人骨膜细胞体外成骨分化的基因表达和功能检测

目的 探讨并鉴定骨膜细胞经骨形成蛋白7(BMP7)诱导分化为成骨细胞的基因表达和细胞功能.方法 成人胫骨骨膜常规体外细胞培养法,分实验组和对照组,分别加入BMP7加成骨辅助剂和单纯成骨辅助剂进行体外培养.CCK-8法检测细胞增殖活性,第5、10、15和20天分别采用Real Time-PCR检测骨钙素基因表达,ELISA法检测上清液碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、骨钙素(osteocalcin,OCN)及骨桥蛋白(osteopontin,OPN)的水平,甲苯胺蓝染色检测糖胺聚糖(GAG),Real Time-PCR检测Ⅱ型胶原基因,比色法检测细胞ALP活性,ALP染色法检测ALP,Yon Kossa染色法检测钙结节.结果 两组骨钙素基因表达及上清液ALP、骨钙素、骨桥蛋白的含量均增高,实验组与对照组差异有统计学意义(P＜0.05).两组细胞的ALP和钙结节染色阳性率增高,实验组与对照组差异有统计学意义(P＜0.05).甲苯胺蓝染色阳性率及Ⅱ型胶原基因表达表现为先高后低,实验组与对照组差异有统计学意义(P＜0.05).结论 骨膜细胞在BMP7诱导下体外大量增殖和分化成骨,表达出明显的成骨特异基因,并具有合成分泌成骨特异蛋白的功能;成骨化过程中,除直接分化成骨外,还存在部分细胞先经软骨形成再钙化成骨的现象;经骨膜细胞-BMP7途径在体外获取大量成骨细胞可用于组织工程的体外构骨及临床应用.     

珍珠层人工骨促进成骨细胞的体外成骨能力

目的:研究珍珠层人工骨对人成骨细胞体外成骨能力的影响.方法:将珍珠层人工骨、聚乳酸(对照组)与人成骨细胞共同培养,观察细胞形态、细胞活性、碱性磷酸酶(ALP)活性和基质钙化情况.结果:实验组在细胞形态、细胞活性等指标与对照组相比差异无显著性;实验组在培养7d及14d后ALP阳性细胞数多于对照组;培养21d后可观察到骨结节,对照组没有骨结节产生.结论:珍珠层人工骨可促进成骨细胞的体外成骨能力.     

珍珠层人工骨促进成骨细胞的体外成骨能力

目的:研究珍珠层人工骨对人成骨细胞体外成骨能力的影响。方法:将珍珠层人工骨、聚乳酸(对照组)与人成骨细胞共同培养,观察细胞形态、细胞活性、碱性磷酸酶(ALP)活性和基质钙化情况。结果:实验组在细胞形态、细胞活性等指标与对照组相比差异无显著性;实验组在培养7d及14d后ALP阳性细胞数多于对照组;培养21d后可观察到骨结节,对照组没有骨结节产生。结论:珍珠层人工骨可促进成骨细胞的体外成骨能力。     

珍珠层人工骨促进成骨细胞的体外成骨能力

目的：研究珍珠层人工骨对人成骨细胞体外成骨能力的影响。方法：将珍珠层人工骨、聚乳酸（对照组）与人成骨细胞共同培养，观察细胞形态、细胞活性、碱性磷酸酶（ALP）活性和基质钙化情况。结果：实验组在细胞形态、细胞活性等指标与对照组相比差异无显著性；实验组在培养7d及14d后ALP阳性细胞数多于对照组；培养21d后可观察到骨结节，对照组没有骨结节产生。结论：珍珠层人工骨可促进成骨细胞的体外成骨能力。     

成骨细胞条件培养液对BMSCs诱导分化作用研究

目的 探讨大鼠成骨细胞条件培养液对同种大鼠BMSCs的成骨诱导分化作用,为骨组织工程种子细胞的获得寻找一种新方法 . 方法 健康1周龄SD大鼠10只,雌雄不限,体重20～30 g,采用贴壁法和酶消化法分别获得BMSCs和成骨细胞,并进行鉴定.无菌条件收集第1～5代成骨细胞培养液上清,与完全培养基1:1混合,制备成骨细胞条件培养液,与第2代BMSCs共培养为诱导组,相同代次BMSCs与完全培养液共培养为对照组.倒置相差显微镜下观察共培养后BMSCs形态变化,MTT法检测BMSCs生长情况,免疫组织化学染色检测共培养后BMSCs的ALP、Col Ⅰ、骨钙素(osteocalcin,OCN)蛋白的表达,采用RT-PCR检测Col Ⅰ、OCN mRNA的表达. 结果 诱导组共培养7 d BMSCs体积变大,细胞由长梭形展开为扁平形和多边形,并带有突起;9 d细胞呈集落状生长.细胞生长曲线示BMSCs数量随培养时间延长而增加,对照组增殖能力较诱导组强;诱导培养4～7 d,对照组细胞数量与诱导组比较差异有统计学意义(P<0.05).诱导组培养12 d,ALP染色呈阳性表达;18 d 出现钙结节;21 d Col Ⅰ和OCN呈阳性表达;对照组均呈阴性表达.RT-PCR检测示诱导组培养21 d有Col Ⅰ、OCN mRNA表达,对照组未见表达. 结论 体外大鼠成骨细胞条件培养液有明显的诱导同种大鼠BMSCs向成骨样细胞分化的作用.     

