不同转染方式对腺病毒介导的基因转染效率的影响

目的:研究携带绿色荧光蛋白(Green Fluorescent Protein,GFP)基因的重组腺病毒在大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)中的表达。方法:将纯化的GFP重组腺病毒分别用单次转染和多次转染两种不同方法转染MSC,观察其感染效率和GFP表达水平。结果:培养的MSC呈CD90和CD105强阳性,且具有成骨、成脂肪等多向分化能力;携带绿色荧光蛋白基因的重组腺病毒单次转染和多次转染P3代MSC都呈现出浓度依赖性;单次转染在80MOI时转染效率最高,而多次转染在20MOI时转染效率即已达90%。结论:建立稳定、高效表达Ad-GFP的骨髓间充质干细胞实验体系,为MSC的标记及示踪奠定基础。     

绿色荧光蛋白标记人脂肪基质细胞成骨分化能力体外实验研究

目的研究绿色荧光蛋白(GFP)基因体外转染人脂肪基质细胞的方法,并检测基因转染后细胞的生物学特性及分化潜能。方法体外分离培养人脂肪基质细胞,用重组腺病毒载体Ad-GFP及脂质体介导质粒pEGFP-C1两种方法转染GFP基因,通过流式细胞术观察比较GFP转染和表达的结果;倒置显微镜下观察细胞生长情况;将腺病毒介导的基因转染细胞经成骨定向诱导后,检测碱性磷酸酶表达和钙结节形成情况。结果重组GFP基因的腺病毒Ad-GFP转染的脂肪基质细胞的感染率达(42.5±1.5)%,16h即有GFP表达,7d时表达趋于稳定,感染6周时仍可见有GFP表达,明显优于脂质体转染组(转染效率最高为11.4%)。感染Ad-GFP后的脂肪基质细胞与未感染的对照组脂肪基质细胞成骨诱导分化后碱性磷酸酶(ALP)表达均逐渐增高,两组间差异无统计学意义(P>0.05);诱导21d后两组均见到茜素红钙盐染色阳性。结论重组GFP基因的腺病毒载体Ad-GFP可高效率感染脂肪基质细胞,基因转染后细胞的增殖分化能力未受到影响,可以作为一种高效可靠的人脂肪基质细胞标记方法。     

体外诱导C2C12细胞向成骨细胞的分化

目的成骨细胞特异性转录因子a1(core binding factor a1,Cbfa1)通过调节生长因子和骨特异性细胞外基质蛋白的基因表达而参与成骨细胞的分化和骨发育过程。文中构建成Cbfa1,以腺病毒载体转染成肌细胞C2C12,为种子细胞构建组织工程化骨。方法体外培养小鼠成肌细胞C2C12,用重组腺病毒质粒pAd-IL-31介导Cbfa1/Osf2基因瞬时转染小鼠成肌C2C12细胞,Western blot检测Cbfa1蛋白表达。结果 Cbfa1蛋白表达、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性测定、骨钙素(osteocalcin,OCN)分泌量以及茜素红染色感染组明显高于对照组。结论成肌细胞C2C12可以作为种子细胞构建组织工程化骨。     

缺氧诱导因子-1α与绿色荧光蛋白在神经干细胞中的共表达

目的:以携带缺氧诱导因子-1α(Hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)及绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)基因的腺病毒转染大鼠神经干细胞(Neural stem cells,NSCs),观察HIF-1α和GFP在NSCs中的表达以及对NSCs生物学特性的影响,为HIF-1α基因转染的NSCs移植治疗缺血性脑血管病提供物质基础.方法:利用携带HIF-1α和GFP基因的重组腺病毒转染NSCs,相差显微镜下观察NSCs的形态及在荧光显微镜下观察NSCs及其诱导分化后的GFP表达情况;观察HIF-1α基因在NSCs中的表达;并检测NSCs的细胞活性.应用免疫荧光技术检测神经干细胞及其诱导后分化细胞的特异性蛋白巢蛋白(Nestin)、神经微丝蛋白(Neurofilament protein)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP).结果:重组腺病毒转染NSCs后外源性基因及绿色荧光蛋白有持续稳定表达;转染后的NSCs的形态学、细胞活性和分化能力等与未转染的NSCs无明显差异(P＞0.05);检测神经元标志物神经微丝蛋白和胶质细胞标志物胶质纤维酸性蛋白,证实转染后的NSCs仍然具有多向分化潜能.结论:NSCs转染携带HIF-1α和GFP基因的重组腺病毒后能够持续、稳定地表达HIF-1α和GFP,生物学特征正常.     

