黄芩素通过BMP-2/Smad通路促进MC3T3-E1成骨作用的实验研究

目的 探讨黄芩素（BAI）对小鼠胚胎成骨细胞前体细胞（MC3T3-E1）成骨分化的作用及其分子机制。方法 将MC3T3-E1分为对照组（正常培养）和BAI组（以Baicalein处理）,在成骨分化条件培养下采用CCK-8检测BAI对MC3T3-E1细胞增殖的影响;分别以碱性磷酸酶染色（ALP）、茜素红染色（ARS）检测MC3T3-E1细胞成骨分化水平与矿化能力,实时荧光定量PCR检测成骨标志基因ALP、COL1A1、RUNX2、OSX的mRNA表达水平,通过免疫印迹法（Western-blot）检测MC3T3-E1细胞中BMP-2、Smad1、p-Smad1蛋白表达水平,通过免疫荧光技术（IF）检测RUNX2、COL1A1表达水平。结果 与对照组比较,BAI干预1 d后发现,BAI组COL1A1（P<0.001）、RUNX2（P <0.05）、OSX（P <0.05） mRNA表达水平在成骨分化中表达上升;干预3 d后发现,与对照组比较,BAI组ALP（P <0.05）、RUNX2（P <0.001）mRNA表达上升;干预7 d后发现,与对照组比较,BAI组COL1A1（P <0.05）mRNA表达水平较对照组上升,BMP-2、p-Smad1/Smad1蛋白表达水平上升（P <0.05）。免疫荧光中成骨标志蛋白RUNX2、COL1A1表达增多（P <0.05）。结论 BAI可通过激活BMP-2/Smad通路促进MC3T3-E1成骨分化。     

不同状态BMP-2对体外EMSCs成骨分化的作用

[目的]探讨骨形成蛋白(BMP-2)与组织型谷氨酰胺转氨酶(tTG, TG2)交联形成固化型和BMP-2游离型细胞生长因子,两种不同状态的BMP-2对鼻粘膜间充质干细胞(EMSCs)向成骨细胞分化的影响;[方法]体外培养、扩增并鉴定EMSCs;实验分四组:TG2+BMP-2、BMP-2、TG2和空白对照;四组细胞均采用定向成骨诱导培养基培养7 d;检测各组碱性磷酸酶活性及形成的钙结节面积大小;免疫印迹法检测成骨诱导相关蛋白表达水平;MTT法检测TG2、BMP-2和TG2+BMP-2对EMSCs增殖的影响。[结果]成骨诱导7 d后,TG2+BMP-2组细胞碱性磷酸酶活性较高,形成的钙结节较大,骨相关蛋白表达水平较高;TG2+BMP-2,TG2和BMP-2对EMSCs增殖能力无明显影响。[结论] TG2+BMP-2交联固化型细胞生长因子对EMSCs向成骨细胞分化表现出较强的促进作用,是组织工程化骨中理想的诱导成骨的细胞因子,具有广阔的应用前景。     

炎症微环境作用下BMPs-ERK5信号通路对牙周膜干细胞成骨分化的影响

目的 探讨炎症微环境作用下骨形态发生蛋白-细胞外信号调节激酶5(Bone morphogenetic proteins-extracellular signal-regulated kinase 5,BMPs-ERK5)信号通路对人牙周膜干细胞(Human periodontal ligament stem cells...     

miRNA-222靶向Smad2/7对牙周膜干细胞向成骨分化的影响

目的：探讨miRNA-222靶向Smad2/7对牙周膜干细胞向成骨分化的影响。方法：采用流式细胞术鉴定人牙周膜干细胞表面标志物,采用油红O染色、茜素红染色和阿尔新蓝染色法验证成脂、成骨和软骨分化能力,同时验证miRNA-222、sh-Smad2和sh-Smad7对成骨分化的影响,RT-PCR检测miRNA-222在成骨分化中的表达,采用Western blot检测miRNA-222对ALP、Runx2、OCN、Smad2和Smad7蛋白的影响。结果：牙周膜干细胞表面呈阳性表达的有STRO1和CD146,阳性率分别为98.63%和99.16%。RT-PCR检测结果显示,在成骨分化过程中,人牙周膜干细胞中miRNA-222表达明显降低。茜素红染色结果显示,与空白组相比,miRNA-222模拟组中的红褐色矿化结节的数量明显降低(P<0.05),miRNA-222抑制组中的红褐色矿化结节的数量显著增多(P<0.05);与sh-NC相比,sh-Smad2组和sh-Smad7组红褐色矿化结节的数量显著减少(P<0.05)。Western blot检测结果显示,与空白组相比,miR...     

