成骨细胞在精-丙-天-丙16自组装多肽水凝胶表面培养的研究

目的研究小鼠成骨前体细胞MC3T3-E1在自组装多肽水凝胶材料上黏附、伸展、增殖和分化的能力。方法人工合成短肽精-丙-天-丙16(RADA16),制备RADA16水凝胶并用扫描电镜观察其微观结构。同时在RADA16多肽水凝胶支架材料上接种MC3T3-E1细胞,观察细胞黏附、伸展、增殖和分化的情况。结果 MC3T3-E1细胞能够在多肽水凝胶上黏附、伸展和增殖。成骨诱导培养后的细胞有较高水平的ALP、OC表达及矿化基质沉积,成骨相关基因Runx2,OSX,AKP-2和OC也有高表达,且表达量随着时间的延长而不断升高。结论自组装多肽水凝胶能够支持MC3T3-E1细胞的黏附、伸展、增殖和分化,显示了良好的生物相容性,可能在牙周炎所致的骨质缺损修复中有广泛应用。     

胰岛素受体底物1在前成骨细胞分化过程中的表达

目的 研究胰岛素受体底物1(IRS-1)在小鼠前成骨样MC3T3-E1细胞分化过程中的表达.方法 在小鼠前成骨样MC3T3-E1细胞分化成熟过程中,分别在不同时点收集细胞及上清液.骨钙素含量用放射免疫法测定;碱性磷酸酶活性用α-磷酸奈酚法测定;Ⅰ型胶原、骨涎蛋白、骨桥素和IRS-1的mRNA表达应用半定量RT-PCR检测;免疫印迹法测定IRS-1蛋白水平.结果 在小鼠前成骨样MC3T3-E1细胞分化过程中,IRS-1的表达量逐渐增加,而且与Ⅰ型胶原、骨钙素、骨涎素和骨桥素呈正相关.结论 IRS-1参与MC3T3-E1细胞的增殖、成熟与矿化的全过程.     

温度对过氧化氢抑制前成骨细胞MC3T3-E1细胞增殖和成骨分化的影响

目的 探讨温度对过氧化氢(H₂O₂)抑制前成骨细胞增殖和成骨分化的影响。方法 取对数生长期MC3T3-E1细胞,随机分为0、450、500、550、600、650μmol·L^-1H₂O₂干预组,分别给予0、450、500、550、600、650μmol·L^-1H₂O₂溶液干预2 h。另取对数生长期MC3T3-E1细胞,随机分为对照组、模型组、低温组和高温组。对照组细胞置于37℃、含体积分数5%CO₂培养箱中孵育24 h;模型组细胞置于37℃、含体积分数5%CO₂培养箱中孵育24 h,并给予H₂O₂刺激2 h;低温组细胞置于32℃、含体积分数5%CO₂培养箱中孵育24 h,并给予H₂O₂刺激2 h;高温组细胞置于40℃、含体积分数5%CO₂培...     

磷酸肌酸对小鼠前成骨细胞MC3T3-E1增殖、分化及矿化的影响

目的 探讨磷酸肌酸(phosphocreatine,PCr)对体外培养的小鼠前成骨细胞MC3T3-E1的增殖、成骨分化及矿化的影响.方法 在体外培养的MC3T3-E1细胞中,分别加入含不同浓度(5,10,20 mmol·L-1)的PCr进行培养,并以不给予PCr药物处理的组为空白对照组.采用MTT法检测MC3T3-E1细胞的增殖情况;使用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性试剂盒检测MC3T3-E1细胞内ALP的活性;采用Western Blot法检测MC3T3-E1细胞内ALP、骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)的蛋白表达情况;利用茜素红染色法检测MC3T3-E1细胞形成矿化的能力.结果 PCr可以促进MC3T3-E1细胞的增殖且具时间依赖性,当处理12 h时,PCr对细胞无明显促增殖作用(P＞0.05);然而当处理48 h时,PCr(5,10,20mmol·L-1)对细胞的促增殖作用可分别达到137％、146％、153％.PCr(10,20 mmol·L-1)使MC3T3-E1细胞内ALP的活性分别增加到空白对照组的1.37和2.14倍(P ＜0.05,P＜0.01),并且显著上调ALP蛋白表达(P＜0.01,P＜0.01).PCr(5,10,20 mmol·L-1)还可明显上调MC3T3-E1细胞内BMP-2的蛋白表达(P＜0.05,P＜0.01,P＜0.01),并使MC3T3-E1细胞形成的矿化结节数增加(P＜0.05,P＜0.01,P＜0.001).结论 PCr可以促进MC3T3-E1细胞的增殖、分化与矿化,具有促成骨作用.     