腺病毒介导的NELL1基因对小鼠成骨细胞增殖分化的影响

目的探讨重组腺病毒(Ad-GFP-NELL1)介导的NELL1因子对小鼠成骨细胞(MC3T3E1)增殖、分化及OCN(骨钙素)和OPN(骨桥蛋白)基因表达的影响。方法免疫荧光染色鉴定重组腺病毒(Ad-GFP-NELL1)转染细胞后绿色荧光蛋白(GFP)及NELL1的表达;不同转染滴度Ad-GFP-NELL1转染MC3T3E1细胞,荧光显微镜下观察转染效果;将MC3T3E1细胞分为对照组,NELL1组(Ad-GFP-NELL1转染)和GFP组(Ad-GFP转染),利用CCK-8试剂盒检测并绘制生长曲线;观察和计量茜素红染色后钙结节数目;定量PCR检测成骨相关基因OCN,OPN表达的改变。结果免疫荧光显示Ad-GFP-NELL1转染大鼠骨髓基质干细胞72h后能同时表达NELL1和GFP;在最佳转染滴度200pfu/cell转染条件下,Ad-GFP-NELL1及Ad-GFP对MC3T3E1细胞增殖没有明显影响(P>0.05)。NELL1组细胞钙结节数目(7±2)比空白对照组(2±1)及Ad-GFP组(2±1)明显增多(P<0.05),OCN(3.7倍),OPN(5.1倍)的表达也明显上升。结论 Ad-GFP-NELL1转染MC3T3E1细胞后能有效促进细胞的成骨分化作用,且对其增殖无明显毒性作用。     

降钙素基因相关肽对人脐带间充质干细胞成骨分化的影响

目的 探讨降钙素基因相关肽(calcitonin gene related peptide,CGRP)在人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymalstem cells,HUMSCs)向成骨细胞分化过程中的作用及机制.方法 体外培养HUMSCs细胞,加入0、10-9、10-8、10-7 mol/L浓度的CGRP诱导其向成骨细胞分化,分别在第7、9、11、14天时采用茜素红染色检测成骨分化程度,实时定量PCR和Western blot检测ERK、RUNX2、OSTERIX的mRNA和磷酸化的ERK、RUNX2、OSTERIX的蛋白表达.结果 HUMSCs高表达CD73、CD90、CD105等间充质干细胞表面抗原,但不表达CD14、CD20、CD34、CD45等上皮和造血干细胞的表面抗原,可诱导向成骨细胞分化,随着时间延长矿化结节数量增加(P＜0.05);随着CGRP浓度的升高,矿化结节减少,ERK、RUNX2、OSTERIX的mRNA和蛋白表达降低(P＜0.05).结论 CGRP通过ERK信号通路抑制HUMSCs向成骨细胞的分化,并呈现出浓度和时间依赖性.     

人抗黏液病毒A基因重组腺病毒体外抗乙型肝炎病毒的作用

目的:研究人抗黏液病毒A(MxA)基因重组腺病毒AdMxA体外抗乙型病毒性肝炎病毒(HBV)的作用效果.方法:以1倍感染复数(MOI)(1倍MOI感染组)及5倍MOI(5倍MOI感染组)的重组腺病毒AdMxA分别转染HepG2.2.15细胞,以未感染HepG2.2.15细胞为对照(未感染组).利用RT-PCR检测3组H...     

