HDAC8过表达慢病毒载体构建、转染及表达的研究

目的:构建大鼠组蛋白去乙酰基转移酶(histone deacetylase 8,HDAC8)基因过表达的慢病毒载体,转染大鼠骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)后观察HDAC8的表达。方法:采用DNA重组技术将HDAC8基因插入到慢病毒表达载体质粒pGC-FU中,重组获得慢病毒载体pGC-FU-HDAC8。重组慢病毒载体经过测序鉴定后,转染293T细胞生产病毒液,用得到的病毒液转染大鼠BMSCs,实时荧光定量PCR和蛋白质免疫印迹法分析转染前后HDAC8表达情况。结果:测序结果证实HDAC8基因正确插入载体中,成功构建大鼠HDAC8基因过表达载体。大鼠BMSCs转染后HDAC8 mRNA及蛋白表达显著上调。结论:针对大鼠HDAC8基因过表达慢病毒载体构建成功,并能有效增强BMSCs中HDAC8基因的表达。     

低强度脉冲超声对不同钛表面骨髓间充干细胞成骨分化的影响

目的:观察低强度脉冲超声(LIPUS)对大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)在钛片表面成骨分化的影响.方法:将体外培养的BMSCs分别接种于光滑钛表面和大颗粒喷砂酸蚀(SLA)钛表面,进行矿化诱导并实施超声干预和假刺激.于矿化诱导后3、7d进行碱性磷酸酶(ALP)定量检测,14 d进行ALP染色观察;矿化诱导21 d后行茜素红染色;于矿化诱导14、21 d检测成骨相关基因及蛋白表达.结果:矿化诱导后3、7d超声组ALP活性较对照组高(P＜0.05),14 d超声组与对照组相比钛片表面ALP染色明显深染;茜素红染色显示,21 d后超声组的染色更明显且形成更多的矿化结节;超声组的成骨相关蛋白成骨转录因子2、骨形成蛋白、骨桥蛋白表达增高;RT-PCR检测到成骨相关基因、ALP、成骨转录因子2、骨形成蛋白、骨桥蛋白、骨钙素、Ⅰ型胶原蛋白均有不同程度表达增高(P＜0.05).结论:LIPUS可以促进光滑及SLA钛表面BMSCs的成骨分化.     

富血小板血浆对骨髓间充质干细胞成骨向分化的作用

目的:观察不同浓度改良富血小板血浆(PRP)对骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨向分化的作用效果。方法:使用健康志愿者骨髓培养的3~4代BMSCs。将由该志愿者静脉采集的静脉血制备成改良PRP作用于BMSCs,使用碱性磷酸酶(ALP)试剂盒测定矿化诱导7 d后BMSCs的ALP活性,通过茜素红染色观察矿化诱导21 d后BMSCs的矿化结节形成情况,并通过实时荧光定量PCR检测矿化诱导7 d后BMSCs中成骨相关基因Runx2表达的变化。结果:5%改良PRP明显提高了BMSCs的ALP活性,促进了其矿化结节的形成,并上调了BMSCs中Runx2基因的表达。结论:液氮冻融激活的改良PRP促进BMSCs成骨向分化具有浓度特异性。     

组蛋白去甲基化酶FBXL11抑制牙髓干细胞成骨和成牙本质分化

目的 研究组蛋白去甲基化酶FBXL11对牙髓干细胞定向分化能力的影响.方法 成骨分化诱导培养基诱导牙髓干细胞体外成骨/成牙本质分化.逆转录病毒转染构建过表达FBXL11的牙髓干细胞稳定转染细胞,进行FBXL11获得性功能研究.碱性磷酸酶活性实验及碱性磷酸酶染色检测成骨/成牙本质分化早期分化指标-碱性磷酸酶活性.茜素红染色及钙离子定量分析检测牙髓干细胞体外成骨/成牙本质分化能力.实时定量RT-PCR检测FBXL11及成骨/成牙本质分化相关基因-骨涎蛋白、骨桥蛋白和骨钙素的表达.结果 成骨诱导牙髓干细胞抑制FBXL11的表达.过表达FBXL11明显抑制牙髓干细胞的碱性磷酸酶活性、牙髓干细胞体外矿化能力以及骨涎蛋白和骨桥蛋白的表达.结论 组蛋白去甲基化酶FBXL11具有抑制牙髓干细胞成骨和成牙本质分化的潜能.     

