miR-137靶向作用RUNX2调控MC3T3-E1细胞成骨分化

目的探讨miR-137对RUNX2的靶向作用及其对MC3T3-E1细胞成骨分化的影响。方法通过软件预测miR-137与成骨标志基因RUNX2的结合位点。检测MC3T3-E1细胞诱导成骨分化过程中miR-137的表达变化。转染miR-137 mimics或miR-137 inhibitor后,再诱导MC3T3-E1细胞成骨分化,检测成骨分化标志物(RUNX2、ALP、OPN、OCN及OSX)表达变化。结果经软件预测,miR-137与靶基因RUNX2有结合位点。MC3T3-E1细胞成骨分化过程中,miR-137表达下调。转染miR-137mimics的MC3T3-E1细胞成骨标志基因表达受到抑制,而转染miR-137 inhibitor组成骨标志基因呈不同程度表达上调。结论miR-137通过靶向作用RUNX2基因调控MC3T3-E1细胞成骨分化。     

MicroRNA-196a靶向调节HDAC9对MC3T3-E1细胞成骨分化的影响

目的 探究微小RNA（miR）-196a靶向调节组蛋白去乙酰化酶9（HDAC9）对MC3T3-E1细胞成骨分化的影响。方法 将MC3T3-E1细胞分为对照组（Cont）组、诱导组、miR-196a-mimics-NC组、miR-196a-mimics组、miR-196a-inhibitor-NC组、miR-196a-inhibitor组、miR-196a-mimics+pCMV-HDAC9-NC组、miR-196a-mimics+pCMV-HDAC9组,根据分组转染后进行成骨诱导。定量荧光PCR检测MC3T3-E1细胞中miR-196a、HDAC9表达量;试剂盒检测碱性磷酸酶（ALP）活性;茜素红染色观察矿化程度;Western blot检测HDAC9、ALP、Runt相关转录因子2（Runx2）、胶原蛋白I（COL1）、骨桥蛋白（OPN）、Histone H3、Histone H3（acetyl K9、K14和K23）表达量。结果 与Cont组相比,诱导组MC3T3-E1细胞中miR-196a表达、ALP、Runx2、COL1、OPN蛋白表达、ALP活性、矿化程度及Histone H3 K9、K14、K23位点乙酰化水平增高（P＜0.05）,HDAC9 mRNA和蛋白表达降低（P＜0.05）。转染miR-196a-mimics可明显增加miR-196a表达,降低HDAC9表达,并增加ALP、Runx2、COL1、OPN蛋白表达、ALP活性、矿化程度及Histone H3乙酰化,转染miR-196a-inhibitor则作用相反。miR-196a可靶向下调HDAC9表达,过表达HDAC9可部分逆转miR-196a mimics对MC3T3-E1细胞成骨分化的促进效应。结论 miR-196a可靶向下调HDAC9表达,增加组蛋白乙酰化水平,促进MC3T3-E1细胞成骨分化。     

通过p38MAPK信号通路探讨仙灵骨葆胶囊对MC3T3-E1成骨分化的影响

目的 探讨仙灵骨葆胶囊含药血清对小鼠胚胎成骨细胞前体细胞（MC3T3-E1）增殖分化的影响及与p38MAPK信号通路的关系。方法 用仙灵骨葆胶囊含药血清干预MC3T3-E1,CCK8法筛选最佳干预时间及浓度,试剂盒检测各组细胞ALP活性。将细胞分为A、B、C、D 4组,分别加入10%含药血清、10%空白血清、10%含药血清+SB203580、10%空白血清+SB203580,利用免疫印迹法（Western blot）检测p38丝裂原活化蛋白激酶（p38）、磷酸化p38（p-p38）、成骨相关转录因子2（Runx2）、骨形态发生蛋白2（BMP-2）的蛋白表达量,荧光定量PCR检测p38、Runx2和BMP-2 mRNA的表达水平。结果 与空白血清组相比,不同浓度的仙灵骨葆胶囊含药血清均能促进MC3T3-E1的增殖分化,提高ALP的活性,其中10%含药血清干预36 h的作用最为明显（P＜0.05）;与B组比较,A组p38、p-p38、Runx2、BMP-2蛋白及p38、Runx2、BMP-2 mRNA的表达明显增高（P＜0.05）;加入信号通路阻断剂SB203580后,C组与D组上述指标的表达明显降低（P＜0.05）;与C组相比,D组p38、p-p38、Runx2、BMP-2蛋白及p38、Runx2、BMP-2 mRNA表达更低（P＜0.05）。结论 仙灵骨葆胶囊含药血清能促进MC3T3-E1的分化生长,其作用机制可能与激活p38MAPK信号通路、上调成骨相关因子Runx2、BMP-2的表达有关。     

