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。     

脉冲电磁场对MC3T3-E1细胞增殖与分化的影响

目的研究不同强度50Hz脉冲电磁场(Pulse electromagnetic fields,PEMFs)对小鼠成骨细胞系MC3T3-E1增殖与分化的影响。方法 MC3T3-E1传代培养后分成七组,分别采用0.0 m T、0.6 m T、1.2 m T、1.8 m T、2.4 m T、3.0 m T和3.6 m T 50 Hz脉冲电磁场处理,90 min/d。MTT法检测细胞增殖情况,成骨性分化检测处理3 d、6 d、9 d、12 d后ALP活性和首次处理12 h后BMP-2、Runx-2、OPG基因表达情况。结果 6种强度的脉冲电磁场均促进细胞增殖,其中0.6 m T的促增殖效应最强(P<0.01)。在成骨性诱导培养条件下,细胞内ALP活性随电磁场处理时间的延长而逐渐增加,第9 d达到峰值,之后开始回落。0.6 m T、3.0 m T和3.6 m T均能提高ALP活性,其中0.6 m T始终处于最高水平(P<0.01)。三种基因的表达水平在首次处理12 h,在0.6 m T、1.2 m T、3 m T和3.6 m T组均显著提高,但仍然是0.6 m T的增强效应最为明显。结论 0.6 m T 50 Hz脉冲电磁场具有最佳的促进MC3T3-E1细胞增殖和成骨性分化活性,这可能为采用脉冲电磁场治疗骨质疏松症提供了理想的治疗参数。     

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。     

miR-429在低氧环境中对MC3T3-E1细胞成骨分化的影响

目的 探讨在低氧环境中,miR-429对MC3T3-E1细胞成骨分化的影响。方法 在体内、外用氯化钴(CoCl₂)模拟低氧环境,采用免疫蛋白印迹(western blot, WB)检测低氧诱导因子(hypoxia inducible factor, HIF)-1α的表达验证低氧情况,通过实时荧光定量聚合酶链式反应(real time-quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR)观察骨折部位及细胞组织中miR-429的表达情况,同时检测MC3T3-E1细胞在低氧状态下的增殖与凋亡情况;通过慢病毒转染技术在MC3T3-E1细胞中过表达miR-429作为实验组,对照组为转染空载质粒细胞,采用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)活性检测、茜素红染色、WB等方法观察细胞中ALP活性、矿物质含量以及多种成骨标志物蛋白表达情况,对比两组MC3T3-E1细胞的成骨分化;在骨折模型局部注射过表达miR-429的慢病毒载体,通过Micro-CT及qRT-PCR观察骨折愈合情况。结果 在低氧环境MC3T3-...     

羟基磷灰石掺锶对成骨细胞增殖分化及矿化影响的实验研究

[目的]探讨羟基磷灰石(HA)中掺锶对成骨细胞增殖、分化和矿化的影响,以及HA材料中适宜的掺锶量。[方法]用掺锶量分别为1%,5%和10%的HA生物陶瓷粉末及纯HA生物陶瓷粉末制备的浸提液培养SD大鼠成骨细胞,在不同时间点检测成骨细胞增殖、碱性磷酸酶(ALP)活性、核心结合因子(cbfal)基因表达,以及矿化结节形成的情况。[结果]各组成骨细胞的增殖无明显差别(P0.05);细胞培养第14、21d,掺锶各组成骨细胞的ALP活性、cbfalmRNA表达,及矿化结节数量等方面均显著高于HA组(P0.01),其中以掺锶量5%组最高,但与10%组相比无显著差异。[结论]HA中掺锶能上调成骨细胞cbfalmRNA的表达,促进成骨细胞分泌碱性磷酸酶,从而促进成骨细胞的分化、矿化,促进骨形成。详细的作用机制及HA中最佳的掺锶量尚需进一步的研究。     