RNA干扰抑制KLF10基因对MG-63细胞成骨分化的影响

目的:研究Kruppel样因子10(KLF10)在MG-63细胞向成骨细胞分化过程中的作用。方法:采用RNA干扰的方法抑制MG-63细胞中KLF10的表达,并使用成骨分化培养液诱导细胞分化,实时定量PCR检测成骨分化标志性基因ALP、OC、BSP及转录因子Runx2的mRNA的表达量变化,蛋白质印迹检测Runx2的蛋白表达。结果:诱导分化后,KLF10表达抑制细胞的ALP、OC的mRNA表达量低于正常细胞(P<0.05);KLF10表达抑制会直接导致Runx2的mRNA及蛋白表达量降低。结论:KLF10在MG-63细胞成骨分化过程中发挥重要作用。     

腺病毒介导人血管内皮细胞生长因子基因感染NIH3T3细胞的实验研究

目的:探讨腺病毒介导人血管内皮细胞生长因子(hVEGF)基因感染NIH3T3细胞后目的基因表达情况及其对细胞增殖分化的影响,并观察体内移植后的表达情况及其血管生成效应.方法:构建含hVEGF基因重组腺病毒Ad.hVEGF,体外感染NIH3T3细胞,采用荧光显微镜和流式细胞术检测其转染效果和转染率,采用免疫组化、RT-PCR和ELISA法分别检测转染后的NIH3T3细胞VEGF的表达情况.将转染后的NIH3T3细胞移植于小鼠背部皮肤缺损模型上,1周后取创面覆盖的脱细胞真皮组织标本,免疫组化检测组织VEGF的表达,并行组织新生血管计数.结果:携带hVEGF基因的重组腺病毒对于NIH3T3细胞具有较高的转染效率,转染效率与病毒感染复制数(multiplicities of infection,MOI)具有量效关系.MOI为100倍时,转染效率达95%.RT-PCR和免疫组化检测到,Ad.hVEGF感染NIH3T3细胞24 h后即可在基因和蛋白质水平表达,ELISA法检测到VEGF第3日表达分泌较高,7 d时达到表达高峰(1052 pg/ml),13 d后仍可检测到VEGF的表达.2周内MTT法动态检测D值,转染组细胞与未转染组细胞比较无显著性差异(P＞0.05).转染细胞体内种植后在组织中亦可明显表达VEGF,实验组新生血管数显著高于对照组(P＜0.01).结论:腺病毒介导的VEGF基因可有效转染NIH3T3细胞,体内外均可有效表达目的基因,并可促进移植组织血管新生.     

感觉、运动神经匀浆对兔成骨细胞增殖与成骨功能的影响

目的 研究兔周同感觉、运动神经匀浆对兔骨髓间充质干细胞来源的成骨细胞增殖与成骨能力的影响.探讨周围神经影响成骨的可能原因.方法 提取大隐神经、坐骨神经肌支分别作为感觉、运动神经组织,制备匀浆.体外培养兔骨髓间充质干细胞,常规成骨诱导后鉴定备用.以含感觉、运动神经匀浆的诱导培养基、成骨诱导培养基、无地米诱导培养基及对照培养基作用于干细胞来源的成骨细胞,观察其增殖、分化及矿化情况.结果 感觉神经组较其他各组显著促进成骨细胞增殖(P<0.01),成骨诱导组及对照组抑制细胞增殖(P≤0.001);感觉神经匀浆显著促进成骨细胞总蛋白及碱性磷酸酶(ALP)的合成(P<0.05),成骨诱导组及对照组ALP蛋白比活性显著高于运动神经组及无地米组(P<0.05);感觉神经组、成骨诱导组及对照组茜素红结合量显著高于无地米组及运动神经组(P<0.001),前三组之间无显著性差异.结论 感觉神经成分能显著促进成骨细胞的增殖、分化与矿化,运动神经成分未见促成骨作用.     

