs中碱性磷酸酶（ALP）活性;酶联免疫吸附检测hPDLSCs培养上清液中炎症因子肿瘤坏死因子（TNF）-α、白细胞介素（IL）-1β、IL-6水平;实时荧光定量聚合酶链反应（RT-qPCR）检测hPDLS...     

柚皮素通过基质细胞衍生因子1/趋化因子受体4信号轴对脂多糖作用下人牙周膜干细胞抗炎、成血管和成骨分化能力的影响

目的 探究柚皮素（Nar）对脂多糖（LPS）刺激下的人牙周膜干细胞（hPDLSCs）抗炎、成血管和成骨能力的影响及其机制。方法 采用细胞计数试剂盒（CCK-8）、划痕试验和Transwell实验研究hPDLSCs的增殖和迁移能力。采用碱性磷酸酶（ALP）染色、茜素红染色、管腔形成实验、酶联免疫吸附实验（ELISA）、实时荧光定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）和蛋白印迹实验（Western blot）检测hPDLSCs抗炎、成血管和成骨分化能力。结果 10μmol/L Nar可减轻10μg/mL LPS刺激的hPDLSCs炎症反应，促进其增殖、迁移和成血管分化，0.1μmol/L Nar可有效恢复10μg/mL LPS刺激的hPDLSCs成骨能力。加入CXCR4抑制剂AMD3100后，Nar促进抗炎和成骨分化的作用降低，炎性hPDLSCs成血管分化升高。结论 Nar促进了hPDLSCs抗炎、成血管和成骨分化，该作用与基质细胞衍生因子1/趋化因子受体4信号轴有关。     

AMD3100对口腔鳞状细胞癌细胞生物学行为的影响

目的探讨CXCR4拮抗剂AMD3100对口腔鳞状细胞癌细胞生物学行为的影响。方法采用MTT法检测细胞的增殖能力。通过趋化实验观察CXCR4特异性拮抗剂AMD3100在口腔鳞状细胞癌细胞的侵袭迁移中的作用。结果 1)口腔鳞状细胞癌细胞在SDF-1作用下增殖反应明显增强,AMD3100可有效抑制肿瘤细胞的增殖。2)趋化实验显示SDF-1可诱导口腔鳞状细胞癌细胞发生明显迁移,AMD3100能阻断CXCR4受体,从而抑制这种趋化和侵袭转移作用。结论 AMD3100能阻断CXCR 4/SDF-1的相互作用,其可能成为治疗口腔鳞状细胞癌的新方法。     

趋化因子及其受体在口腔鳞癌侵袭和转移中的作用

趋化因子是一组具有趋化作用的细胞因子，最近研究发现趋化因子SDF-1及其受体CXCR4与多种肿瘤的侵袭和转移密切相关，本文就SDF-1／CXCR4的生物学特性、在肿瘤特别是在口腔鳞癌侵袭及淋巴结转移方面的研究作一综述。     

基质细胞衍生因子-1对炎症和正常来源的 人牙周膜干细胞成骨分化能力的影响

目的 通过体外培养炎症来源的人牙周膜干细胞（iPDLSCs）和正常来源的人牙周膜干细胞（hPDLSCs）,比较基质细胞衍生因子-1（SDF-1）对于两种来源细胞的成骨分化作用。方法 采用组织块酶消化法原代培养iPDLSCs 和hPDLSCs,经有限稀释法纯化,通过流式细胞仪对干细胞表面标记物检测鉴定后,对其进行成骨诱导;MTT法检测并比较SDF-1对两种来源的细胞增殖能力的影响;茜素红染色检测SDF-1作用于两种来源的细胞后钙化骨量的表达;碱性磷酸酶法比较SDF-1作用于两者的成骨分化能力;逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）法检测SDF-1作用于两种牙周膜干细胞前后成骨相关基因表达水平的变化。结果 两种来源的牙周膜细胞经纯化后均阳性表达干细胞标记物。hPDLSCs较iPDLSCs增殖能力高;两种细胞经SDF-1成骨诱导培养后,成骨相关基因的表达水平均较诱导前明显上调（P<0.05）,SDF-1在50、200 ng·mL ^-1时分别对iPDLSCs和hPDLSCs细胞成骨分化作用最明显（P<0.05）。结论 正常来源和炎症来源的人牙周膜干细胞均具有成骨分化能力,SDF-1可增强两种来源的牙周膜干细胞的成骨分化能力。     