Smad4促进成骨分化的机制研究

目的 探讨Smad4基因促进成骨分化的作用机制。方法 采用条件性基因敲除技术Cre/loxp,制备骨细胞特异性敲除Smad4小鼠(Smad4otcko),小鼠胚胎骨骼透明染色分析胚胎期小鼠长骨生长状况;待小鼠成长至1月龄,X-ray检测突变小鼠与对照组小鼠的骨密度差异;静态骨组织形态学分析检测突变鼠及对照鼠的骨量变化、成骨细胞数量变化等差异;实时荧光定量PCR检测Smad4突变鼠股骨成骨细胞相关因子Runx2、ALP、OSX及OCN;破骨细胞TRAP染色分析Smad4突变鼠破骨细胞形态及数量变化;qPCR检测突变鼠股骨破骨吸收标志基因RANKL、OPG,并计算RANKL/OPG比率。结果 Smad4基因敲除小鼠在胚胎期未出现长骨生长异常。X线结果显示,1月龄时,与对照组小鼠相比,Smad4突变鼠的骨密度降低（P＜0.05）,静态骨组织形态学分析表明突变鼠松质骨减少,皮质骨变薄,骨小梁数量减少（P＜0.05）;Smad4突变鼠成骨细胞标志基因表达量显著降低,成骨细胞的数量明显减少（P＜0.05）;RANKL作为破骨吸收标志物表达上调、作为其拮抗剂的OPG表达量下调,RANKL/OPG比率增高（P＜0.05）。结论 Smad4基因通过促进成骨分化,降低破骨吸收从而来维持骨稳态。     

TNF-α与干细胞成骨分化

肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factorα,TNF-α)在干细胞向成骨分化过程中扮演着双重角色(促进或抑制成骨分化),其过程受到多条信号通路调控,如Wnt、BMP-Smads、MAPK、NF-κB等信号通路。而TNF-α的作用时间、作用浓度及作用的干细胞类型又可能是决定其促进或抑制干细胞成骨分化的主要因素。本文就以TNF-α对干细胞成骨分化作用的相关信号通路及可能决定因素做一简要概述。     

miRNA在干细胞成骨分化中的调控作用

MkroRNA(miRNA)即微小RNA,是广泛存在于真核生物中的一类非蛋白基因表达调控因子;干细胞的成骨分化是一系 列基因程序表达、精确调控的结果;而近年来研究证明,干细胞的成骨分化受到miRNA的严格调控,干细胞成骨分化的主要信 号通路及相关转录因子均受到miRNA的调控。本文就miRNA对BMPs/TGFp、Wnt/p - catenin等干细胞成骨分化的主要信号 通路的调控作用及机制、miRNA对Runx2、Osterix等成骨分化的特征性下游转录因子的调控机制作一综述。目前如何可控制 地使干细胞定向成骨分化是组织工程医学的热点,而研究miRNA在成骨分化过程中的调控作用将为这一问题提供新的解决 思路和策略。     

BMP-2/Smads信号通路促进骨代谢失衡大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化

目的 本研究旨在探讨BMP-2/Smads信号通路对骨代谢失衡大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSCs)成骨分化的影响.方法 切除雌性SD大鼠双侧卵巢,建立大鼠骨代谢失衡模型,即骨质疏松(osteoporosis,OP)模型.通过成骨诱导鉴定rBMSCs的成骨分化.采用脂肪诱导和流式细胞术(FCM)检测脂肪分化和rBMSC表...     