Antagomir-30d对大鼠骨髓基质干细胞成骨分化的影响

目的：探讨miR-30d拮抗剂（antagomir-30d）正性调控大鼠骨髓基质干细胞（BMSCs）的成骨分化作用并确认转染的最佳浓度。方法：BMSCs培养并分组，分为不同浓度的antagomir-30d（antagomir-30d组）、阴性对照（NC组）和未做转染的BMSCs（空白组）；将不同浓度的antagomir-30d及其NC转染至BMSCs后进行成骨诱导。通过RT-PCR技术进行比较，测定成骨基因碱性磷酸酶（ALP）、骨钙素（OC）、Runt相关转录因子2（RUNX2）的mRNA的表达情况，并确定最佳转染浓度及其转染效率。通过ALP染色验证antagomir-30d对成骨分化的调控作用。结果：RT-PCR结果表明，antagomir-30d体外可以促进BMSCs的成骨分化。不同浓度antagomir-30d组的成骨基因表达量随浓度变化而改变，当antagomir-30d转染浓度为150 nmol/L时，ALP、OC、RUNX2的mRNA水平均显著高于空白组和NC组（P＜0.05）。Antagomir-30d的转染最佳浓度为150 nmol/L，此时ALP染色结果显示其活性最高，成骨分化作用好。结论：Antagomir-30d体外正性调控BMSCs的成骨分化，其转染至BMSCs的最佳浓度为150 nmol/L。     

GREM1对根尖牙乳头干细胞成骨/成牙分化功能的影响机制研究

目的 研究骨形态生成蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)拮抗剂Gremlin1(GREM1)对根尖牙乳头干细胞(stem cells from the apical papilla,SCAPs)功能的影响,并探索其机制.方法 体外分离培养SCAPs,免疫荧光染色实验检测GREM1在SCA...     

三七总皂甙通过P38MAPK信号通路促进大鼠骨髓基质细胞向成骨细胞的增殖、分化

目的:研究P38MAPK信号通路在三七总皂甙调节大鼠骨髓基质细胞向成骨细胞增殖、分化的作用。方法:分离、纯化大鼠骨髓基质细胞(bonemarrow strowal cells,BMSCs),实验分诱导组、PNS组,SB203580组分别采用成骨诱导液、含100mg/LPNS的成骨诱导液及PNS诱导分化液加10uMSB203580培养,对各组细胞进行形态学观察,采用MTT法、对硝基苯磷酸盐法、茜素红染色方法观察各组细胞增殖、ALP活性、矿化结节的形成。结果:在3、5天各组细胞增殖无显著差异(P>0.05);在7、9天,PNS组细胞增殖明显高于诱导组及SB203580组(P<0.01),SB203580组低于骨诱导组(P<0.05)。PNS组ALP活性及钙结节染色高于骨诱导组和SB203580组(P<0.05～P<0.01),而SB203580组与骨诱导组比较无显著差异(P>0.05)。结论:BMSCs成骨诱导过程中,PNS可促进其成骨分化及增殖,其机制可能与P38MAPK信号通路活化相关。     

RUNX2/LAPTM5在小鼠颅骨前成骨细胞矿化诱导中的表达

目的 探讨RUNX2/LAPTM5在矿化诱导过程中的表达与成骨及溶酶体的相关性。方法 矿化诱导MC3T3-E1,对照组不做处理,茜素红染色检测矿化情况,碱性磷酸酶染色检测成骨分化情况。RT-qPCR及Western blot检测分化0-5 d RUNX2及LAPTM5的基因及蛋白表达。过表达与干扰RUNX2/LAPTM5的表达后,Western blot检测RUNX2、LAPTM5的表达。过表达与干扰LAPTM5的表达后,Western blot检测成骨相关基因碱性磷酸酶、骨钙素 的表达。结果 倒置显微镜下观察,茜素红染色矿化结节计数随时间变化逐渐增多,矿化结节的大小也逐渐变大;碱性磷酸酶染色蓝紫色颗粒计数随时间逐渐增加。RT-qPCR及Western blot结果显示RUNX2及LAPTM5的表达,其在成骨矿化过程中呈上升趋势（P<0.001）。过表达与干扰RUNX2影响LAPTM5表达（P<0.05）;过表达与干扰LAPTM5对RUNX2的影响不显著。过表达与干扰LAPTM5影响了成骨的表达（P< 0.01）。结论 RUNX2/LAPTM5可能参与了成骨细胞分化调节,RUNX2可能参与LAPTM5的表达调控。RUNX2/LAPTM5可能在溶酶体参与成骨矿化的过程中起到桥梁作用。     