英文文摘

3．丙戊酸抑制组蛋白去乙酰化酶使人牙髓干细胞和成骨细胞骨钙素基因表达下调：为 HDAC2参与这一过程提供依据（英） 由于成体间充质干细胞（如牙髓干细胞）可向多种组织特异性细胞分化（尤其是成骨细胞向分化）,因此研究者们将这些干细胞用于组织工程研究。近年来,干细胞表观遗传学研究表明,特定的组蛋白改变和修饰酶在细胞分化过程中起重要作用。丙戊酸（VPA ）是一种组蛋白脱乙酰基酶（HDAC）的选择性抑制剂,研究表明,VPA 可增强成骨细胞向分化,但骨钙素作为分化后期标志,其表达下降。本研究旨在探讨 VPA 对牙髓干细胞分化的影响。低浓度的 VPA不会降低细胞活力、增殖和细胞周期分布,但它足以通过上调骨桥蛋白和骨涎蛋白的表达,使基质矿化明显增加。与之相反,在转录水平上来看,骨钙素水平降低,这与 HDAC2受到抑制密切相关。事实上,通过 shRNA 介导的 HDAC2沉默对成骨细胞相关标记物表达的影响与 VPA 刺激的影响相类似。我们得出结论,VPA 不会诱导成骨细胞的终末分化,但可刺激不完全成熟细胞的产生。此外,通过 RNA 干扰可特异性抑制单个 HDAC,从而使成骨向分化能力增强,表现出一种选择效应。     

甲状旁腺素对共培养的髁突软骨细胞和BMSCs成骨分化的影响

目的:研究甲状旁腺素(PTH)在持续性或间歇性作用方式下对共培养的髁突软骨细胞和BMSCs分化和骨质形成的影响.方法:根据PTH应用方式不同分为3组:PTH持续应用组、PTH间歇应用组、空白对照组.用茜素红染色检测培养6 d和14 d后,各组细胞矿化结节的形成情况;用碱性磷酸酶检测试剂盒检测碱性磷酸酶活性,应用Western blot和Real-time PCR检测BMSCs成骨分化、骨形成相关蛋白和基因mRNA.结果:PTH间歇应用组在6 d和14 d时形成的矿化结节数量最多,而PTH持续性应用组形成的矿化结节在3组中数量最少.经过6 d和14 d的PTH作用,PTH间歇应用组的ALP活性,RUNX2、BSP和MMP13蛋白,成骨分化标志物RUNX2,ALP和骨形成相关基因OCN及OSX的表达,均明显高于PTH持续应用组和空白对照组(P<0.05).PTH持续应用组COL2a1的mRNA及成骨抑制基因SOST mRNA的表达量明显高于PTH间歇应用组(P<0.05).结论:间歇性应用PTH可明显促进共培养体系的成骨向分化及骨质形成,而持续性应用PTH则抑制该过程.     

组蛋白去甲基化酶KDM4B促进根尖牙乳头干细胞中成骨和成牙本质分化

目的 研究组蛋白去甲基化酶KDM4B对根尖牙乳头干细胞定向分化能力的影响.方法 人重组骨形成蛋白4(BMP4)刺激根尖牙乳头干细胞后检测KDM4B的表达;利用慢病毒转染过表达或者基因敲除KDM4B进行获得性或丧失性功能研究.通过检测碱性磷酸酶(ALP)活性、茜素红染色、钙离子定量分析研究根尖牙乳头干细胞体外成骨和成牙本质分化能力.结果 BMP4促进根尖牙乳头干细胞KDM4B的表达.基因敲除KDM4B抑制根尖牙乳头干细胞ALP活性及体外矿化能力、促进转录因子PPAR-gamma的表达.过表达KDM4B增强根尖牙乳头干细胞ALP活性和体外矿化能力.结论 组蛋白去甲基化酶KDM4B具有促进根尖牙乳头干细胞成骨和成牙本质分化的潜能.     

