小鼠单核巨噬细胞白血病细胞（RAW264.7）的培养及其在诱导破骨细胞中的应用

小鼠单核巨噬细胞白血病细胞(RAW264.7)是通过Abelson鼠白血病病毒诱导BALB/c小鼠产生肿瘤后得到的细胞株。RAW264.7细胞在医学研究中应用十分普遍:它是许多白血病相关研究模型的常用细胞株;在微生物学、免疫学等研究中也十分常用;同时也是小鼠源性破骨前体细胞,可通过特定细胞因子的诱导在体外获得成熟破骨细胞,因此也成为许多骨骼疾病研究的体外模型。但RAW264.7细胞形态和分化状态多变,在实际培养中较难把握,给科研工作带来了一定困难。科研工作者在RAW264.7细胞的培养方法、细胞的形态及分化状态等方面始终观点不一,对于用RAW264.7细胞在体外诱导获得破骨细胞的方法也有许多差别。本文结合文献资料及实践,探索了RAW264.7细胞的培养条件,冻存、复苏、传代方法,以及用核因子κB受体活化因子配基(receptor activator for nuclear factor-κB ligand,RANKL)诱导其成为成熟破骨细胞的技术关键;旨在总结RAW264.7细胞的培养及诱导其分化为破骨细胞的经验教训,探讨RAW264.7细胞的培养和在体外用RANKL诱导RAW264.7细胞分化为破骨细胞的方法、技巧,供广大科研工作者借鉴。     

α-MEM培养基和高糖DMEM培养基对RAW264.7细胞向破骨细胞分化的影响

目的比较α-MEM和高糖DMEM两种培养基对小鼠破骨细胞前体细胞系RAW264.7细胞分化的影响。方法 (1)根据培养基和是否添加核因子κB受体激活蛋白配体(receptor activator for nuclear factor-κB ligand,RANKL)将细胞分为4组:α-MEM培养基组、添加RANKL的α-MEM培养基组、高糖DMEM培养基组、添加RANKL的高糖DMEM培养基组;(2)于培养第3天收集细胞,分别通过q PCR、免疫印迹实验观察分化相关标记物抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate resistant acid phosphatase,TRAP)、活化的T细胞核因子(nuclear factor of activated T-cells 1,NFATc1)、核因子κB受体活化因子(receptor activator for nuclear factor-κB,RANK)和组织蛋白酶(Cathepsin)K的mRNA及蛋白表达水平,并做TRAP染色观察各组成熟破骨细胞的形成情况,探讨添加RANKL后α-MEM培养基和高糖DMEM培养基对RAW264.7细胞向破骨细胞分化的影响。结果 (1)与添加RANKL的高糖DMEM培养基相比,添加RANKL的α-MEM培养基使RAW264.7细胞的分化相关标记物TRAP、NFATc1、RANK及cathepsin K的mRNA表达水平增加,TRAP、NFATc1及cathepsin K的蛋白表达水平增加;(2)在α-MEM培养基或高糖DMEM培养基中添加RANKL均可使RAW264.7细胞分化为成熟破骨细胞,但添加RANKL的α-MEM培养基处理的细胞组中形成的成熟破骨细胞更多。结论添加RANKL的α-MEM培养基有利于RAW264.7细胞向破骨细胞分化。     

RANKL诱导小鼠单核细胞RAW264.7分化成成熟破骨细胞

目的观察小鼠的单核／巨噬细胞RAW264．7的一般生物学特征及在RANKL诱导下形成成熟破骨细胞的特征。方法RANKI，诱导RAW264．7细胞6d后，用抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色法观察TRAP阳性多核细胞，吖啶橙染色激光共聚焦显微镜(LCSM)观察多核细胞形态；诱导RAW264．7细胞9d后，RT、PCR检测RAW264．7细胞的破骨细胞表型和功能基因表达及其RANKL诱导后变化；诱导RAW264．7细胞12d后，钙磷覆盖的破骨细胞活性分析板观察破骨细胞的骨吸收功能。结果RAW264．7细胞TRAP染色阴性，单核或2个核，能表达破骨细胞表型和功能基因，无骨吸收功能。RANKL可诱导RAW264．7细胞形成TRAP阳性成熟的多核破骨细胞，上调CathepsinK、CAⅡ、integrinβ3等基因mRNA的表达。结论RAW264．7具有破骨细胞特征性基因表达谱，是一种较好的破骨前体细胞模型。RANKL可诱导RAW264．7细胞形成成熟破骨细胞。     