3D打印胶原/羟基磷灰石支架对骨髓间充质干细胞成骨分化的作用研究

目的探讨3D打印胶原/羟基磷灰石支架对骨髓间充质干细胞成骨分化的作用。 方法分离SPF级雄性SD大鼠骨髓间充质干细胞,实验分为：对照组、浸提组、诱导组及浸提诱导组,MTT法检测对照组,浸提组的细胞增殖情况,对比分析各组细胞的碱性磷酸酶（ALP）活性,对各组细胞诱导培养17天后进行茜素红染色,观察钙结节染色情况。 结果MTT结果显示,浸提组与对照组在不同时间点的OD值比较,差异无统计学意义（P>0.05）,ALP活性结果显示,不同时间点各组与对照组相比,差异均有统计学意义（P<0.05）;不同时间点浸提诱导组与浸提组相比,差异均有统计学意义（P<0.05）;诱导组在48 h及72 h与浸提组相比,差异均有统计学意义（P<0.05）。茜素红染色结果显示,对照组细胞无钙结节点,浸提组及诱导组镜下肉眼可明显观察到红色区域染色,镜下观察可见钙结节点,浸提诱导组所产生的钙结节点的数量、大小以及染色的颜色深度均明显优于其他各组。 结论3D打印胶原/羟基磷灰石支架具有生物相容性好,可促进BMSCs向成骨分化,对细胞毒性低等特点,适宜用作骨缺损的治疗。     

羟基磷灰石/二氧化锆复合材料颗粒对骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的影响

目的 采用分子生物学方法评价羟基磷灰石/二氧化锆(HA/ZrO2)复合材料颗粒对兔骨髓间充质干细胞(MSCs)增殖及成骨分化的影响.方法 按不同比例将纳米HA粉体与纳米ZrO2粉体混合在高温下烧结制备HA/ZrO2复合材料颗粒,分离和培养兔MSCs.MTT法检测复合材料颗粒悬液对兔MSCs增殖促进作用,ALP法测定碱性磷酸酶活性,RT-PCR检测细胞Ⅰ型胶原(collagen Ⅰ),骨钙蛋白(osteocalcin),骨桥蛋白(osteopontin)mRNA表达.结果 HA和含有HA的复合材料颗粒均对细胞增殖有一定促进作用.Vonkossa染色显示复合材料和纯HA颗粒可使细胞阳染程度降低.细胞在HA和含有HA的复合材料颗粒的成骨诱导培养液中的ALP活性均显著高于常规培养基质及纯ZrO2组(P＜0.05).RT-PCR结果显示复合材料颗粒能够促进collagen Ⅰ和osteocalcin基因的表达.结论 HA/ZrO2复合材料颗粒可促进骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化.

Abstract：

Objective To evaluate the effect of the HA/ZrO2 composite particle on proliferation and osteogenesis of rabbit mesenchymal stem cells (MSCs) by using molecular biology methods.Methods The HA/ZrO2 composite particles were sintered at high temperature using the powder of HA and ZrO2 with different proportions.MSCs were isolated from rabbits and cultured.The effect of the composite particles on promoting cell proliferation of rabbit MSCs was detected using MTT method.Alkaline phosphatase activities were measured with ALP method.RT-PCR method was applied to measure the expression of collagen Ⅰ , osteocalcin and osteopontin mRNA.Results Pure HA pauicles and composite particles which contain HA promoted MSCs proliferation.Vonkossa staining showed that both pure HA particks and composite particles decreased the degree of positive stain of MSCs.ALP test showed that cell activity in the culture medium that contained pure HA particles or composite particles was significantly higher than that in the conventional culture medium and that contained pure ZrO2 particles (P ＜ 0.05＝.RT-PCR results showed that composite particles promoted the expression of collagen Ⅰ and osteocalcin gene.Conclusion The HA/ZrO2 composite particles promote proliferation and osteogenesis of MSCs.     