hOPG转染对大鼠BMSCs及种植体周围成骨的影响

目的：研究体内、体外人骨保护素（hOPG）基因对大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）成骨功能和种植体周围成骨的影响。方法：构建含hOPG的重组腺病毒,蛋白印迹杂交法Western Blot检测转染细胞OPG蛋白功能表达。倒置显微镜观察转染细胞形态差别,茜素红S染色鉴定转染细胞的体外成骨能力。建立大鼠股骨干骺端羟基磷灰石涂层种植体植入动物模型。植入种植体前,实验组于植入体窝注入10μL的病毒悬浮液;对照组注入10μL的PBS。4周后取材,HE染色,光镜下观察,定量分析。结果：Western blot结果显示OPG在蛋白水平高表达;茜素红S染色转染组和未转染组都出现了较多散在的致密圆形矿化结节,萃取染色后分光光度检测两者无明显差异;体内实验显示实验组种植体周围成骨明显高于对照组。结论：体外pDC316-hOPG-EGFP成功转染大鼠BMSCs,转染hOPG基因的BMSCs能持续稳定的高表达hOPG。转染不影响BMSCs的成骨活性。种植体周围注射hOPG具有促进种植体周围成骨的作用。     

过表达ADAM10通过调控Notch信号通路对牙周膜干细胞成骨分化的影响

目的:探讨解整合素金属蛋白酶10(ADAM10)调控Notch信号通路对人牙周膜干细胞(hPDLSCs)成骨分化的影响.方法:体外培养hPDLSCs并对其进行成骨分化诱导,RT-PCR检测成骨诱导第0、7、14天细胞中ADAM10 mRNA表达水平.采用ADAM10过表达慢病毒感染hPDLSCs,并将细胞分为空白对照组、空载组和ADAM10过表达组,分别采用RT-PCR和Western blot检测感染后hPDLSCs中ADAM10 mRNA和蛋白表达水平,CCK-8检测各组细胞增值情况.感染的hPDLSCs经成骨诱导分化后,茜素红染色观察各组细胞矿化结节生成情况,RT-PCR检测各组细胞中成骨相关基因ALP、Runx2、OCN以及Notch信号通路相关基因Notch1、NICD、Hes1的mRNA表达水平,Western blot检测Notch信号通路相关蛋白Notch1、NICD和Hes1的蛋白表达水平.结果:hPDLSCs成骨诱导分化的第0、7、14天过程中,ADAM10 mRNA表达水平逐渐降低(P<0.05).感染ADAM10过表达慢病毒后,hPDLSCs中ADAM10 mRNA和蛋白表达水平显著增加(P<0.05),同时细胞增殖能力明显增强(P<0.05).成骨诱导分化后,与对照组和空载组比较,ADAM10过表达组矿化结节形成量、成骨相关基因ALP、Runx2、OCN的mRNA表达水平以及Notch信号通路相关基因Notch1、NICD、Hes1的mRNA和蛋白表达水平均显著降低(P<0.05).结论:过表达ADAM10可促进hPDLSCs增殖并抑制其成骨分化,其机制可能与Notch信号通路的激活有关.     

组蛋白去甲基化酶KDM6A促进骨髓间充质干细胞成骨分化研究

目的研究组蛋白去甲基化酶KDM6A对骨髓间充质干细胞成骨定向分化能力的影响。方法构建Flag-KDM6A慢病毒表达质粒。利用慢病毒转染构建稳定过表达KDM6A的骨髓间充质干细胞。碱性磷酸酶活性实验检测成骨分化早期指标-碱性磷酸酶活性。茜素红染色及钙离子定量分析检测干细胞体外矿化能力。实时：毫量RT-PCR检测成骨分化相关基因．骨桥蛋白和骨钙素的表达。结果过表达KDM6A促进骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶活性、骨髓间充质干细胞体外矿化能力以及骨桥蛋白和骨钙素的表达。结论组蛋白去甲基化酶KDM6A具有促进骨髓间充质干细胞成骨分化的潜能,可以作为一个候选的靶基因用于骨组织工程技术,促进骨组织再生。．     

生物吸收性多孔碳酸化羟基磷灰石支架的骨传导性体外研究

目的:通过体外实验对新型生物吸收性多孔碳酸化羟基磷灰石(CAP)支架材料的骨传导性进行评价。方法:体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,向成骨诱导后,定植于不同孔隙率及不同碳酸根含量的CAP支架材料上共同培养,通过扫描电镜、细胞黏附及增殖检测(MTT法)、碱性磷酸酶(ALP)定量检测、骨钙素(OCN)定量检测,评价成骨细胞在支架材料上的附着、增殖和分化情况。结果:成骨细胞定植于不同孔隙率及碳酸根含量的支架材料上,4 h均已开始黏附、且增殖情况良好。分化实验中,ALP和OCN在各组支架材料分化良好。不同孔隙率支架材料组间比较,40%孔隙率的实验组对ALP分化的促进作用有明显优势。结论:CAP支架材料有良好的生物相容性和骨传导性,是一种良好的组织工程支架材料。     