高糖及TNF-α对RAW264.7细胞向破骨细胞分化的影响

【摘要】 目的 观察高糖及TNF-α的培养条件对RAW264.7细胞向破骨细胞诱导分化的影响。方法 在正常、高糖(30 mmol/L)及TNF-α(10 μmol/L)条件下培养RAW264.7细胞后,加入浓度为100 ng/mL的细胞核转录因子κB受体激活物的配体(receptor activator of NF-κB ligand, RANKL)为诱导剂,诱导RAW264.7向破骨细胞分化;诱导9天后,抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色,比较各组TRAP+细胞数,RT-PCR及Western Blot检测各组破骨细胞标志基因CTR和MMP-9的表达。结果 不同的培养条件下RANKL均能诱导RAW264.7分化为成熟的破骨细胞,其中TNF-α环境中RAW264.7形成的TRAP+阳性细胞数、CTR和MMP-9的表达最高,而在高糖环境下最低。结论 TNF-α可以促进RAW264.7向破骨细胞分化,而高糖对这个过程可能是抑制作用,这一现象符合Ⅰ型和Ⅱ糖尿病患者骨质破坏的表现;高糖及TNF-α的培养条件下RANKL对RAW264.7的作用可模拟糖尿病足病变微环境中OC的诱导分化的过程。     

诱导小鼠破骨前体细胞成熟分化的实验条件探讨

目的探讨小鼠单核细胞RAW264.7能否在RANKL诱导下向破骨细胞成熟分化。方法 RANKL作用RAW264.7细胞7天～9天,光镜、透射电镜、扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)分别观察其细胞形态学变化,用抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP)染色法观察TRAP阳性的多核细胞,RT-PCR检测破骨细胞表型和功能基因表达变化情况,扫描电镜观察破骨细胞在骨片上形成骨吸收陷窝。结果光镜、透射电镜下可见细胞胞体增大,为椭圆形或不规则形,胞核5～10个,扫描电镜下可见细胞表面大量的伪足样突起;此外,RANKL能诱导RAW264.7细胞分化为TRAP染色阳性的多核破骨细胞,细胞多为超过5个核的多核巨细胞;RAW264.7细胞成熟分化后具有骨吸收功能,并且能上调Cathepsin-K、TRAP、RANK等典型破骨细胞表型和功能基因mRNA的表达。结论 RAW264.7细胞是一种较好的破骨前体细胞模型,单用50ng/ml的RANKL体外连续诱导7天以上,能明显促进它向成熟的破骨细胞分化。     

骨保护素体外抑制小鼠单核巨噬细胞 成熟分化的实验研究

目的研究骨保护素（Osteoprotegerin, 0PG)抑制核因子NF-KB受体活化因子配体（Receptor activator of nuclear kappa B ligand,RANKL)诱导小鼠单核细胞RAW264. 7成熟分化而导致的溶骨效 应。方法50 ng/mL RANKL诱导RAW264. 7细胞1 d后,加人100 ng/mL 0PG(实验组,即0PG + RANKL组）或不加人0PG(对照组,即RANKL组）分别培养7 d和9 d,经细胞形态学观察其变化,抗 酒石酸酸性碟酸酶（Tartrate resistant acid phosphatase, TRAP)染色法观察TRAP阳性多核细胞,扫描 电镜下观察在骨片上的破骨细胞所致的骨吸收陷窝形成情况。结果对照组培养7 d时,在倒置相 差显微镜、透射电镜、光镜下可见细胞形状为椭圆形或不规则形,胞体明显较KAW264.7细胞增大, 胞核多为6 ~ 10个,扫描电镜下还可见大量伪足形成,而实验组培养7 d后,细胞形状多为圆形,且扫 描电镜下未见明显伪足形成;对照组9 d时可见大量TRAP染色阳性的多核巨细胞（含3个或3个以 上的细胞核）,而实验组中TRAP染色阳性的多核破骨细胞偶见多核巨细胞,培养9 d时很难找到多 核巨细胞;仅用RANKL诱导RAW264.7细胞分化7 d时,对照组中破骨细胞表面可见大量伪足伸出, 并形成明显的骨吸收陷窝,实验组中破骨细胞见少许伪足突出,不能看到明显的骨陷窝形成。结论 单用50 ng/mL RANKL体外连续诱导RAWM4.7细胞7 d时,可以促进成熟的破骨细胞显著分化。 100 ng/mL 0PG培养9 d能有效地抑制破骨细胞的分化,减少破骨细胞的骨吸收效应。     