健骨胶囊对成骨样细胞MC3T3-E1增殖及分化作用机制

目的 探讨国医大师刘柏龄“健骨胶囊”对MC3T3-E1成骨细胞分化及增殖的影响。方法 制备健骨胶囊水提物,采用CCK-8法和细胞迁移实验检测健骨胶囊提取物对MC3T3-E1细胞增殖和细胞迁移的影响;茜素红染色检测MC3T3-E1细胞的矿化能力;实时荧光定量PCR检测成骨分化基因Runx2、OCN、OPN、Col1a1、ALP、Bcl2、RASSF1A等mRNA表达水平;蛋白质印迹法Western blot检测Col1a1、Bcl2的蛋白表达水平。结果 通过实验结果比对得出,健骨胶囊提取物能促进MC3T3-E1细胞增殖、使细胞迁移率提高;同时健骨胶囊提取物组能明显提高MC3T3-E1细胞钙化能力(P＜0.01),促进Runx2、OCN、OPN、Col1a1、ALP、Bcl2的mRNA表达(P＜0.05),上调Col1a1、Bcl2蛋白量的表达。结论 健骨胶囊能促进成骨细胞MC3T3-E1的增殖及细胞迁移能力,并通过上调成骨基因的表达水平如Runx2、OCN、OPN、Col1a1、ALP、Bcl2等,提高MC3T3-E1细胞的成骨能力。     

不同浓度rhBMP-2对MC3T3-E1细胞增殖、ALP活性及成骨分化的影响

目的研究不同浓度rh BMP-2对MC3T3-E1细胞增殖、ALP活性及成骨分化的影响规律。方法 MC3T3-E1细胞接种到培养板24 h后,试验组分别加入1.25、2.5、5、10μg/ml的rh BMP-2进行药物干预,对照组加入全培。试验组应用CCK-8法检测细胞增殖活性,PNPP法检测细胞ALP活性,RT-PCR法检测成骨标志蛋白m RNA的表达情况。结果rh BMP-2浓度为2.5μg/ml时开始促进细胞的增殖(P0.05),rh BMP-2浓度为5μg/ml时促进作用达到峰值(P0.05)。rh BMP-2浓度为2.5μg/ml时ALP活性显著提高(P0.05);rh BMP-2浓度为5μg/ml和10μg/ml时,ALP活性较浓度为2.5μg/ml时继续升高,但差异无统计学意义(P0.05)。ALP、COL1-α以及转录因子RUNX-2的m RNA含量均在加入浓度5μg/ml rh BMP-2后明显升高(P0.05),继续加大rh BMP-2浓度,m RNA含量没有明显增加。结论在研究范围内,rh BMP-2对MC3T3-E1的影响呈浓度依赖性。     

续苓健骨汤含药血清对MC3T3-E1细胞分化及增殖的影响

目的探讨续苓健骨汤含药血清对MC3T3-E1成骨细胞分化及增殖的影响。方法制备续苓健骨汤含药血清,实验分为空白对照组、含药血清低剂量组、中剂量组和高剂量组。采用CCK-8法和流式细胞术检测续苓健骨汤含药血清对MC3T3-E1细胞增殖和细胞周期的影响;碱性磷酸酶(ALP)活性测定MC3T3-E1细胞的成骨分化能力;茜素红染色检测MC3T3-E1细胞的矿化能力;实时荧光定量PCR检测成骨分化基因Runx2、OC、Bmp2、Col1a1mRNA水平。结果与空白对照组比较,中、高剂量续苓健骨汤含药血清能促进MC3T3-E1细胞增殖、S期细胞比率和细胞增殖指数,并且呈现一定的剂量依赖性;同时中高剂量续苓健骨汤含药血清组能明显提高MC3T3-E1细胞ALP活性(P0.01)和钙化能力(P0.01),促进Runx2、OC、Bmp2、Col1a1 mRNA的表达(P0.05)。结论续苓健骨汤含药血清能促进成骨细胞MC3T3-E1的增殖,并通过上调骨形成相关基因Runx2、OC、BMP2、Col1a1的表达水平,提高MC3T3-E1细胞的成骨能力。     