基质细胞衍生因子-1对炎症和正常来源的人牙周膜干细胞成骨分化能力的影响

目的 通过体外培养炎症来源的人牙周膜干细胞（iPDLSCs）和正常来源的人牙周膜干细胞（hPDLSCs）,比较基质细胞衍生因子-1（SDF-1）对于两种来源细胞的成骨分化作用。方法 采用组织块酶消化法原代培养iPDLSCs 和hPDLSCs,经有限稀释法纯化,通过流式细胞仪对干细胞表面标记物检测鉴定后,对其进行成骨诱导;MTT法检测并比较SDF-1对两种来源的细胞增殖能力的影响;茜素红染色检测SDF-1作用于两种来源的细胞后钙化骨量的表达;碱性磷酸酶法比较SDF-1作用于两者的成骨分化能力;逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）法检测SDF-1作用于两种牙周膜干细胞前后成骨相关基因表达水平的变化。结果 两种来源的牙周膜细胞经纯化后均阳性表达干细胞标记物。hPDLSCs较iPDLSCs增殖能力高;两种细胞经SDF-1成骨诱导培养后,成骨相关基因的表达水平均较诱导前明显上调（P<0.05）,SDF-1在50、200 ng·mL ^-1时分别对iPDLSCs和hPDLSCs细胞成骨分化作用最明显（P<0.05）。结论 正常来源和炎症来源的人牙周膜干细胞均具有成骨分化能力,SDF-1可增强两种来源的牙周膜干细胞的成骨分化能力。     

基质细胞衍生因子-1刺激对周期性牵张力作用下ATDC5细胞的趋化因子受体4、白介素-6、胶原X表达的影响

目的 探讨诱导后ATDC5软骨细胞在20%形变的周期性牵张力及基质细胞衍生因子-1（SDF-1）刺激下,趋化因子受体4（CXCR4）、白介素（IL）-6及胶原X的表达变化,以期深入研究SDF-1/CXCR4信号轴在软骨细胞分化中的作用机制。方法 ATDC5细胞系经胰岛素铁硒传递蛋白（ITS）诱导3周后,分为加力和不加力两大组,每大组又分为对照组和SDF-1组。对加力组施以20%形变的拉伸力12 h。加力结束后,对各组细胞提取总蛋白,对CXCR4、IL-6及胶原X的蛋白表达进行Western blot检测。结果在不加力状态下,给予SDF-1刺激后,软骨细胞CXCR4、IL-6及胶原X的表达都出现了不同程度的增强;而在20%形变力和SDF-1的双重刺激下,此3种因子的表达出现进一步增强。结论 在异常应力作用下,SDF-1可通过上调其特异性受体CXCR4的表达进而增大与其结合的效率,最终促使SDF-1/CXCR4信号轴的激活,促进IL-6等炎症因子的表达增强,以及直接促进软骨细胞的肥大向分化,进而胶原X的表达量增高。     

基质细胞衍生因子1通过整合素αvβ3-CXC族趋化因子受体4和7诱导头颈部鳞状细胞癌转移的研究

目的 观察基质细胞衍生因子1（SDF-1）诱导、LM609/AMD3100/CCX754抑制头颈部鳞状细胞癌（SCCHN）细胞系PCI-13细胞迁移、细胞骨架以及对整合素（integrin）αvβ3表达的影响。方法 用Transwell迁移实验法、免疫荧光法和流式细胞仪分别观察SDF-1、LM609、AMD3100、CCX754对PCI-13细胞迁移、细胞骨架以及细胞内integrin αvβ3蛋白表达的影响。结果 SDF-1能增加细胞迁移、PCI-13细胞中integrin αvβ3蛋白的表达以及细胞伪足的产生,LM609、AMD3100、CCX754能明显降低SDF-1对细胞迁移和PCI-13的正向诱导作用。结论 SDF-1可以通过integrin αvβ3-CXC族趋化因子受体4和7生物轴诱导SCCHN的转移作用,LM609、AMD3100、CCX754能降低SDF-1对SCCHN细胞的活性调控作用。     