流体剪切应力和雷洛昔芬对成骨细胞增殖的影响及作用机制研究

目的 研究流体剪切应力与选择性雌激素受体调节剂--雷洛昔芬单独作用及联合作用对体外培养的小鼠前成骨细胞MC3T3-E1细胞增殖的影响及其作用机制。方法 选择12 dyn/cm2（1 dyn=10^-5N)流体剪切应力与10^-7 mol/L雷洛昔芬单独作用和联合作用于体外培养的MC3T3-E1细胞,同时设置阴性对照组（雌激素拮抗剂）和空白对照组,倒置显微镜下观察细胞的外形、大小、细胞核的形态等,并进行活细胞计数,分别采用RT-PCR和Western bolt方法检测细胞中β-catenin、 雌激素受体α（ERα）的mRNA和蛋白的表达。结果 相对于空白对照和阴性对照组,流体剪切应力组、雷洛昔芬组与雷洛昔芬+流体剪切应力组的细胞数量均增加,ERα mRNA和蛋白表达增加（P<0.05）,而β-catenin mRNA和蛋白表达,除雷洛昔芬组的β-catenin mRNA表达差异无统计学意义 (P>0.05)外,其余表达均增加（P<0.05）。雷洛昔芬组与流体剪切应力单独作用组的细胞数、β-catenin 蛋白、ERα mRNA及蛋白表达水平之间差异无统计学意义（P>0.05),但雷洛昔芬+流体剪切应力联合作用组所有检测参数均高于前述两组（P<0.05）。结论 流体剪切应力和雷洛昔芬均有促MC3T3-E1细胞增殖的作用,能上调β-catenin、ERα的表达,且两者联合作用后有协同效应。流体剪切应力和雷洛昔芬可能通过调节Wnt/β-catenin和ER信号通路来影响成骨细胞的增殖。     

成骨前体细胞来源的外泌体对乳腺癌细胞迁移和增殖影响的研究

背景 乳腺癌骨转移是目前研究热点之一,骨微环境中成骨细胞可以促进肿瘤细胞存活并形成微转移,但目前鲜有成骨细胞来源的外泌体对乳腺癌作用的研究报道。目的 探讨成骨前体细胞MC3T3-E1来源的外泌体对乳腺癌4T1和MDA-MB-231细胞迁移和增殖的影响。方法 通过超高速离心法提取MC3T3-E1细胞来源的外泌体,透射电子显微镜、纳米颗粒跟踪分析(nanopartic tracking analysis,NTA)和Western blot方法鉴定外泌体特性;利用划痕实验和Transwell实验检测分析MC3T3-E1来源的外泌体对乳腺癌4T1和MDA-MB-231细胞迁移的影响;CCK-8法和克隆形成实验检测MC3T3-E1来源的外泌体对乳腺癌4T1和MDA-MB-231细胞增殖的影响。结果 MC3T3-E1细胞来源的外泌体具有膜结构囊状小泡,直径分布为100～200 nm,且表达外泌体标志蛋白Alix和TSG101。CCK-8活性实验结果显示,浓度为20μg/mL的MC3T3-E1细胞来源的外泌体不影响乳腺癌细胞的活性,30μg/mL、50μg/mL的外泌体能够降低乳腺癌细胞活性。划痕实...     