镁锌合金在体外对MC3T3-E1细胞增殖、分化和矿化的影响

目的 观察镁锌合金(Mg-zn)在体外的降解及对小鼠前成骨细胞(MC313-E1)增殖、分化和矿化的影响,探讨Mg-Zn成为新型骨科内植物材料的可行性.方法 Mg-Zn和纯镁(Mg)试样置入模拟体液(SBF)中,3 d后通过电化学方法和静态浸泡失重的方法来测定其腐蚀电位及腐蚀速率;在Mg-Zn上接种MC3T3-E1细胞,采用噻唑蓝(MTT)比色法检测1、3、5、7、9 d时细胞增殖活性,采用碱性磷酸酶(ALP)检测试剂盒检测14、28 d时细胞ALP活性,并用四环素荧光染色检测14d时矿化结节.与左旋聚乳酸(PLLA)作对照研究.结果 Mg-Zn的腐蚀电位增高,腐蚀速率降低;培养第5、7、9天后,Mg-Zn成骨细胞增殖活性明显高于PLLA(P<0.01);14、28 d时,Mg-Zn ALP活性明显高于PuA(P<0.01);Mg-Zn矿化结节面积明显大于PLLA(P<0.01).结论 Mg-Zn明显改善了Mg的耐腐蚀性能,同时能促进MC333-E1细胞的增殖、分化和矿化功能,具有良好的生物相容性.     

镁锌合金在体外对MC3T3-E1细胞增殖、分化和矿化的影响

目的 观察镁锌合金(Mg-zn)在体外的降解及对小鼠前成骨细胞(MC313-E1)增殖、分化和矿化的影响,探讨Mg-Zn成为新型骨科内植物材料的可行性.方法 Mg-Zn和纯镁(Mg)试样置入模拟体液(SBF)中,3 d后通过电化学方法和静态浸泡失重的方法来测定其腐蚀电位及腐蚀速率;在Mg-Zn上接种MC3T3-E1细胞,采用噻唑蓝(MTT)比色法检测1、3、5、7、9 d时细胞增殖活性,采用碱性磷酸酶(ALP)检测试剂盒检测14、28 d时细胞ALP活性,并用四环素荧光染色检测14d时矿化结节.与左旋聚乳酸(PLLA)作对照研究.结果 Mg-Zn的腐蚀电位增高,腐蚀速率降低;培养第5、7、9天后,Mg-Zn成骨细胞增殖活性明显高于PLLA(P<0.01);14、28 d时,Mg-Zn ALP活性明显高于PuA(P<0.01);Mg-Zn矿化结节面积明显大于PLLA(P<0.01).结论 Mg-Zn明显改善了Mg的耐腐蚀性能,同时能促进MC333-E1细胞的增殖、分化和矿化功能,具有良好的生物相容性.     

特定序列寡核苷酸对人骨髓间充质干细胞体外扩增及成骨分化的影响

目的探讨特定序列人工合成的寡核苷酸（Oligodeoxynucleotide,ODN）MT01对人骨髓间充质干细胞（Human bone marrow mesenehymal stem cells．hBMSCs）增殖及成骨分化的影响。方法采用Ficoll梯度密度离心法分离培养hBMSCs并进行鉴定。以1μg／mL的ODN MT01处理hBMSCs,细胞计数试剂盒检测细胞增殖情况,碱性磷酸酶试剂盒检测成骨分化情况。结果经1μg／mL的ODN MT01处理的hBMSCs体外培养,第3、4、5、6、7天hBMSCs增殖明显;成骨诱导的第4、14、21天．碱性磷酸酶表达明显增加。结论特定浓度人工合成ODN MT01能够在体外促进hBMSCs的扩增及成骨分化。     

大分子拥挤对脂肪干细胞增殖及其成骨分化能力的影响

目的 研究大分子拥挤环境对脂肪干细胞(ADSCs)增殖及体外成骨分化能力的影响。方法 将大分子拥挤试剂Ficoll 400和Ficoll 70分别以25 mg/mL和37.5 mg/mL的浓度混合,制备成50 mg/mL Fc混合液,用于体外培养ADSCs。通过CCK-8法、dsDNA核酸定量分析及BCA蛋白浓度测定,定量检测大分子拥挤环境对ADSCs增殖能力的影响;在不同培养时间对ADSCs进行成骨诱导,茜素红染色,检测ADSCs成骨分化能力。结果 CCK-8法检测显示大分子拥挤促进了ADSCs的增殖;dsDNA核酸定量分析及BCA蛋白浓度测定结果表明,大分子拥挤促进了ADSCs的DNA和蛋白质的合成;茜素红染色结果显示,大分子拥挤环境下ADSCs成骨分化能力增强,钙结节增加。结论 大分子拥挤环境对ADSCs的增殖及其体外成骨分化均有一定的促进作用。     