基质细胞衍生因子1在人炎症牙髓组织中表达的实验研究

目的:研究基质细胞衍生因子1(Stromal cell-derived factor-1,SDF-1)及其受体CXCR4在人炎性牙髓组织中的表达,探讨SDF-1/CXCR4轴在牙髓炎症发生发展中的可能作用。方法:采用免疫组织化学染色的方法检测SDF-1和CXCR4阳性细胞在健康、炎症牙髓组织中的分布情况。以实时荧光定量RT-PCR方法检测SDF-1mRNA在健康和炎症牙髓中的表达。结果:炎性牙髓中SDF-1、CXCR4主要分布于炎性细胞、成牙本质细胞和微血管内皮细胞。而正常组牙髓少见SDF-1、CXCR4阳性细胞。炎性牙髓中SDF-1mRNA的表达较健康牙髓显著增强。结论:与正常牙髓相比,炎性牙髓组织中SDF-1、CXCR4阳性细胞明显增多。炎性牙髓中SDF-1表达水平明显上调。SDF-1/CXCR4轴可能参与了牙髓炎症损伤和修复过程。     

趋化因子受体CXCR7在牙周炎中的表达及其作用机制

目的:探讨CXCR7在牙周炎中的表达、分布及SDF-1/CXCR7生物学轴在牙周炎中的作用。方法:运用免疫组化的方法检测SDF-1、CXCR4、CXCR7在15例正常的牙龈组织和15例牙周炎组织中的表达,同时运用PCR方法检测15例正常的牙龈组织和15例牙周炎组织中的表达情况。结果:免疫组化和PCR的结果均显示SDF-1、CXCR4、CXCR7在牙周炎组织中表达增高,高于正常牙龈组织(P<0.05)。SDF-1与CXCR7呈正相关关系(γ=0.533,P=0.041)。CXCR4和CXCR7的表达呈正相关关系(γ=0.533,P=0.041)。结论:CXCR7在牙周炎微环境中的不同细胞群过表达,在牙周炎的病理过程中发挥作用,可能是治疗牙周炎的一个新的作用靶点。     

The chemokine receptor type 4 antagonist,AMD3100, interrupts experimental tooth movement in rats

ObjectiveThe aim of this study was to clarify the role of the stromal cell-derived factor-1 (SDF-1)/C-X-C chemokine receptor type 4 (CXCR4) axis in osteoclast accumulation, and the influence of orthodontic tooth movement (OTM) under mechanical force application to periodontal tissues, by administration of the CXCR4 antagonist AMD3100.DesignThe upper right first molar (M1) of rats was moved mesially with a 10-g force titanium-nickel closed coil spring. Rats were treated with phosphate-buffered saline or AMD3100 (5 mg/kg), which is a SDF-1 antagonist. After 0, 1, 3, and 7 days, alveolar bones in all groups were examined at each time point by micro-computed tomography and histological analysis.ResultsTooth movement was decreased significantly in the AMD3100-treated group at 1, 3, and 7 days after beginning OTM. The numbers of tartrate-resistant acid phosphatase-positive multinucleated cells in the periodontal ligament around the maxillary M1 were decreased significantly in the treated as compared to the control group on Days 1 and 3.ConclusionAdministration of AMD3100 decreases OTM and osteoclast accumulation in rat molars under orthodontic force application. These findings suggest that the SDF-1/CXCR4 axis plays an important role in alveolar bone metabolism during OTM.     