白细胞介素-23通过Smad4调控间充质干细胞成骨分化的机制研究

目的 研究白细胞介素23（interleukin-23,IL-23）对间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSC）成骨分化的作用,并探讨其机制。方法 分离培养小鼠骨髓MSC,在IL-23刺激下进行成骨诱导分化,通过茜素红实验与碱性磷酸酶实验明确其成骨分化能力;通过全基因组表达谱芯片检测IL-23刺激下MSC成骨分化过程中的基因表达谱,筛选IL-23调控MSC成骨分化的关键基因,并通过荧光定量PCR加以验证;通过siRNA干扰关键基因Smad4表达,并用茜素红实验与碱性磷酸酶实验明确MSC成骨分化能力改变。结果 在成骨诱导分化条件下,IL-23刺激的MSC茜素红实验与碱性磷酸酶实验结果均显著高于无IL-23刺激的对照组;全基因组表达谱芯片结果显示,IL-23刺激下MSC成骨分化过程中Smad4表达明显上调;siRNA干扰Smad4表达后,IL-23刺激引起的MSC成骨能力增强被明显抑制。结论 IL-23通过上调Smad4表达以促进MSC成骨分化。     

miRNA在间充质干细胞成骨分化过程中的作用

间充质干细胞作为种子细胞在组织工程和再生医学领域有极大的应用前景,尤其是在骨组织工程中的应用受到了广泛关注。间充质干细胞的成骨分化机制复杂,受到多方面因素的影响,不同种类的mi RNA可分别参与抑制或促进间充质干细胞的成骨分化,在其分化过程中具有核心作用。本文对不同作用的mi RNA进行归类和总结,期待为未来的研究提供思路。     

糖皮质激素影响间充质干细胞成骨分化的实验研究

目的探讨Notch信号通路在糖皮质激素影响间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)成骨分化过程中的作用。方法培养MSCs,给予糖皮质激素(glucocorticoids, GCs)处理,计算凋亡率,分析细胞凋亡情况;通过real-time PCR方法,检测细胞内Notch信号通路靶基因Hes1和成骨相关基因(ALP,Col1agen1)mRNA的表达;通过Western blot方法检测Notch信号通路靶基因Hes1和成骨相关基因蛋白的表达;应用茜素红染色,检测细胞内成骨钙化作用。结果 GCs处理后,凋亡细胞增加[(80±5.789)vs对照组(60±7.132),P0.05];MSCs成骨分化相关基因ALP、Collagen1mRNA和蛋白表达明显减低,与对照组相比,P0.05;茜素红染色显示GCs组染色强度与对照组相比显著降低(P0.05)。同时,Notch信号通路靶基因Hes1表达明显降低(与对照组相比,P0.05),Notch信号通路表达明显受到抑制。激活Notch信号通路,细胞凋亡百分率降低为72±2.169(与GCs组相比,P0.05);成骨分化基因ALP、Collagen1mRNA和蛋白表达都较GCs组有所提高(P0.05);茜素红染色显示GCs+JAG1组染色强度与GCs组相比明显提高(P0.05)。结论 GCs通过抑制Notch信号通路的表达,进而抑制MSCs的成骨分化。     

FGF-2与BMP-2在颅缝细胞成骨分化中的相互作用

目的探讨碱性成纤维生长因子2(FGF-2)与骨形成蛋白2(BMP-2)在颅缝细胞成骨分化中的相互作用及其机制。方法获取新生SD大鼠颅骨矢状缝及冠状缝处颅缝细胞,在培养体系中添加FGF-2,观察BMP-2表达情况。同时在培养体系中添加FGF-2及BMP-2,ALP染色、矿化染色、qPCR检测成骨标志物,观察颅缝细胞成骨分化情况。添加BMP-2抑制剂Noggin后,观察颅缝细胞成骨分化的转归。结果FGF-2可促进BMP-2在颅缝细胞中的表达,呈浓度依赖性及时间依赖性;两者同时作用颅缝细胞可促进其晚期成骨分化,抑制其早期成骨分化。Noggin阻断BMP-2信号通道后,FGF-2及FGF-2+BMP-2促进颅缝细胞晚期成骨分化作用均减弱。结论BMP-2是FGF-2调控颅缝细胞晚期成骨分化不可或缺的下游因子。     