槲皮苷抑制RANKL诱导的破骨细胞形成及骨吸收

[目的]探讨槲皮苷对核因子κB受体激动剂配体(receptor activator of nuclear factor kappa B ligand,RANKL)诱导的破骨细胞形成及骨吸收功能的影响。[方法]通过CCK-8法观察不同浓度槲皮苷(0~800μmol/L)干预不同时间(48 h、96 h)对RAW 264.7细胞的生存影响,确定合适的体外用药浓度;利用体外RANKL诱导RAW 264.7细胞形成破骨细胞体系,通过抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate resistant acid phosphatase,TRAP)染色计数评价槲皮苷(200、400μmol/L)对破骨细胞形成和生存的影响;通过骨片吸收实验对骨凹陷和骨吸收面积统计分析评价槲皮苷(200、400μmol/L)3 d内对成熟破骨细胞骨吸收功能的影响;釆用实时定量(Real-Time)PCR技术,检测槲皮苷(200、400μmol/L)对RANKL诱导的破骨细胞特异性基因NFATc1、TRAP和c-fos表达水平的影响。[结果]细胞生存实验发现槲皮苷干预96 h后,槲皮苷(0~800μmol/L)对RAW 264.7细胞4 d内生存未发现显著影响;通过TRAP染色发现200、400μmol/L槲皮苷能显著抑制体外RANKL诱导的破骨细胞形成;通过骨片吸收实验发现200、400μmol/L槲皮苷3d内能显著降低骨吸收面积,提示其抑制成熟破骨细胞骨吸收功能;同时,槲皮苷能呈剂量依赖性抑制RANKL诱导活化T细胞核因子(nuclear factor of activated T cells,NFAT)c1、TRAP和c-fos基因表达。[结论]槲皮苷通过抑制NFATc1,TRAP和c-fos的表达,来抑制体外RANKL诱导的破骨细胞形成和骨吸收功能,是一种潜在治疗骨质疏松药物。     

人牙骨移植材料对小鼠单核巨噬细胞RAW264.7增殖分化的影响北大核心CSCD

目的探讨人牙骨移植材料对巨噬细胞增殖分化以及形态的影响,了解人牙骨移植材料的生物相容性和细胞毒性。方法收集新鲜人离体牙,制备人牙骨移植材料,共聚焦显微镜下观察小鼠单核巨噬细胞RAW264.7与人牙骨移植材料共培养后对材料黏附情况。扫描电镜观察人牙骨移植材料、OSTEONⅡ人工骨植入物及未处理牙粉的形貌。配制不同成分浸提液,分4组:A组(含10%FBS的DMEM培养液)、B组(人牙骨移植材料)、C组(OSTEONⅡ人工骨植入物)、D组(未处理牙粉)。分别将4组浸提液与细胞共培养,倒置显微镜观察细胞形态变化定性判定细胞毒性,结合MTT法检测细胞增殖分化结果及细胞相对增殖率定量判定细胞毒性;通过锥虫蓝染色检测各组细胞活力;ELISA法检测炎性因子TNF-α和IL-6表达。结果扫描电镜观察示,人牙骨移植材料和OSTEONⅡ人工骨植入物的表面都具有均匀的孔状结构,而未经处理牙粉胶原纤维结构及脱矿牙本质层全层塌陷,无特定结构。共聚焦显微镜观察示,细胞在人牙骨移植材料上生长良好。细胞与浸提液共培养后,观察示A、B、C组细胞形态和数量正常,毒性反应分级均为0级,而D组均为3级。MTT检测示,B、C组各时间点细胞毒性均为0级或1级,提示材料合格;D组培养1 d时细胞毒性为2级,3、5、7 d均为4级,结合细胞形态分析,提示材料不合格。锥虫蓝染色示,各时间点A、B、C组细胞数量均显著高于D组,差异有统计学意义(P<0.05),A、B、C组间差异无统计学意义(P>0.05)。ELISA检测示,各时间点A、B、C组TNF-α和IL-6含量均显著低于D组,差异有统计学意义(P<0.05);A、B、C组间差异无统计学意义(P>0.05)。结论人牙骨移植材料与小鼠单核巨噬细胞共培养无细胞毒性,其浸提液对细胞增殖分化无明显影响,并不增加炎性因子表达,具有良好的生物相容性,有望用于临床骨缺损修复。     