二甲基乙二酰基甘氨酸对小鼠胚胎成骨细胞前体细胞增殖和分化的影响

目的 :探讨低氧模拟剂二甲基乙二酰基甘氨酸(dimethyloxalylglycine,DMOG)对小鼠胚胎成骨细胞前体细胞(MC3T3-E1)的增殖、成骨分化及血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)表达的影响。方法:将MC3T3-E1细胞接种到培养板24h后,实验组培养基中分别加入50μM(50μM组)和200μM(200μM组)的DMOG,对照组加入完全培养液。分别于培养1、3、5d时采用MTT法检测MC3T3-E1细胞增殖情况,5、10d行碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色及ALP活性检测成骨细胞分化,21d用茜素红染色检测MC3T3-E1细胞钙结节的形成并进行定量分析,采用ELISA法检测MC3T3-E1培养3d情况时上清液中的VEGF蛋白含量,并用实时荧光定量PCR法检测MC3T3-E1细胞VEGF mRNA的相对表达量。结果:培养1d时对照组、50μM组和200μM组的MC3T3-E1的光密度(optical density,OD)值分别为0.041±0.009、0.074±0.019、0.086±0.044,3d时分别为0.123±0.027、0.148±0.020、0.224±0.061,5d时分别为0.297±0.044、0.325±0.084、0.354±0.038,1d、3d时50μM组和200μM组与同时间点对照组比较均有显著性差异(P0.05),3d时50μM组与200μM组有显著性差异(P0.05)。培养5d和10d时对照组ALP染色颜色较深,50μM组颜色中等,200μM组颜色较浅;5d时对照组ALP活性为1.943±0.072,50μM组为1.632±0.051,200μM组为1.319±0.065;10d时对照组ALP活性为3.734±0.067,50μM组为3.381±0.070,200μM组为2.831±0.086。三组间同时间点比较均有统计学差异(P0.05),同组10d时与5d时比较均有统计学差异(P0.05)。茜素红染色200μM组可见少量红色结节,50μM组可见中等量红色结节,对照组可见大量红色结节;对照组茜素红含量(μg/ml)为56.178±7.940,50μM组为41.922±2.438,200μM组为31.929±1.922,三组间比较均有统计学差异(P0.05)。培养3d时对照组细胞培养上清液中VEGF蛋白含量(ng/孔)为9.063±0.603,50μM组为12.123±0.870,200μM组为15.540±0.581,三组间比较均有统计学差异(P0.05);50μM组VEGF mRNA表达量为对照组的1.792±0.067,200μM组为对照组的3.963±0.092,三组间比较均有统计学差异(P0.05)。结论 :低氧模拟剂DMOG可促进MC3T3-E1细胞增殖和VEGF表达,抑制其成骨分化。     

Mitogenic Action of Adenosine on Osteoblast-Like Cells, MC3T3-E1

The purpose of this study was to investigate the mechanisms by which adenosine stimulates proliferation of osteoblast-like cells, MC3T3-E1. Adenosine by itself induces the stimulation of cell proliferation and accentuates the mitogenecity of PDGFs (AA and BB homodimers) for the cells. 8-Cyclopentyl-1,3-dimethylxanthine (CPX), a nonselective adenosine receptor antagonist, partially inhibited adenosine-induced DNA synthesis in a competitive manner, suggesting that the mitogenic action of adenosine is, at least in part, mediated by xanthine-sensitive receptors. In pertussis-toxin (PTX)-pretreated cells, adenosine- but not PDGF-BB-stimulated DNA synthesis was partially inhibited, and CPX did not exert a further inhibitory effect, suggesting an involvement of PTX-sensitive G-protein downstream of CPX-sensitive receptor. When adenosine uptake was prevented with dipyridamole, the stimulation of proliferation by adenosine was not decreased at all, indicating that the CPX-insensitive part of adenosine action is not associated with the uptake of adenosine and subsequent incorporation into the nucleotide pool. Adenosine did not influence the basal level or the PDGF-BB-induced increase in [Ca²⁺]i. Since it is known that the cAMP pathway acts in inhibiting osteoblast proliferation, the mitogenic action of adenosine would be dependent on neither the cAMP pathway nor the phospholipase C/Ca²⁺ pathway. It has been concluded that adenosine exerts a mitogenic effect via two pathways at least, one mediated by xanthine-sensitive receptor and PTX-sensitive G-protein and the other through an unknown xanthine- and PTX-insensitive process. Received: 21 May 1995 / Accepted: 28 June 1997     