骨膜源性成骨细胞的分离培养及鉴定

目的：寻找理想的骨组织工程种子细胞。方法：取兔骨膜组织，采用酶消化法和组织块培养法获取成骨细胞，体外培养传代，观察细胞的形态、生长特点及成骨特性。结果：培养的骨膜成骨细胞形态多为三角形或梭形，生长增殖迅速，具有成骨能力。结论：白骨膜获得的细胞是成熟的成骨细胞，可以做为骨组织工程中比较理想的种子细胞。     

兔骨髓基质细胞体外成骨分化鉴定及与煅烧骨复合培养的实验研究

目的研究兔骨髓基质细胞体外向成骨细胞分化的生物学特性及其与牛煅烧骨体外复合培养的生物相容性.方法将体外培养1周的兔骨髓基质细胞向成骨细胞诱导分化,于1、2、4周时提取RNA,采用RT-PCR技术检测ALP和I型胶原mRNA表达,并对培养2周的细胞行VonKossa染色观察钙结节形成;另制备细胞-煅烧骨复合物,继续培养1、7、14 d后取出,扫描电镜观察及X射线衍射仪检测.结果体外诱导培养2、4周后,兔骨髓基质细胞成功表达ALT和I型胶原,VonKossa染色可见钙结节形成.扫描电镜及X射线衍射分析证实细胞在煅烧骨表面大量贴附成活,14 d后细胞铺满支架表面,合成并分泌胶原纤维及钙盐.结论兔骨髓基质细胞体外可成功向成骨细胞诱导分化,成骨特性表达佳;与牛煅烧骨体外复合培养显示良好的生物相容性.     

人骨膜细胞生物学特性的实验研究

目的 探讨人骨膜细胞体外培养的生物学特性. 方法 以胫骨骨膜组织为材料,采用组织块法分离细胞,完全培养基培养,通过倒置显微镜观察细胞形态学,锥虫蓝染色计数法检侧细胞增殖能力;流式细胞学分析细胞表面抗原.随机分为3组,成骨实验组和成软骨实验组分别加入不同的定向培养剂,对照组加入完全培养基,采用碱性磷酸酶染色、Von Kossa染色、甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组化染色检测各组细胞的成骨和成软骨分化指标. 结果 骨膜细胞在体外培养条件下呈贴壁生长,细胞生长曲线证实骨膜细胞传至第9代仍保持良好的增殖能力,流式细胞仪检测证实细胞表面抗原CD90及CD105呈阳性;组织化学染色检测证实成骨实验组分化后细胞碱性磷酸酶及钙结节呈阳性,成软骨实验组分化后细胞蛋白聚糖及Ⅱ型胶原呈阳性,对照组各项指标均生阴性.结论 骨膜细胞体外培养细胞增殖能力强,具有间充质干细胞的特性和良好的成骨和成软骨分化潜能,其定向诱导分化的成骨细胞和软骨细胞均具有各自明显的细胞功能表达.     

尼古丁对体内外成骨活性的影响

目的 观察尼古丁对体外培养的成骨细胞活性和体内成骨活性因子的影响.方法 用含不同浓度尼古丁(1×10-4 mol/L)的DMEM培养基体外培养成骨细胞,分别用噻唑蓝(MTT)比色法检测成骨细胞的增殖,并检测尼古丁对成骨细胞的碱性磷酸酶(ALP)活性和钙结节形成能力的影响,用酶联免疫吸附试验( ELISA)测定大鼠血清中骨形态发生蛋白-2(BMP-2)和ALP水平,逆转录-聚合酶链反应( RT-PCR)测量尼古丁作用后大鼠股骨中骨桥蛋白(OPN)、ALP、Ⅰ型胶原蛋白(COL1)的mRNA表达变化.结果 与对照组比较,体外尼古丁处理对成骨细胞的增殖起抑制作用,尼古丁可降低成骨细胞的ALP活性,抑制成骨细胞钙结节形成,尼古丁可以导致大鼠血清中BMP-2和ALP水平下降,并抑制股骨中OPN、ALP、COL1 mRNA表达.结论 尼古丁可抑制成骨细胞的活性,并对体内成骨相关因子也有抑制作用.     