Inhibition of Porphyromonas gingivalis‐induced periodontal bone loss by CXCR4 antagonist treatment

Microbial pathogens have evolved mechanisms to proactively manipulate innate immunity, thereby improving their fitness in mammalian hosts. We have previously shown that Porphyromonas gingivalis exploits CXC‐chemokine receptor‐4 (CXCR4) to instigate a subversive crosstalk with Toll‐like receptor 2 that inhibits leukocyte killing of this periodontal pathogen. However, whether CXCR4 plays a role in periodontal disease pathogenesis has not been previously addressed. Here, we hypothesized that CXCR4 is required for P. gingivalis virulence in the periodontium and that treatment with AMD3100, a potent CXCR4 antagonist, would inhibit P. gingivalis‐induced periodontitis. Indeed, mice given AMD3100 via osmotic minipumps became resistant to induction of periodontal bone loss following oral inoculation with P. gingivalis. AMD3100 appeared to act in an antimicrobial manner, because mice treated with AMD3100 were protected against P. gingivalis colonization and the associated elevation of the total microbiota counts in the periodontal tissue. Moreover, even when administered 2 weeks after infection, AMD3100 halted the progression of P. gingivalis‐induced periodontal bone loss. Therefore, AMD3100 can act in both preventive and therapeutic ways and CXCR4 antagonism could be a promising novel approach to treat human periodontitis.     

P2X7受体在人牙周膜干细胞成骨分化中的作用

目的：探讨P2X7受体（P2X7 receptor,P2X7r）在人牙周膜干细胞成骨分化中的作用。方法：选取就诊于贵州中医药大学第一附属医院的健康青年患者因正畸需要而拔除的前磨牙为实验材料,分离、培养人牙周膜干细胞（human periodontal ligament stem cells,hPDLSCs）。取第4代hPDLSCs,分为A、B、C、D 4组,A组用常规培养液培养,B组用成骨诱导液培养,C组用成骨诱导液+100 nmol/L三磷酸腺苷（adenosine triphosphate,ATP）溶液培养,D组用成骨诱导液+100 nmol/L P2X7受体特异性拮抗剂KN-62培养。7 d后,采用茜素红染色观察各组hPDLSCs成骨效果,采用实时荧光定量反转录PCR（RT-PCR）检测各组hPDLSCs成骨相关因子骨钙素（osteocalcin,OCN）、RUNX2 mRNA的表达量,采用RT-PCR检测各组hPDLSCs中P2X7r mRNA表达。采用SPSS 22.0软件包对结果进行统计学分析。结果：茜素红染色结果显示,B组和C组hPDLSCs细胞形态发生显著变化,逐渐由不规则形变为方形,出现灰白色钙化小结节。结节多呈板层状圆形或椭圆形团块,C组灰白色钙化小结节显著多于B组,而A组和D组钙结节量均很少。B、C组hPDLSCs中OCN、RUNX2、P2X7r mRNA表达量显著高于A组（P<0.05）,C组hPDLSCs中OCN、RUNX2、P2X7r mRNA表达量显著高于B组（P<0.05）,D组hPDLSCs中OCN、RUNX2、P2X7r mRNA表达量显著低于B、C组（P<0.05）,D组hPDLSCs中OCN、RUNX2、P2X7r mRNA表达量与A组相比,差异无统计学意义（P>0.05）。结论： P2X7受体在人牙周膜干细胞成骨分化中发挥正调节作用。P2X7受体被ATP激活后,可促进人牙周膜干细胞成骨分化,这为临床上治疗牙周炎提供了新的方向。     

LPS promotes pre-osteoclast activity by up-regulating CXCR4 via TLR-4

Lipopolysaccharide (LPS) has been shown to be a prominent pathogenic factor in inflammatory bone loss. However, knowledge of the mechanisms involved is limited. The role of the SDF-1/CXCR4 (Stromal-derived factor-1 and its unique chemokine receptor) axis in LPS-induced bone loss has not been studied. The aim of this study was to investigate the role of the SDF-1/CXCR4 axis in LPS-stimulated inflammatory bone loss. The results show that LPS does not influence the expression of SDF-1/CXCR4 in osteoblasts, but up-regulates the expression of CXCR4 in pre-osteoclasts via Toll-like receptor 4, which subsequently enhances pre-osteoclast migration. Moreover, LPS promoted RANKL-induced osteoclast differentiation partially through CXCR4 up-regulation. In conclusion, the present study demonstrated, for the first time, that the up-regulated expression of CXCR4 in pre-osteoclasts by LPS stimulation is involved in LPS-induced bone resorption.     