淫羊藿苷对犬骨髓间充质干细胞增殖、成骨和成脂分化的影响

目的:研究淫羊藿苷对犬骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)增殖和成骨、成脂分化的影响。方法:将淫羊藿苷配制成终浓度为1×10-9、1×10-8、1×10-7、1×10-6、1×10-5、1×10-4 mol/L的溶液,以0 mol/L组为空白对照组,分别用于体外培养犬BMSCs。CCK-8试剂盒检测细胞增殖情况,碱性磷酸酶试剂盒检测碱性磷酸酶活性。然后实验分为淫羊藿苷组和对照组,分别在含或不含成骨、成脂诱导液条件下,行成骨、成脂诱导分化实验,通过茜素红和油红O染色检测各组钙沉积和脂质形成面积。结果:发现淫羊藿苷1×10-6 mol/L组促进犬BMSCs增殖,而1×10-4mol/L组抑制增殖。碱性磷酸酶活性与淫羊藿苷浓度呈剂量依赖性关系。不含成骨、成脂诱导液条件下,各组均几乎未见明显钙沉积和脂质形成;含成骨、成脂诱导液条件下,淫羊藿苷组(1×10-6 mol/L)钙沉积面积高于对照组,脂质形成面积低于对照组。结论:淫羊藿苷能促进犬BMSCs增殖和成骨分化,并抑制其成脂分化。     

骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞的培养方法及生物学特性鉴定

目的：探索骨质疏松大鼠（OVX）骨髓间充质干细胞（BMSCs）的培养方法,进行鉴定并观察其生物学特性,、方法：通过去卵巢法构建SD大鼠骨质疏松模型,在OVX组大鼠和假手术组（Sham）大鼠．分别冲取不同部位（肱骨、股骨和胫骨）的骨髓,贴链法分离纯化BMSCs,并通过MTT法检测其增殖活性,流式细胞仪检测其表面抗原：对BMSCs进干成骨、成脂诱导,并与Sham组BMSCs对比,观察OVX组BMSCs成骨、成脂肪分化的差别。结果：在OVX大鼠,尢法培养…股骨中的BMSCs,可培养出胫骨和肱骨的BMSCs,但前者细胞量少,后者量多：与Sham组相比较．成骨诱导后OVX组BMSCs的碱性磷酸酶活性和骨钙素分泌均较低;成脂诱导后,OVX组BMSCs生成的脂滴数目较多。结论：通过选取肱骨骨髓,加大细胞培养密度,可以成功培养出OVX大鼠的BMSCs,细胞量明显多于其他部位骨髓．町满足实验的样本量要求;大鼠BMSCs（OVX）具有增殖速率低、成骨能力弱、成脂能力强的生物学特性．     

HMGB1对大鼠骨髓基质干细胞增殖和分化的影响

目的：探讨高迁移率族蛋白B1（HMGBl）对于大鼠骨髓基质干细胞BMSCs增殖、成骨／破骨的影响。方法：原代培养的大鼠BMSCs,分别以浓度为0,100,500ng／mLHMGBl作用于BMSCs,M‘rr法检测细胞数目;以浓度为0,100,500ng／mLHMGBl作用于BMSCs,7d后行AIJP染色和RT—PCR检测成骨／破骨基因的表达（骨钙素OCN,骨保护素OPG,核因子KB受体活化因子配体RANKL）。结果：HMGBl存100、500ng／mL浓度时,第3d和第5dBMSCs的OD值有明显升高,在第7d对BMSCs的ALP染色没有明显的改变,OCN和OPG基因的表达也没有明显变化,HMGBl明显提高了BMSCs的RANKI．及RANKI．／OPG基因表达。结论：HMGBl对大鼠BMSCs的增殖和破骨基因表达有明显的促进作用,为HMGBl应用于临床提供实验依据。     