人骨髓间充质干细胞定向诱导分化为成骨细胞及其鉴定

目的探讨将成人骨髓间充质干细胞(MSCs)定向诱导分化为成骨细胞的方法,并对所诱导细胞的成骨特性进行鉴定. 方法分离人骨髓,梯度离心并结合全骨髓法进行培养,培养基中添加成骨诱导剂地塞米松、β-甘油磷酸钠及抗坏血酸.贴壁细胞传代,取第3代细胞鉴定其成骨特性;在倒置相差显微镜下观察细胞形态,钙-钴法染色检测碱性磷酸酶(ALP)表达,免疫组织化学检测Ⅰ型胶原表达,原位杂交检测骨连接素(ON)、骨桥素(OP)表达,Von Kossa 染色检测钙结节形成. 结果第3代人MSCs呈典型的成骨细胞形态,可连续传代10次;ALP染色阳性率达85%;Ⅰ型胶原、ON和OP表达阳性;Von Kossa 染色可见钙结节形成. 结论成功地将人MSCs诱导分化为成骨细胞,所诱导的细胞具有典型的成骨细胞特性.     

骨形态发生蛋白-2对人脐带间充质干细胞增殖和分化的影响

目的 观察骨形态发生蛋白-2(BMP-2)对人脐带间充质干细胞(hUCMSCs)增殖和分化的影响.方法 体外培养hUCMSCs,在培养基中加入20 mg/L BMP-2,噻唑蓝(MTT)比色法观察BMP-2对hUCMSCs的增殖效果,流式细胞术检测BMP-2作用后细胞表面STRO-1的表达,逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)测量BMP-2作用后hUCMSCs骨桥蛋白(OPN)、碱性磷酸酶(ALP)、Ⅰ型胶原蛋白(COL1)的mRNA表达变化,碱性磷酸酶染色观察hUCMSCs在BMP-2培养基作用下ALP染色变化,Von kossa染色实验观察BMP-2对hUCMSCs钙结节的形成.结果 细胞在未加BMP-2和加BMP-2培养基中培养1、3、5、7 d,虽然细胞的增殖率上升,但各组间比较差异无统计学意义(P＞0.05),同时发现在2%血清的培养基中培养7 d后,hUCMSCs的增殖促进约10%左右.BMP-2培养7 d后细胞表面STRO-1阳性细胞比例上升明显,由25.1±4.0上升至51.1±6.4,差异有统计学意义(P＜0.01).BMP-2培养条件下COL1 mRNA的表达增强,差异有统计学意义(P＜0.05),OPN mRNA出现表达,ALP mRNA比无BMP-2培养明显增强,差异有统计学意义(P＜0.05).在BMP-2培养条件下ALP染色出现大片细胞阳性染色.在培养28 d,Von kossa染色出现明显的钙结节.结论 BMP-2对hUCMSCs成骨诱导分化作用明显,而增殖作用很弱.     

Wnt3a联合骨形态发生蛋白2对骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的影响

目的 观察经典Wnt/β-catenin以及骨形态发生蛋白(BMP)信号通路对大鼠骨髓来源的间充质干细胞(BMSCs)体外增殖以及向成骨方向分化的影响.方法 应用密度梯度离心联合贴壁筛选法分离培养骨髓间充质干细胞并分4组:对照组、Wnt组、BMP组、Wnt3a和BMP-2联合组,在不同时间点用细胞计数试剂盒-8(CCK-8)法检测细胞增殖活性,碱性磷酸酶(ALP)活性定量测定、Yon Kossa染色观察细胞向成骨分化和基质矿化程度.逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测成骨特异性标志物表达.结果 培养第7天,CCK-8测吸光度值联合组为0.845,Wnt组为0.738,明显高于对照组0.409(P＜0.05).培养第6天和第12天,ALP活性吸光度值联合组为63.8和144.3,BMP-2组为40.8和104.1,均明显高于对照组7.3和18.9(P ＜0.05).培养14 d后,联合组骨钙素mRNA表达量高于对照组,而Runx2及Osterix表达量与其他组比较增高不显著.培养3周后,Yon Kossa染色显示联合组钙结节数量及大小均高于对照组.结论 Wnt3a因子和骨形态发生蛋白-2联合诱导能有效地促进骨髓间充质干细胞增殖及向成骨方向分化.     