TNF-α及TNF-α抗体对破骨细胞V-ATP酶的影响

目的研究不同浓度的TNF-α及TNF-α抗体对破骨细胞上V-ATP酶表达量的影响。方法体外诱导小鼠RAW264.7细胞分化为破骨细胞,通过抗酒石酸酸性磷酸酶染色检测破骨细胞生成情况。然后将破骨细胞分为对照组、TNF-α干预组及TNF-α抗体干预组,TNF-α干预组、TNF-α抗体干预组分别用低、中、高三种浓度的TNF-α、TNF-α抗体干预48 h。用实时荧光定量聚合酶链反应(real-time PCR)、Western blot检测破骨细胞V-ATP酶的mRNA和蛋白表达水平。结果 TRAP染色检测提示有多核破骨细胞生成。TNF-α处理组V-ATP酶mRNA表达水平显著高于对照组(P0.001);TNF-α抗体处理组V-ATP酶mRNA表达水平显著低于对照组(P0.001)。同时,TNF-α处理组V-ATP酶蛋白表达水平显著高于对照组(P0.05);TNF-α抗体处理组V-ATP酶蛋白表达水平显著低于对照组(P0.05)。结论 TNF-α可提高破骨细胞V-ATP酶的表达;TNF-α抗体可抑制破骨细胞V-ATP酶的表达。上述提示TNF-α可能通过提高破骨细胞V-ATP酶的表达从而增加破骨细胞的骨吸收作用。     

不同代数骨髓源性巨噬细胞增殖及诱导破骨分化的规律研究

目的 探讨不同代数骨髓源性巨噬细胞增殖及诱导破骨分化的规律。方法 选取8周龄C57BL/6小鼠P0~P4共5代骨髓源性巨噬细胞,随机选择镜下视野计数杂质细胞与衰老细胞;运用CCK8法检测骨髓源性巨噬细胞的增殖能力;诱导巨噬细胞破骨分化,通过抗酒石酸酸性磷酸酶染色量化破骨细胞数量与破骨细胞面积,比较不同代数之间指标差异。 结果 P0组、P1组骨髓源性巨噬细胞的杂质较P2组、P3组、P4组更多,且差异有统计学意义;96 h内,P2组骨髓源性巨噬细胞的增殖能力最强,P3组、P4组次之,P0组、P1组最差;诱导破骨分化后,P2组骨髓源性巨噬细胞诱导出破骨细胞数量最多,面积最大,P3组次之,P0组、P1组、P4组诱导出破骨细胞数量少,面积小。结论 P2组骨髓源性巨噬细胞的纯度最高,增殖速度最快,破骨分化能力最强。     

复合振动抑制RAW264.7细胞分化成熟

目的研究复合振动对核因子-κB受体活化因子配体(RANKL)诱导的RAW264.7细胞分化的影响,探讨复合振动对破骨细胞分化的影响及机制。方法 RAW264.7细胞RANKL诱导培养3或4d并施加复合振动干预,通过抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色观察TRAP阳性多核细胞形成的变化,real-time RT-PCR分析破骨细胞特异性基因组织蛋白酶K(cathepsin K),金属蛋白酶-9(MMP-9)和TRAP表达的变化。结果复合振动能抑制RANKL诱导破骨细胞形成,下调破骨细胞特异基因cathepsin K,MMP-9和TRAP的表达。结论 RANKL促进RAW264.7细胞向破骨细胞分化,并增加特异基因的表达,但RANKL的促进作用受复合振动抑制。这进一步的阐释复合振动抗骨质疏松的作用机制。     

The immunosuppressant rapamycin,alone or with transforming growth factor-beta,enhances osteoclast differentiation of RAW264.7 monocyte-macrophage cells in the presence of RANK-ligand