两种重组腺相关病毒介导增强型绿色荧光蛋白转染大鼠成骨细胞效率的体外研究

目的 比较2种不同重组腺相关病毒(rAAV)介导的增强型绿色荧光蛋白(EGFP)对大鼠成骨细胞的转染效率,评价其作为成骨细胞病变基因治疗载体的可行性.方法 采用Ⅰ型胶原酶阶段消化法分离培养大鼠成骨细胞并鉴定,rAAV-EGFP按转染复数(MOI) 1×10~3、1×10~4、1×10~5、5×10~5分为只加rAAV和rAAV与腺病毒(ADV)共同转染组转染成骨细胞,倒置荧光显微镜观察转染后荧光强度随转染时间的变化,流式细胞仪检测rAAV2/6-EGFP和rAAV2/9-EGFP对成骨细胞的转染效率及荧光强度,确定转染的较佳MOI值,以此值用MTT法描绘细胞生长曲线,观察rAAV对细胞的毒性.结果 分离培养的细胞具有体内成骨细胞的生物学行为,rAAV对成骨细胞的转染效率随MOI值的增加而提高,ADV(-)组荧光强度在第5 d达到高峰,当MOI为1×10~5时,rAAV2/6-EGFP和rAAV2/9-EGFP的转染效率分别为90.2%、66.1%,MOI值增到5×10~5时转染效率无显著提高;ADV(+)组荧光强度在第3 d即达高峰,MOI值为5×10~5时,rAAV2/6-EGFP和rAAV2/9-EGFP的转染效率为47.6%、30.5%.细胞生长正常,rAAV对细胞活性影响小.结论 两种病毒载体对成骨细胞转染效率均较高,其中rAAV2/6高于rAAV2/9,是一种理想的基因治疗载体.     

补骨脂素对酒精诱导的成骨细胞增殖的影响

【目的】观察补骨脂素对酒精诱导的成骨细胞增殖的影响,探讨补骨脂素防治酒性性骨质疏松的机制。【方法】采用碱性磷酸酶(ALP)染色法鉴定从大鼠乳鼠头盖骨分离的成骨细胞。将鉴定成功的成骨细胞随机分为4组:空白对照组、酒精组(即模型组)、补骨脂素组、补骨脂素+酒精组。采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测各组细胞增殖情况。【结果】与空白对照组比较,酒精组24、48、72、96 h各时间点成骨细胞增殖活性均显著降低(P0.05),补骨脂素组各时间点成骨细胞增殖活性虽升高,但差异均无统计学意义(P0.05)。与酒精组比较,补骨脂素+酒精组24 h成骨细胞增殖活性显著升高(P0.05),2组48、72、96 h细胞增殖活性差异均无统计学意义(P0.05)。【结论】补骨脂素对体外酒精诱导的成骨细胞增殖有促进作用。     

侵入细胞内的牙龈卟啉单胞菌影响人牙周膜细胞的增殖及成骨分化

目的探究活体牙龈卟啉单胞菌（P. gingivalis）侵入人牙周膜细胞（HPDLCs）后,对细胞增殖性能及成骨向分化作用的影 响。方法将P. gingivalis与HPDLCs以感染复数（MOI）为10、100共培养90 min、8、24 h后,利用细胞侵袭实验比较不同时间及 MOI值下,P. gingivalis对HPDLCs的侵袭效能。用CFDA-SE（Carboxyfluorescein diacetate, succinimidyl ester, C29H19NO11） 标记HPDLCs,加入P. gingivalis后共培养8、24、48、72 h,流式细胞仪检测细胞增殖性能的变化。将SYTO9标记的P. gingivalis 与HPDLCs共培养24 h后,流式细胞荧光分选技术（Fluorescence activated Cell Sorting, FACS）分选出被感染细胞,利用实时荧 光定量PCR对Runx2基因进行检测,并且对分选出的细胞进行矿化诱导,分别于7、14、21 d,进行茜素红染色检测HPDLCs矿化 结节形成。结果P. gingivalis 与HPDLCs 共培养90 min 后,即可进入细胞内,共培养24 h 后,侵袭效能达到最大值。被P. gingivalis感染后,细胞的Runx2基因表达明显下调,且其矿化结节的形成明显低于对照组。结论侵袭进入HPDLCs内的活体 P. gingivalis,未对细胞的增殖产生明显的影响,但可以明显抑制细胞的成骨分化作用,这可能是通过下调Runx2 的表达来实 现的。