脂肪组织来源干细胞的成骨诱导和外源性基因转染表达研究

目的：探讨脂肪组织来源的干细胞（ADSCs）表达外源性基因的可能性。方法：取小香猪腹部皮下脂肪组织，通过Ⅰ型胶原酶消化、离心等方法分离培养ADSCs，再经原代培养和传代培养。利用成骨诱导剂（10^-7mol/L地塞米松、10mmol/Lβ-甘油磷酸钠和50mg/L左旋抗坏血酸）诱导ADSCs向成骨方向分化，观察其生长形态，并通过Gomori改良钙钴法和von Kossa染色对其成骨表型进行鉴定。另设一对照组，培养基中不加入成骨诱导剂。脂质体介导人内皮细胞生长因子（hVEGF）和骨形态发生蛋白-2（hBMP-2）转染ADSCs细胞，观察转染后细胞形态和生长情况，用逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）和免疫细胞化学方法分别检测hVEGF mRNA、BMP-2 mRNA及其蛋白质表达。结果：成骨诱导剂能显著诱导体外培养的ADSCs向成骨细胞分化，诱导19d的ADSCs体积增大，细胞由梭形变为多边形，Gomori改良钙钴法染色显示其胞浆内富含碱性磷酸酶颗粒，诱导15d和19d，碱性磷酸酶阳性细胞分别为（25.0±7.5）%和（49.7±6.9）%。von Kossa染色表明聚集的细胞团中央有钙化结节形成。RT-PCR检测证实，经质粒转染的ADSCs中hVEGF和hBMP-2基因表达明显增强，对照组呈弱表达。免疫组织化学检测证实转染ADSCs内有棕色的阳性颗粒出现，未转染细胞则呈现阴性。结论：ADSCs能被成功诱导为成骨细胞，hVEGF和hBMP-2基因能成功地转入ADSCs并表达，这为促进骨组织工程的血管化和成骨活性奠定了基础。     

强直性脊柱炎滑膜细胞培养上清液对韧带成纤维细胞成骨分化的影响

目的探讨强直性脊柱炎（AS）滑膜细胞培养上清液对韧带成纤维细胞成骨分化的影响。方法分别进行AS患者滑膜和韧带成纤维细胞原代培养,收集第1代的滑膜细胞培养液上清液,应用此上清液对韧带成纤维细胞进行诱导,分别于0、5、10、15、20d检测碱性磷酸酶和骨钙素表达水平,并于25d时进行钙结节染色。结果在应用AS滑膜细胞培养上清液对韧带成纤维细胞进行诱导的第10天,碱性磷酸酶（ALP）和骨钙素（OC）表达水平明显升高,并在第15天达到高峰。第25天时进行钙结节VonKossa染色,发现有钙结节形成。结论 AS滑膜细胞培养上清液对韧带成纤维细胞具有成骨诱导分化的能力。     

兔脂肪干细胞体外成骨诱导培养及成骨活性鉴定的实验研究

目的体外分离培养兔脂肪干细胞（adipose-derived stem cells,ADSCs）,在成骨诱导条件下鉴定其成骨活性。方法取4月龄新西兰大白兔腹股沟区脂肪,Ⅰ型胶原酶消化,分离、培养及传代原细胞,将第3代ADSCs消化后,加入成骨培养液中诱导分化,分别行碱性磷酸酶染色、茜素红染色、VonKoss（a钙结节）染色,以鉴定分化结果。结果体外分离培养的细胞增殖活跃,成骨诱导后碱性磷酸酶染色、茜素红染色及Von Kossa染色均呈阳性表达。结论脂肪干细胞具有成骨分化能力,是一种理想的骨组织工程种子细胞。     

长期体外培养对人脂肪源性间充质干细胞生物学特性的影响

目的通过观察长期体外培养对人脂肪源性间充质干细胞(ADSCs)生物学特性的影响,鉴定ADSCs作为组织工程种子细胞的优越性。方法通过流式细胞技术观察长期体外培养对人ADSCs表面抗原表达和凋亡的影响。通过碱性磷酸酶染色、Von Kossa染色及RT-PCR检测长期体外培养对人ADSCs成骨分化潜能的影响。结果原代ADSCs表面高表达间充质干细胞表面标记物,而不表达血源性细胞表面标记物,标记物不随传代次数变化。早期ADSCs凋亡率为1%～2%,随传代次数增多凋亡率逐渐增加．但幅度不大。碱性磷酸酶染色、Von Kossa染色和RT-PCR检测显示ADSCs传至第8代时仍能保持成骨分化潜能。结论ADSCs生物学特性稳定,是较为理想的组织工程及再生医学研究的种子细胞。     