震荡流体剪切力通过ERK5信号通路促进成骨细胞增殖

目的探讨震荡流体剪切力(oscillatory shear stress,OSS)通过ERK5信号通路在诱导成骨细胞增殖中发挥的作用。方法对成骨MC3T3-E1细胞进行不同的处理,分为正常组、OSS组、XMD8-92组和OSS+XMD8-92组。采用MTT实验分别测定4组细胞的增殖活性并绘制生长曲线;蛋白免疫印迹法分别检测P-ERK5、ERK5和Cyclin D1等蛋白水平变化。结果 OSS可显著增加成骨MC3T3-E1细胞增殖活性,但此效应可被ERK5高选择性抑制剂XMD8-92阻断。OSS可显著上调Cyclin D1的表达,而XMD8-92可显著下调OSS诱导的Cyclin D1的表达。结论 OSS通过激活ERK5信号通路促进成骨细胞增殖,Cyclin D1是ERK5信号通路下游的重要靶点基因。     

多壁碳纳米管抑制MC3T3-E1成骨细胞迁移的实验研究

目的探讨多壁碳纳米管(MWCNT)对MC3T3-E1成骨细胞迁移的影响。方法采用超声法分散MWCNT,经扫描电镜、投射电镜和动态光散射仪检测分散效果。采用MWCNT(100 g/mL)处理MC3T3-E1成骨细胞,原子力显微镜检测细胞表面形态,划痕实验检测细胞迁移情况,Gradientech Tracking软件分析细胞迁移特性。结果 MWCNT获得较好分散,细胞处理12 h后,MWCNT大量吸附于细胞表面。划痕实验显示对照组愈合率为80%,MWCNT处理组愈合率为45%(P<0.01),其迁移距离、直线距离和迁移速度均显著低于对照组。结论 MWCNT可大量吸附于成骨细胞表面并显著抑制MC3T3-E1成骨细胞迁移。     

自噬对糖皮质激素作用下MC3T3-E1成骨细胞增殖的影响

背景:目前,糖皮质激素(GCs)作用下成骨细胞自噬与其增殖能力的关系尚存争议.目的:探讨自噬对GCs作用下MC3T3-E1成骨细胞增殖能力的影响.方法:不同浓度(0、10-8 M、10-6 M、10-4 M)的地塞米松(DXMS)分别作用于MC3T3-E1成骨细胞,CCK-8检测不同时间(12 h、24 h、48 h)...     

高铁培养环境对小鼠前成骨细胞MC3T3-E1增殖、分化的影响

目的 观察高铁培养环境下小鼠前成骨样细胞MC3T3-E1增殖、分化指标的变化趋势,探讨铁离子对 成骨细胞增殖、分化的影响。方法 小鼠前成骨样细胞MC3T3-E1在37℃条件下体外培养,在10mmol/Lβ-甘 油磷酸和50μg /mL抗坏血酸的诱导分化的作用下,分化为成骨细胞,同时用不同浓度(50、100、 200μmol/L)枸橼酸铁铵(FAC)干预,用MTT法检测细胞的增殖活性,RT-PCR法检测成骨细胞分化基因成骨 相关转录因子(Runx2) 、锌指结构转录因子(Osterix) 、骨唾液酸蛋白(BSP)和骨钙素(OC)的表达,碱性 磷酸酶(ALP)活性试剂盒检测细胞碱性磷酸酶活性。结果 MC3T3-E1细胞的增殖活性、成骨分化相关基因的 表达以及ALP水平随FAC干预浓度的增加呈剂量依赖性降低(P<0.05)。结论 高铁培养环境可明显抑制小鼠 前成骨样细胞MC3T3-E1的增殖和分化。