自组装多肽骨修复水凝胶的研究进展

开发具有成骨诱导的骨填充材料是促进骨再生的重要研究方向。自组装多肽水凝胶凭借其高度的仿生人工细胞外基质结构、低免疫原性、易于合成及修饰、载药灵活等优势为骨组织修复提供了一个高效治疗手段。本文讨论了自组装多肽水凝胶的设计原则,报道了自组装多肽结构特征及组装机制,重点介绍了自组装多肽骨修复水凝胶在递送干细胞、血管内皮细胞、骨形成蛋白、成骨因子以及小分子化合物等方面的最新研究进展,总结了限制自组装多肽水凝胶发展的瓶颈和未来发展方向,为构建高成骨性能凝胶递送系统提供理论参考。     

雌激素对前成骨细胞胰岛素受体底物-1的影响

目的:观察前成骨样细胞(MC3T3-E1细胞)分化过程中17β-雌二醇对胰岛素受体底物-1(insulin receptor substrate-1,IRS-1)的影响。方法:应用10mmol/Lβ-甘油磷酸钠和50mg/L抗坏血酸诱导小鼠MC3T3-E1细胞分化成熟,分别在0,6,12,18,24,30d收集细胞。17β-雌二醇干预,用半定量RT-PCR和免疫印迹法检测干预组和对照组细胞IRS-1mRNA和蛋白的表达,比较两组细胞IRS-1表达量的变化。结果:在MC3T3-E1细胞分化成熟过程中,IRS-1 mRNA和蛋白的表达在MC3T3-E1细胞分化成熟过程中逐渐增高。结论:IRS-1可能在17β-雌二醇诱导的骨转换过程中起着重要作用。     

MC3T3-E1细胞成骨模型的建立及局部黏着斑激酶表达的研究

目的:通过化学诱导手段建立MC3T3-E1细胞成骨模型,探讨局部黏着斑激酶(FAK)基因表达与成骨细胞形成的关系,了解FAK对成骨分化的影响。方法:观察MC3T3-E1细胞成骨诱导前后细胞形态,茜素红化学染色检测矿化情况,实时荧光定量PCR检测成骨标志物Runx2、ALP的表达,同时分析FAK在成骨过程中的表达情况。结果:MC3T3-E1细胞成骨诱导3 d后细胞呈长梭形或多角形;第21、28 d时,茜素红染色可见矿化结节;成骨标志物Runx2、ALP的表达呈持续升高的趋势,FAK的表达总体呈升高趋势,在第7 d时略有下降。结论:FAK的表达与成骨相关基因的表达趋势基本一致,提示FAK可能在MC3T3-E1细胞成骨过程中发挥一定作用。     

miR-129-5p调控MC3T3-E1细胞成骨分化的体外研究

背景 微小RNA(microRNA,miR)是一种非编码的小分子化合物,在成骨分化等生命过程中发挥重要调控作用.目的 探讨miR-129-5p对小鼠成骨前体细胞(preosteoblast cell line,MC3T3-E1)成骨分化功能的影响及相关作用机制.方法 体外培养MC3T3-E1细胞后,分别转染慢病毒载体(...     