THSD4基因在小鼠间充质干细胞及MC3T3-E1细胞成骨分化中的作用

目的 探讨THSD4基因对小鼠间充质干细胞和MC3T3-E1细胞成骨分化的影响。方法 提取绝经后骨质疏松症患者的骨髓间充质干细胞进行基因测序分析,与骨关节炎患者的骨髓间充质干细胞进行比较,分析基因表达差异。通过提取不同分化阶段的小鼠骨髓间充质干细胞（M-BMSC）及MC3T3-E1细胞的mRNA来检测THSD4 基因以及成骨分化的标志性基因（ALP、Runx2、Osx）的表达水平。通过构建慢病毒表达载体来实现对M-BMSC及MC3T3-E1细胞中THSD4的敲减及过表达,并观察其对M-BMSC及MC3T3-E1细胞成骨分化能力的影响。结果 THSD4基因在绝经后骨质疏松症患者骨髓间充质干细胞中明显下调,且通过KEGG以及GO富集分析发现THSD4基因可能与PI3K-AKT信号通路及Wnt信号通路相关。随着成骨诱导分化时间的延长,THSD4 mRNA和成骨分化标志性基因（ALP、Runx2、Osx）mRNA在MC3T3-E1以及M-BMSC中表达量均逐渐增加。过表达THSD4可以增强MC3T3-E1细胞和M-BMSC的成骨分化能力,而敲减THSD4则减弱了MC3T3-E1细胞和M-BMSC的成骨分化能力。结论 THSD4基因在绝经后骨质疏松症患者骨髓间充质干细胞中明显下调,且THSD4基因可以增强MC3T3-E1细胞以及M-BMSC的成骨分化能力。     

黄芪多糖对MC3T3-E1细胞增殖及成骨分化的影响

目的 分析黄芪多糖（AP）对小鼠成骨细胞系MC3T3-E1的成骨分化作用机制。 方法 MC3T3-E1细胞经成骨诱导后分别加入浓度为0、5、10 μmol/L 的AP进行干预,持续1、3、5、7 d后使用MTT法观察AP对细胞增殖的影响;干预14 d后,通过ALP及茜素红染色观察AP的促成骨分化作用;成骨相关mRNA表达水平经实时荧光定量PCR测定,其中包括Runt相关转录因子2(Runx2)、β-连环蛋白(β-catenin)、骨钙素（osteocalcin）、I型胶原蛋白（collagen I）;并使用Western blot法检测β-catenin、osteocalcin、Runx2蛋白表达水平,以及免疫荧光检测β-catenin的核易位情况。 结果 加入5、10 μmol/L 的AP后可有效促进MC3T3-E1增殖,且药物浓度越高效果越明显;同时AP亦可提高ALP、茜素红染色的阳性率,以及β-catenin、osteocalcin、Runx2、collagen I mRNA的表达水平（P<0.05）;Western blot结果也显示AP可有效促进β-catenin、osteocalcin、Runx2蛋白表达（P<0.05）,以及促进β-catenin入核。 结论 AP可促进MC3T3-E1细胞增殖及成骨分化,机制可能涉及促进相关成骨标志物表达以及β-catenin入核。     

黄瓜籽总皂苷对MC3T3-E1细胞分化及SPARC、OPG/RANKL表达的影响

目的观察黄瓜籽总皂苷提取物(cucumber seed saponins,CSS)对小鼠成骨细胞MC3T3-E1增殖、分化和矿化的影响,以及与骨质疏松相关的SPARC、OPG/RANKL/RANK信号通路的作用。方法通过MTT实验、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性检测、茜素红染色,考察不同浓度CSS对MC3T3-E1细胞增殖、分化及矿化的影响;采用RT-PCR方法检测SPARC、OPG/RANKL mRNA表达水平; Western blot检测SPARC、OPG/RANKL的蛋白表达量。结果与阳性对照组相比,CSS能明显促进MC3T3-E1细胞增殖(P0.05),CSS高、中剂量组能明显提高MC3T3-E1细胞ALP活性及钙化结节数量(P0.05);与空白组相比,CSS不同剂量组均明显上调SPARC、OPG/RANKL mRNA及蛋白表达水平(P0.05)。结论黄瓜籽总皂苷能够促进成骨细胞MC3T3-E1的增殖、分化及矿化能力,并通过上调SPARC、OPG/RANKL的表达水平提高MC3T3-E1细胞的成骨能力。     