瘦素对人牙髓干细胞骨向分化作用的实验研究

目的：探讨瘦素（leptin）对人牙髓干细胞（Human dental pulp stem cells,hDPSCs）增殖和骨向分化的影响。方法：采用酶消化法体外培养人牙髓干细胞,分别加阶梯浓度leptin处理,通过四唑盐（MTT）比色试验和碱性磷酸酶（Alkalinephosphatase,ALP）活性测试来检测瘦素对牙髓干细胞体外增殖分化的影响;再将人牙髓干细胞与羟基磷灰石/磷酸三钙材料制作为复合体植入免疫缺陷裸鼠,12周后采用组织学和免疫组化方法检测体内生成物。结果：瘦素对人牙髓干细胞细胞增殖无明显促进作用,但leptin能促进人牙髓干细胞碱性磷酸酶的活性表达;体内试验证明leptin可提高牙髓干细胞向成成牙本质细胞分化及生成类牙本质的能力。结论：瘦素对人牙髓干细胞的增殖活性无明显作用,但人牙髓干细胞与羟基磷灰石磷酸三钙制作为复合体,可明显促进人牙髓干细胞骨向分化。     

骨髓间充质干细胞对瘢痕成纤维细胞作用的机制研究

[目的]观察骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)对增生性瘢痕成纤维细胞(HSFB)的影响及其机制研究,为增生性瘢痕的治疗提供实验基础。[方法]分离培养人BM-MSCs和HSFB,制备BM-MSCs条件培养液(CM),分别于12、24和48 h收集CM。将不同时间点收集的CM孵育体外培养的HSFB 24 h,并与空白对照组比较,成纤维细胞的增殖情况采用MTT进行检测,胶原及TGF-β/Smad信号通路的相关基因采用RT-PCR进行检测。[结果]在24、48 h收集的BM-MSCs CM,与对照组相比对HSFB的增殖具有明显的抑制作用(P<0.01),并显著降低了Ⅰ型和Ⅲ型胶原的表达;MSCs在转录水平能显著降低TGF-bRI和TGF-bRII的表达,却能增强Smad7基因的表达,然而,对Smad 2、Smad 3、Smad 4的表达没有影响。[结论]MSCs可以通过对HSFB TGF-β/Smad信号通路的抑制作用,进而达到治疗或抑制增生性瘢痕的目的,为以细胞疗法为治疗策略减轻瘢痕的方法提供了新的理论支持。     

辛伐他汀对人牙髓干细胞成骨活性的影响

目的：研究辛伐他汀对人牙髓干细胞成骨活性的影响.方法：将体外分离培养的人牙髓干细胞分别接种于含有不同浓度辛伐他汀的矿化培养液中诱导培养,测定碱性磷酸酶活性及骨唾液酸蛋白基因的表达情况.结果：与对照组比较,适宜浓度辛伐他汀（1×10^-6mol/L、1×10-7mol/L、1×10-8mol/L）促进人牙髓干细胞的成骨活性作用更为明显,差异具有统计学意义（P＜0.05）,当辛伐他汀浓度为1×10-7mol/L时,促进作用最显著.结论：适宜浓度的辛伐他汀可以有效促进人牙髓干细胞的成骨活性.     

葛根素对人牙周膜干细胞成骨分化的作用

目的:探讨葛根素对人牙周膜干细胞(human periodontal ligament stem cells,hPDLSCs)成骨分化的影响。方法:向体外培养的hPDLSCs中分别加入0.01mmol/L、0.1mmol/L和1mmol/L葛根素作为实验组,另设阳性对照组和空白组。MTT法检测葛根素对hPDLSCs活性影响,采用免疫荧光法、碱性磷酸酶(alkaline phosphotase,ALP)试剂盒、茜素红染色及qRT-PCR对葛根素作用后hPDLSCs生物学特性作初步观察。结果:0.01mmol/L葛根素可明显促进hPDLSCs增殖,免疫荧光染色显示实验组I型胶原蛋白(collagen-I,COL-I)和骨桥蛋白(osteopontin,OPN)均阳性表达;与空白组对比,实验组诱导7天后ALP活性升高,14天后茜素红染色见矿化结节形成,qRT-PCR检测ALP和骨钙蛋白(osteocalcin,OCN)分别在加药后7天和14天表达上调。结论:葛根素能够促进牙周膜干细胞向成骨细胞分化。     