功能化自组装多肽水凝胶支架促进小鼠骨髓间充质干细胞的粘附、增殖及成骨

目的 探讨功能化自组装纳米多肽DGEAmx水凝胶对小鼠骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)的粘附、增殖和成骨分化的影响.方法 原子力显微镜观察功能化自组装多肽形成的纳米级结构特征;用倒置显微镜对贴壁细胞拍照计数,对比细胞粘附情况;用CCK-8法检测细胞增殖;激光共聚焦显微镜观察细胞在材料表面形貌;检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性、成骨分化特异性基因Ⅰ型胶原(ICAM-1)和骨钙蛋白(osteocalcin,OCN)的表达来评价成骨效果.结果 原子力显微镜观察功能化自组装多肽DGEAmx可以形成纳米纤维网状结构;倒置显微镜对贴壁细胞拍照计数结果显示在30、60、90 min时DGEAmx组对比RADA16-Ⅰ组粘附细胞数差异有统计学意义(P＜0.05);CCK-8法检测结果显示在培养第3、5、7天,DGEAmx组MSCs增殖较RADA16-Ⅰ组明显增高(P＜0.05);DGEAmx组成骨诱导3、7、14 d后,ALP活性高于RADA16-Ⅰ组(P＜0.05);Real-time PCR结果显示成骨诱导3、7、14 d后DGEAmx组较RADA16-Ⅰ组有更高的ICAM-1和OCN的表达(P＜0.05).结论 功能化自组装多肽DGEAmx纳米纤维水凝胶支架能促进MSCs粘附、增殖和成骨分化,作为骨组织工程支架材料有良好的应用潜力.     

功能化自组装多肽水凝胶与嗅鞘细胞生物相容性研究

Olfactory ensheathing cell (OEC) transplantation is a promising or potential therapy for spinal cord injury (SCI). However, the effects of injecting OECs directly into SCI site have been limited and unsatisfied due to the complexity of SCI. To improve the outcome, proper biomaterials are thought to be helpful since these materials would allow the cells to grow three-dimensionally and guide cell migration. In this study, we made a new peptide hydrogel scaffold which named GRGDSPmx by mixing the pure RADA16 and designer-peptide RADA16-GRGDSP solution, and we examined the molecular integration of the mixed nanofiber scaffolds using Atomic force microscopy (AFM). In addition, we have studied the behavior of OECs in GRGDSPmx condition as well as on RADA16 scaffold by analyzing their phenotypes such as cell proliferation, apoptosis, survival and morphology. The experimental results showed that GRGDSPmx could be self-assembled to form a hydrogel. Inverted optical microscope and Scanning electron microscope (SEM) analysis showed that OECs are viable and they proliferate within the nanostructured environment of the scaffold. MTT assay demonstrated that OECs proliferation rate was increased on GRGDSPmx scaffold compared to the pure RADA16 scaffold. In addition, OECs on GRGDSPmx scaffolds also showed less apoptosis and maintained the original spindle-shape morphology. Calcein-AM/PI fluorescence staining revealed that OECs cultured on GRGDSPmx grew well and the viable cell count was 95%. These results suggested that this new hydrogel scaffold provided an ideal substrate for OEC 3D culture and suggested its further application for SCI repair.     

Compatibility of olfactory ensheathing cells with functionalized self-assembling peptide scaffold in vitro

Background Olfactory ensheathing cell （OEC） transplantation is a promising or potential therapy for spinal cord injury （SCI）. However, the effects of injecting OECs directly into SCI site have been limited and unsatisfied due to the complexity of SCI. To improve the outcome, proper biomaterials are thought to be helpful since these materials would allow the cells to grow three-dimensionally and guide cell miqration.     

氯离子／钾离子通道阻滞剂对成骨细胞增殖的影响

目的 观察氯离子和钾离子转运体阻滞剂及氯离子／钾离子通道阻滞剂是否影响MC3T3-E1成骨细胞的增殖。方法 采用体外培养MC3T3-E1成骨细胞,分别加入DIOA（氯离子和钾离子转运体阻滞剂,100和500μM）、NPPB（10和300μM,氯离子通道阻滞剂）和喹啉（10和500μM,钾离子通道阻滞剂）,检测细胞增殖情况。结果 DIOA抑制MC3T3-E1成骨细胞的增殖,不同浓度的NPPB和喹啉同样也能够减少MC3T3-E1成骨细胞的增殖。结论 细胞内氯离子的浓度升高或降低都会抑制MC3T3-E1成骨细胞的增殖。     