前列腺癌PC-3细胞条件培养液对人骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化的影响

目的:探讨前列腺癌PC-3细胞条件培养液(PC-3-CM)对人骨髓间充质干细胞(hBMSCs)增殖和成骨分化的影响。方法:从健康成人骨髓分离、培养、扩增hBMSCs。第3代(P3)hBMSCs用于该实验的研究。PC-3细胞培养至对数生长期时换液,继续培养24 h后收集培养上清液即PC-3-CM。hBMSCs分别在常规培养液(对照组)和含50%PC-3-CM的培养液(实验组)中培养,采用WST-8法检测PC-3-CM对hBMSCs增殖活性的影响。根据培养液的不同,将hBMSCs分为4组:常规培养液组(Ⅰ组,对照组),含50%PC-3-CM培养液组(Ⅱ组),成骨诱导剂组(Ⅲ组)和含50%PC-3-CM的成骨诱导剂组(Ⅳ组),通过碱性磷酸酶(ALP)染色、活性检测和Von Kossa钙染色、钙沉积定量来观察PC-3-CM对hBMSCs成骨分化的影响。结果:培养第1、3、5和7天,WST-8法检测显示,实验组细胞吸光度(A)值分别为0.437 0±0.028 5、0.798 0±0.021 3、1.909 0±0.061 2和2.302 3±0.061 0,对照组分别为0.406 0±0.022 3、0.664 3±0.007 5、1.372 7±0.017 6和1.794 7±0.011 5。两组间除第1天的A值无统计学差异(P>0.05)外,其余3 d实验组的A值均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。4组细胞ALP染色阳性率和染色强度依次增高,ALP活性分别为0.292 5±0.033 0、1.297 5±0.023 6、2.125 0±0.073 3和3.795 0±0.026 9,依次升高(P<0.01)。4组细胞钙结节数目依次增多,染色强度依次增强,钙沉积含量分别为0.039 0±0.006 4、0.435 0±0.049 2、0.977 5±0.035 2和1.271 3±0.035 2,依次升高(P<0.01)。结论:PC-3-CM可促进人hBMSCs增殖和成骨分化。     

Choukroun’SPRF对体外培养人脂肪干细胞增殖及成骨分化的影响

目的：观察自体富血小板纤维蛋白Choukroun＇s PRF（Choukroun＇s platelct-rich fibrin）对体外培养人脂肪来源干细胞（adipose-derived stem cells,ADSCs）增殖及成骨分化能力的影响。方法：取吸脂术者自愿捐献的脂肪组织分离培养ADSCs,采用Choukroun法制备自体PRF备用,观察细胞生长情况。取第3代ADSCs分别向骨细胞、脂肪细胞、神经球细胞定向诱导分化鉴定,并行细胞表面抗原CD29、CD45、CD90流式检测鉴定。将第3代ADSCs分别采用含PRF的普通培养基（PRF组Ⅰ）和不含PRF的普通培养基（对照组Ⅰ）进行培养,观察细胞生长情况,培养1天、3天、5天、7天后采用CCK-8试剂检测细胞增殖活性。另外分别采用含PRF的成骨诱导培养基（PRF组Ⅱ）、不含PRF的成骨诱导培养基（对照组Ⅱ）及不合PRF的普通培养基（空白组）进行培养,第7天、14天、21天、28天行碱性磷酸酶活性（ALP活性）检测;诱导细胞培养后第7天、14天天各组分别行von Kossa染色观察钙结节形成情况。结果：第3代ADSCs倒置显微镜下观察大多呈梭形,向骨细胞、脂肪细胞、神经干细胞定向诱导鉴定均为阳性,流式检测鉴定CD29、CD90为阳性,CD45为阴性。CCK-8法示PRF组Ⅰ的0D值均大于对照组Ⅰ,两组比较差异均有统计学意义（P〈0．01）。ALP活性检测示PRF组Ⅱ第7天、14天、21天、28天细胞活性较对照组Ⅱ均大,两组比较差异均有统计学意义（P〈0．01）。PRF组Ⅱ成骨诱导7天后vonKossa染色阳性;14天后阳性细胞增多,对照组Ⅱ诱导7天未见钙结节,14天见少量阳性钙结节,空白组培养14天未见黑色钙结节。结论：Choukroun’sPRF明显促进脂肪干细胞增殖及成骨分化,为骨组织工程提供了新的技术。PRF与干细胞共同培养可能还有许多潜在的临床及生物工程应用价值,值得进一步研究。