脂联素通过调节BMP信号通路促进骨髓干细胞成骨分化

目的 研究脂联素（adiponectin, ApN）对骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs）成骨分化的作用,并探讨其可能的机制。方法 体外培养BMSCs,构建ApN过表达质粒及干扰质粒,转染至BMSCs中。将BMSCs随机分为5组：对照组、过表达组、过表达空载组、干扰组和干扰空载组。茜素红染色观察各组细胞钙化沉积。碱性磷酸酶（alkaline phosphatase, ALP）染色观察各组细胞成骨分化能力。qRT-PCR检测ApN受体、骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein, BMP）信号通路及成骨相关基因表达情况。结果 与对照组相比,过表达组BMSCs中钙化沉积和ALP阳性表达增多,AdipoR1、AdipoR2、BMP2、RUNX2、Smad1和Smad5 mRNA表达量显著升高（P<0.05）;干扰组BMSCs中钙化沉积和ALP阳性表达减少,AdipoR1、AdipoR2、BMP2、RUNX2、Smad1和Smad5 mRNA表达量显著降低（P<0.05）。结论 ApN可能通过上调BMP信号通路促进BMSCs成骨分化。     

不同年龄段牙髓组织比例及牙髓干细胞分布的实验研究

目的通过观察不同年龄段前磨牙及第三磨牙牙髓占牙齿的比例,及干细胞分布情况,评估牙齿组织工程l临床适宜的选材标本。方法临床收集不同年龄段因正畸或其他原因拔除的无龋坏、无牙周疾病等的健康前磨牙及第三磨牙,分别称重牙齿及牙髓并计算比例。扫描电镜观察牙髓表面形态。脱钙后病理切片观察．牙髓组织内成牙本质细胞层完整与否,观察细胞与纤维成分比例;阿尔新蓝一希尔红染色,偏振光显微镜观察有无双折射现象：免疫组化染色观察．间充质干细胞特异性标记物STRO-1以及成牙本质相关蛋白牙本质涎蛋白DSP的表达情况．评估牙髓干细胞在牙髓组织中的分布情况。结果随着年龄的增长．前磨牙及第三磨牙牙髓占牙齿比例逐渐缩小．11～20岁年龄段与31～40岁、41～50岁,以及50岁以上年龄段比较．有统计学差异。扫描电镜下可见摘除的牙髓组织类似树桩．有些区域比较平滑,有些区域表面有不规则突起。牙髓组织内存在双折射。STRO-1阳性表达细胞在牙髓组织中散在分布．在血管周围较密集。DSP表达则主要集中在牙本质区域及成牙本质细胞内,牙髓内仅有少量表达。结论随着年龄的增长．牙髓逐渐萎缩,牙髓干细胞的分布集中于血管周围．在牙髓组织内散在分布．未分化的牙髓干细胞不表达成牙本质相关蛋白DSP。     

间充质干细胞外泌体通过TGF-β信号通路抑制成骨分化

目的 探究间充质干细胞（mesenchymal stem cell,MSC）来源外泌体对MSC成骨分化的影响及其可能的机制。方法 超速离心获得未被地塞米松干预和用地塞米松（10 μmol/L）干预的MSC外泌体：Exo-1和Exo-2。将MSC分为3组：对照组、Exo-1组和Exo-2组,成骨诱导分化培养7 d。生化检测碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）活性。流式检测细胞凋亡率。qRT-PCR检测炎症因子及TGF-β信号通路相关基因表达。Western blot检测TGF-β信号通路相关蛋白表达。结果 用地塞米松干预的MSC来源外泌体能够降低MSC细胞中ALP活性,细胞凋亡率升高,下调NF-κB mRNA表达、Smad3和RUNX2 mRNA和蛋白表达（P＜0.05）,上调IL-1β和TNF-α mRNA表达、TGF-β mRNA和蛋白表达（P＜0.05）。结论 用地塞米松（10 μmol/L）干预的MSC来源外泌体能通过TGF-β信号通路抑制MSC成骨分化,促进细胞凋亡和炎症反应。     

骨形态发生蛋白-7的过表达载体对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的 探讨骨形态发生蛋白-7(BMP-7)的过表达载体对骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化的影响.方法 取10例健康志愿者的骨髓组织,培养原代BMSCs.采用流式细胞仪检测BMSCs的表面蛋白,对BM-SCs进行鉴定.利用基因编辑技术,构建BMP-7的过表达载体,通过慢病毒转染BMSCs,将BMSCs分成转染组和未...