静电纺丝薄膜支架对MC3T3-E1细胞增殖分化的影响

目的 观察静电纺丝薄膜支架对MC3T3-E1细胞增殖分化的影响。方法 通过静电纺丝法制备薄膜支架,扫描电镜观察薄膜网状结构,通过薄膜支架作为载体,观察其对成骨细胞的增殖、分化并观察细胞骨架的形态变化。结果 扫描电镜显示:静电纺丝薄膜网状结构有利于细胞的黏附;CCK-8细胞增殖检测与碱性磷酸酶活性检测结果显示,培养1 d、4 d、7 d对照组与实验组相比差异均有统计学意义(P<0.05);细胞骨架染色显示静电纺丝组细胞铺展面积增大且数目增多。结论 静电纺丝薄膜支架对成骨细胞增殖、分化以及细胞黏附具有促进作用。     

成骨细胞诱导乳腺癌侧群细胞获得骨模拟特性的研究

目的 以乳腺癌细胞株MDA-MB231和成骨细胞株MC3T3-E1为对象,研究在共培养条件下乳腺癌侧群细胞向成骨细胞转化的能力.方法 通过流式细胞技术分选出MDA-MB231乳腺癌侧群细胞,将其与成骨细胞株MC3T3-E1按照1∶1的细胞比例分别置于Transwell间接共培养体系的上、下小室中(实验组),设置相同密度的单纯乳腺癌侧群细胞为对照组,观察侧群细胞的形态变化.通过细胞免疫荧光技术及Western blot,比较2组侧群细胞中OPN、Runx2、Wnt-1 表达水平的改变.结果 实验组细胞分化明显,细胞免疫荧光技术检测实验组侧群细胞中OPN、Runx2、Wnt-1表达水平明显高于对照组.Western blot检测表明实验组侧群细胞中OPN(5.15 ±0.35)、Runx2 (6.22 ±0.36)、Wnt-1 (9.30 ±0.28)的蛋白表达水平均高于对照组OPN(1.00 ±0.15)、Runx2(1.00 ±0.14)、Wnt-1 (1.00±0.13),差异具有统计学意义(P＜0.05).结论 与成骨细胞株共培养后,乳腺癌侧群细胞获得成骨细胞相关生物学特性.     

胶体金对MC3T3-E1增殖、分化及RUNX2基因表达的影响

目的研究30nm胶体金对小鼠成骨细胞系MC3T3-E1增殖、分化及成骨相关基因RUNX2表达的影响。方法体外培养小鼠成骨细胞MC3T3-E1,在仪-MEM培养液中加入不同体积的胶体金处理细胞,利用M1Tr法检测胶体金对成骨细胞增殖活性的影响,碱性磷酸酶活性测定及RT—PCR法分别检测其对成骨细胞分化及成骨相关基因RUNX2表达的影响。结果浓度为10^（-10）、10^（-11）、10^（-12）mg／L的胶体金均促进成骨细胞的增殖,且ALP相对活性及RUNX2基因表达也均高于阳性对照组。结论30nm胶体金能促进小鼠前成骨细胞系MC3T3-E1增殖、分化及成骨相关基因RUNX2的表达,进而促进成骨。     

人脂肪干细胞与聚L-谷氨酸/海藻酸钠可注射水凝胶的生物相容性研究

天然高分子聚合物聚L-谷氨酸(PLGA)与氧化海藻酸钠(OAg)共价交联合成PLGA/OAg水凝胶,将人脂肪来源干细胞(hADSCs)接种于水凝胶内,倒置显微镜、扫描电镜观察细胞在支架中的存活、增殖、黏附情况,DNA定量法检测细胞的增殖。体外证实该水凝胶材料生物相容性良好,具有性能可控性和微创性等优势,对于进一步开发脂肪组织工程材料具有指导性意义。