淫羊藿甙促进成骨细胞增殖与分化的作用及其机制

 目的 探讨淫羊藿甙对骨形态发生蛋白细胞信号通路Smad1、Smad5和Smad4表达的调节作用及促进成骨细胞增殖与分化的机制。方法 在体外分别用含淫羊藿甙0、10^-9、10^-8 和10^-7 mol/L的条件培养液干预MC3T3-E1细胞。给药后第1天、2天和3天,分别应用四甲基噻唑蓝法绘制细胞生长曲线并计算细胞群体倍增时间,用速率分光光度法测定碱性磷酸酶含量,用RT-PCR和Western blot技术检测Smad1、Smad5、Smad4及骨钙素、Runx2、骨形态发生蛋白-2、骨保护素mRNA的表达,于细胞生长的第21天观察钙结节数量。结果 淫羊藿甙含量为10-8 mol/L时,MC3T3-E1细胞增殖能力最强,碱性磷酸酶活性和钙结节数量明显增加;淫羊藿甙作用细胞第1天、2天和3天时,10-8 mol/L组细胞Smad1、Smad5和Smad4 mRNA的表达量始终保持较高水平,第3天时10^-9 mol/L和10^-7 mol/L组表达明显减少;第2天时,10^-8 mol/L组细胞Runx2、骨形态发生蛋白-2、骨保护素mRNA和骨钙素、Smad1、Smad5和Smad4蛋白表达明显增加。结论 淫羊藿甙通过直接刺激 MC3T3-E1细胞的骨形态发生蛋白-2、Runx2、Smad1、Smad5和Smad4的表达,且以表达水平同步增高的方式促进其成骨性分化。     

唑来膦酸对小鼠胚胎成骨细胞增殖和分化的影响

目的研究唑来膦酸对小鼠胚胎成骨细胞体外增殖和成骨分化的影响。方法将小鼠胚胎成骨细胞体外传代培养,使用含不同浓度（1.0、0.1μmol/L）唑来膦酸的成骨诱导培养基干预细胞,不含唑来膦酸的培养基作对照,培养1、3、5 d采用CCK-8试剂盒检测唑来膦酸对成骨细胞增殖的影响;培养14 d行碱性磷酸酶（ALP）染色;培养21 d行茜素红染色;培养7 d,实时定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测转录因子Runx2、成骨标志物Ⅰ型胶原（Collagen TypeⅠ）、ALP、骨钙素（OCN）基因的表达,免疫印迹法（Western Blotting）检测转录因子Runx2蛋白的表达。结果不同浓度的唑来膦酸干预细胞后,CCK-8实验检测吸光度值随天数增加而升高,各组之间差异无统计学意义（P〉0.05）。随着唑来膦酸浓度的升高,ALP染色和茜素红染色逐渐变浅,Runx2、Collagen TypeⅠ、ALP、OCN基因的表达量降低,Runx2蛋白的表达量降低,差异均有统计学意义（P〈0.05）。结论唑来膦酸在选定浓度（1.0、0.1μmol/L）下不影响成骨细胞的增殖,但对其分化功能的抑制作用随着浓度的增加而增强。     

Bone Morphogenetic Protein-6-loaded Chitosan Scaffolds Enhance the Osteoblastic Characteristics of MC3T3-E1 Cells

The purpose of this study is to investigate the convenience of bone morphogenetic protein-6 (BMP-6)-loaded chitosan scaffolds with preosteoblastic cells for bone tissue engineering. MC3T3-E1 cells were seeded into three different groups: chitosan scaffolds, BMP-6-loaded chitosan scaffolds, and chitosan scaffolds with free BMP-6 in culture medium. Tissue-engineered constructs were characterized by 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazoliumbromide assay, scanning electron microscopy (SEM), mineralization assay (von Kossa), alkaline phosphatase (ALP) activity, and osteocalcin (OCN) assays. BMP-6-loaded chitosan scaffolds supported proliferation of the MC3T3-E1 mouse osteogenic cells in a similar pattern as the unloaded chitosan scaffolds group and as the chitosan scaffolds with free BMP-6 group. SEM images of the cell-seeded scaffolds revealed significant acceleration of extracellular matrix synthesis in BMP-6-loaded chitosan scaffolds. Both levels of ALP and OCN were higher in BMP-6-loaded chitosan scaffold group compared with the other two groups. In addition, BMP-6-loaded scaffolds showed strong staining in mineralization assays. These findings suggest that BMP-6-loaded chitosan scaffold supports cellular functions of the osteoblastic cells; therefore, this scaffold is considered as a new promising vehicle for bone tissue engineering applications.