Recruitment of exogenous mesenchymal stem cells in mandibular distraction osteogenesis by the stromal cell-derived factor-1/chemokine receptor-4 pathway in rats

Distraction osteogenesis is widely used in orthopaedic and craniofacial surgery. However, its exact mechanism is still poorly understood. The purpose of this study was to find out whether there is systemic recruitment of mesenchymal stem cells (MSC) to the neocallus in the distraction gap by the stromal cell-derived factor-1 (SDF-1)/CXC chemokine receptor 4 (CXCR4) axis during osteogenesis. We examined the migration of MSC towards a gradient of SDF-1 in vitro. We also transplanted MSC labelled with green fluorescent protein (GFP) intravenously, with or without treatment with CXCR4-blocking antibody, into rats that had had unilateral mandibular distraction osteogenesis, and investigated the distribution of cells labelled with GFP in the soft callus after 24 h. We found that SDF-1 facilitated the migration potency of MSC both in vitro and in vivo, and this migration could be inhibited by AMD3100, an antagonist of CXCR4, and promoted by local infusion of exogenous SDF-1 into the distraction gap. This study provides a new insight into the molecular basis of how new bone is regenerated during distraction osteogenesis.     

高糖环境通过抑制CXCR-4影响大鼠下颌骨骨髓基质细胞迁移

目的： 探讨高糖环境通过抑制CXCR-4对大鼠下颌骨骨髓基质细胞迁移的影响。方法： 从Wistar大鼠下颌骨中分离、培养骨髓基质细胞,利用Transwell实验筛选在生理糖浓度（5.5 mmol/L）下的SDF-1最适迁移浓度,检测不同糖浓度（5.5、16.5 mmol/L ）条件下SDF-1、AMD3100对细胞迁移能力的影响。利用Western 免疫印迹检测不同糖浓度（5.5、16.5 mmol/L ）条件下CXCR-4的表达,实时定量PCR检测CXCR-4、MMP-2的mRNA表达。采用SPSS 11.0软件包对数据进行统计学分析。结果： Transwell检测显示,生理糖浓度下,骨髓基质细胞的迁移能力对趋化因子SDF-1呈浓度依赖性;在生理糖浓度下,趋化因子SDF-1的最适浓度为100 ng/mL。高糖环境可抑制骨髓基质细胞的迁移能力。在不同糖浓度下,SDF-1均可明显增强细胞的迁移能力。加入AMD3100后,这种增强趋势受到明显抑制。高糖环境抑制CXCR-4蛋白以及CXCR-4和MMP-2 mRNA表达。结论： 高糖环境可以通过抑制CXCR-4的表达来影响大鼠下颌骨骨髓基质细胞在 SDF-1/CXCR-4生物轴调控下的定向迁移能力。     

肿瘤相关成纤维细胞通过分泌SDF-1α促进舌鳞癌细胞迁移及侵袭

目的：检测舌鳞癌组织中肿瘤相关成纤维细胞在舌癌迁移及侵袭过程中的作用。方法：体外原代培养舌鳞癌组织肿瘤相关成纤维细胞,收集其培养上清作用于舌鳞癌细胞系Tca8113,检测肿瘤细胞迁移及侵袭。利用实时定量PCR检测其的SDF—1αmRNA表达水平。利用SDF-1α受体CXCR4特异性阻断剂探SDF-1α在此过程的作用。结果：肿瘤相关成纤维细胞可明显促进Tca8113的迁移及侵袭。同时,利用实时定量PCR检测发现肿瘤相关成纤维细胞较正常人皮肤来源成纤维细胞SDF-1α表达水平明显升高。AMD3100,SDF-1α受体CXCR4特异性阻断剂,可显著抑制肿瘤相关成纤维细胞条件培养基对Tca8113迁移能力的促进作用。结论：舌鳞癌组织中的肿瘤成纤维细胞可通过分泌SDF-1α促进舌鳞癌细胞的迁移及侵袭,可能在肿瘤发展过程发挥重要作用。