磷酸钙骨水泥胶原支架复合P物质对大鼠骨髓间充质干细胞特性影响研究

目的    因各种原因导致的牙槽骨甚至颌骨的缺损、缺失在临床上十分常见,对患者口腔功能和美观均可造成严重影响。磷酸钙骨水泥（CPC）是公认的具有良好生物相容性的可降解骨移植材料,与Ⅰ型胶原混合后可塑性增强,孔隙率增加且弹性模量更接近于人体骨。本研究通过人工合成神经递质P物质（SP）结合于CPC胶原支架材料,体外培养SD大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）,观察材料表面形貌及对BMSCs生物学行为的影响。方法     2015年9月至2016年1月在第四军医大学口腔医院选取4周龄雌性大鼠20只,进行BMSCs体外培养。研究材料分为3组,A组：纯CPC组;B组：CPC＋Ⅰ型胶原组;C组：CPC＋Ⅰ型胶原＋SP组。扫描电镜（SEM）观察样本表面形貌及BMSCs形态、黏附与增殖。通过测定细胞增殖对数、成骨及成脂诱导对BMSCs进行鉴定,荧光染色定量分析BMSCs的黏附与增殖,成骨诱导液培养14 d后经茜素红染色,并通过碱性磷酸酶（ALP）试剂盒检测细胞ALP活性。结果    原代BMSCs生长旺盛,生长曲线呈典型“S”形。成骨和成脂诱导液培养3周,行茜素红和油红O染色,镜下可见钙化结节及脂滴形成,BMSCs多向分化能力良好。SEM下B、C 组可见胶原与CPC联结紧密,胶原表面呈条索样间隙,表面BMSCs细胞与胶原附着数量多,突触长并彼此相联,细胞伸展良好。荧光显微镜下观察,C组表面活性细胞比例高于A、B 组。成骨诱导14 d后茜素红染色,肉眼观C组颜色较深,ALP检测C组BMSCs的ALP表达高于A、B 2组（P＜0.05）。结论    本研究构建的SP加载的CPC胶原复合材料支架对SD大鼠BMSCs的黏附、增殖和成骨分化均具有促进作用,为今后临床牙槽外科修复重建工作提供了新的思路方法和研究基础。     

不同浓度的骨髓基质细胞裸鼠体内成骨能力的研究

目的：探讨不同浓度骨髓基质细胞（BMSCs）与胶原膜BME-10X复合培养体的体内成骨能力,为深入开展牙周组织工程研究奠定基础。方法：将BMSCs分别以5×10^5/mL、5×10^6/mL和5×10^7/mL浓度与胶原膜复合培养后植入裸鼠皮下,8周后取材做病理切片,苏木精-伊红、Mallory染色及Ⅰ型胶原免疫组化染色,观察其体内成骨能力。结果：实验组和对照组均有不同程度Ⅰ型胶原的表达,5×10^6/mL和5×10^7/mL组高于对照组和5×10^5/mL组（P〈0.05）,而5×10^6/mL与5×10^7/mL组之间、对照组与5×10^5/mL组之间无显著型差异。结论：在一定条件下BMSCs的浓度可影响复合体的体内成骨能力,浓度越高其成骨能力越强。     

BMP受体在大鼠骨髓间充质细胞成骨中的作用

目的:研究骨形成蛋白受体(BMP-R)在大鼠骨髓间充质细胞(BMSCs)成骨中的作用机制。方法:分离大鼠BMSCs,将原代细胞分为4组,分别应用普通培养基(CM)、成骨诱导培养基(OM)、骨形成蛋白-2(BMP-2)和OM+BMP-2诱导培养基培养。应用碱性磷酸酶(ALPase)活性和钙结节染色(Von Kossa法)检测成骨分化程度,RT-PCR检测骨形成蛋白受体(BMP-R)的表达情况。采用SPSS16.0软件包对数据进行单因素方差分析。结果:OM可诱导BMSCs成骨分化,表现出高碱性磷酸酶活性和基质矿化能力。BMP-2可提高OM诱导BMSCs成骨分化的能力;OM在早期即可诱导BMP-RⅠA和BMP-RⅡ的表达,而BMP-2诱导BMP-R较迟。结论:BMP-2可提高OM诱导BM-SCs分化成骨的能力,BMP-R在BMSCs分化成骨中起重要作用。