Immunosuppressant therapy is known to cause bone loss. Since this may partly result from direct effects on osteoclast development, we investigated whether cyclosporin A (CsA), rapamycin, or FK506 affect osteoclastic differentiation of RAW264.7 monocytic cells induced by RANK-ligand (RANKL). Furthermore, since the rapamycin receptor protein binds transforming growth factor beta (TGF-beta) receptors, and TGF-beta enhances osteoclastogenesis induced by RANKL, we also examined potential synergistic effects of rapamycin and TGF-beta1. Rapamycin inhibited cell proliferation and stimulated tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity of RAW cells in a dose-dependent manner. At the optimal concentration of 10 ng/ml, it increased the number of TRAP+ multinucleated cells (MNC) more than 20-fold and enhanced the expression of TRAP and calcitonin receptor (CTR) mRNAs 2.1- and 10-fold, respectively. CsA, at 125-2000 ng/ml, similarly inhibited proliferation, but at high doses (1000-2000 ng/ml) it decreased TRAP activity, TRAP+MNC formation, and the expression of TRAP and CTR mRNAs. FK506 had no effect on cell proliferation or TRAP activity at concentrations up to 2000 ng/ml; however, like CsA, 1000 ng/ml FK506 inhibited TRAP+MNC formation and the expression of TRAP and CTR mRNAs. The combination of rapamycin (10 ng/ml) and TGF-beta1 (1 ng/ml) increased TRAP+MNC 3.1- and 6.9-fold as compared with rapamycin or TGF-beta1 alone, respectively, and enhanced CTR mRNA expression induced by TGF-beta1 by 1.9-fold. Rapamycin also increased osteoclastic resorption activity by 6.5-fold compared with control, and this was enhanced further by the addition of TGF-beta by 3-fold, compared with rapamycin alone. These data thus indicate that rapamycin, alone or in synergy with TGF-beta, directly enhances osteoclastogenesis and may affect bone metabolism in vivo after long-term use.     

唑来膦酸抑制RAW264.7细胞系分化的最佳浓度体外实验

目的观察唑来膦酸盐对RAW264.7细胞系毒性作用的浓度范围和抑制RAW264.7分化为破骨细胞的最佳实验浓度。 方法以小鼠前破骨细胞系RAW264.7为研究对象,应用MTT法检测唑来膦酸盐对小鼠前破骨细胞系RAW264.7的毒性作用范围。使用TARP染色法观察不同浓度的唑来膦酸盐作用下破骨细胞的生成数目。 结果体外培养24 h后,酶联免疫反应吸光度结果显示,10^-3 mol/L（0.511±0.920）,10^-4 mol/L（0.615±0.577）唑来膦酸对小鼠前破骨细胞系RAW264.7增殖有毒性作用,与空白对照组（0.789±0.061）相比,差异有统计学意义（F=5.880,P<0.01）。TRAP染色破骨细胞计数结果显示：10^-5 mol/L（8.333±0.817）、10^-6 mol/L（10.400±1.817）、10^-7 mol/L（11.250±2.750）及10^-8 mol/L（11.143±1.864）唑来膦酸盐实验组破骨细胞数与空白对照组破骨细胞数（13.833±2.483）相比,差异具有统计学意义（F=27.972,P<0.05）,且呈浓度依赖性,当唑来膦酸盐浓度为10^-5 mol/L时,抑制效果最明显（P<0.01）。 结论唑来膦酸盐抑制RAW264.7细胞系分化为破骨细胞的最佳体外实验浓度为10^-5 mol/L。     

CTGF对破骨前体细胞RAW264.7增殖及碳酸酐酶Ⅱ分化的影响

目的研究结缔组织生长因子(CTGF)对体外培养的破骨细胞前体细胞RAW264.7增殖及对核因子Kappa B配体受体(RANKL)诱导体外培养的破骨细胞前体细胞RAW264.7分化为成熟多核破骨细胞的影响。方法使用200 ng/mLCTGF干预培养的破骨细胞前体细胞RAW264.7,采用3H-TdR掺入法检测RAW264.7细胞增殖率;使用200 ng/mL CTGF与RANKL单独或共同处理RAW264.7细胞,抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色观察TRAP阳性多核细胞,Western blot检测碳酐酶Ⅱ蛋白的表达。结果 CTGF可显著促进RAW264.7细胞增殖;200 ng/mLCTGF与RANKL共同处理RAW264.7细胞可促进RAW264.7细胞分化为成熟多核破骨细胞;200 ng/mL CTGF与RANKL共同处理RAW264.7细胞可促进RAW264.7细胞碳酐酶Ⅱ蛋白的表达。结论 CTGF促进体外培养的破骨细胞前体细胞RAW264.7增殖,促进RANKL诱导的破骨细胞前体细胞RAW264.7分化为成熟多核破骨细胞。