微量硅掺杂改性羟基磷灰石的制备及对成骨细胞功能活性的影响

目的 研究以硅在天然骨中的含量为掺杂量制备的硅-羟基磷灰石(Si-HA)对成骨细胞活性的影响.方法 以水热法制备微量硅掺杂改性的Si-HA;通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)及扫描电镜观察材料表面构相;MG63细胞在材料表面分别接种培养1、6、12 h及1、4、7、14 d,通过CCK8方法分别检测MG63细胞在材料表面的黏附、增殖情况;通过DAPI染色法验证CCK8检测细胞黏附数量;并对1、4、7、14 d成骨细胞碱性磷酸酶(ALP)活性进行检测;采用RT-PCR检测成骨细胞特异性基因ALP、Ⅰ型胶原(Col-Ⅰ)、骨钙素(OC)在1、4、7、14 d的表达.结果 Si的掺杂未改变HA表面结构及组成;MG63细胞在材料表面培养6、12 h,Si-HA表面细胞附着数量明显高于HA表面(P＜0.05);DAPI染色法与CCK8实验结果相同;细胞培养4、7d时,Si-HA较HA表面的增殖细胞数量增多(P＜0.05).细胞培养4、7d时,Si-HA材料表面ALP活性及基因表达高于HA表面(P＜0.05);4、7、14 d时Col-Ⅰ基因在Si-HA表面的表达量明显高于HA表面(P＜0.05).7、14 d时,OC基因在Si-HA表面的表达量明显高于HA表面(P＜0.05).结论 以硅在天然骨中的含量为掺杂量的Si-HA能够促进MG63成骨细胞黏附、增殖,上调成骨特异性基因的表达,提高了HA材料的生物学活性.     

大鼠脂肪间充质干细胞复合羟基磷灰石成骨分化的实验研究

目的 脂肪间充质干细胞可与羟基磷灰石复合向成骨细胞分化,检测两种羟基磷灰石复合细胞成骨能力的差别.方法 通过扫描电镜观察脂肪间充质干细胞与普通羟基磷灰石和纳米级羟基磷灰石复合情况.检测细胞与载体复合后,表达碱性磷酸酶和骨钙素的情况.结果 在将AMSCs细胞种植于两种羟基磷灰石载体表面,向成骨方向诱导4周后,通过扫描电镜观察,羟基磷灰石载体表面有细胞存在.在两种不同的羟基磷灰石(HA)ALP的表达差异有显著性.骨钙素的检测发现,在纳米级羟基磷灰石上的表达要高于普通级羟基磷灰石.结论 ①脂肪间充质干细胞(AMSCs)可在裁体上复合生长.②AMSCs与HA载体复合后,可表达成骨细胞的特征.③诱导成骨后,在纳米级羟基磷灰石上复合表达碱性磷酸酶的量高于普通级羟基磷灰石.     

PDLLA/HA/DBM复合生物材料对成骨细胞增殖活性的影响

目的研究人成骨细胞在一种新型骨替代材料消旋聚乳酸/羟基磷灰石/脱钙骨基质(PDLLA/HA/DBM)上的生长情况,并与消旋聚乳酸PDLLA和脱钙骨基质(DBM)相比较,从细胞水平评价材料的生物相容性.方法将培养的人成骨细胞第3代,密度为3.5×105/ml悬液,分别种植于PDLLA/HA/DBM、PDLLA及DBM上,利用细胞计数法检测种植后1、2、3、5、7 d的细胞增殖率.结果成骨细胞在PDLLA/HA/DBM表面的增殖速度较PDLLA和DBM快.结论 PDLLA/HA/DBM更有利于成骨细胞种植.     

成骨生长肽对成骨细胞样细胞的分化和成骨作用

目的"研究成骨生长肽(OGP)对大鼠成骨细胞样细胞的分化和成骨作用.方法"大鼠颅盖骨成骨细胞样细胞体外培养分实验组与对照组,实验组加OGP,分别测定细胞的Ⅰ型胶原mRNA和骨钙素mRNA表达、胶原和钙含量;测定细胞和培养液的碱性磷酸酶活性和骨钙素含量. 结果"实验组细胞的Ⅰ型胶原mRNA和骨钙素mRNA均高度表达,对照组相对较低;实验组细胞的胶原和钙含量、细胞和培养液的碱性磷酸酶活性和骨钙素含量均显著地高于对照组(P＜0.05,P＜0.001). 结论"OGP能上调成骨细胞样细胞的Ⅰ型胶原mRNA和骨钙素mRNA表达,增加细胞的胶原合成、分泌和钙盐沉积,由此促进成骨.     

RT-PCR法检测杜仲总黄酮对大鼠成骨细胞骨钙素表达的影响

目的了解杜仲总黄酮对新生大鼠颅盖骨体外培养成骨细胞骨钙素的mRNA表达的影响。方法杜仲总黄酮以10 g.mL-1、100 g.mL-1、200 g.mL-1浓度分别加入2d的SD大鼠颅骨分离培养的成骨细胞中,用Realtime-PCR法检测对骨钙素mRNA的表达。结果与对照组相比,各实验浓度的杜仲总黄酮均能促进骨钙素mRNA的合成。结论杜仲总黄酮成分能直接促进体外成骨细胞中骨钙素mRNA的表达。     

成骨生长肽调节大鼠成骨细胞样细胞3种mRNA表达和电镜观察

研究了成骨生长肽(简称OGP)调节大鼠成骨细胞样细胞多种mRNAs表达和超微结构。将细胞分为OGP实验组和对照组，用RT—PCR方法检测细胞的I型胶原mRNA、骨钙素mRNA、碱性磷酸酶mRNA，并以GAPDH(磷酸甘油醛脱氢酶)作为内标，可求出各种mRNAs的相对含量。透射电镜观察二组细胞的超微结构。电镜观察到OGP组培养细胞的粗面内质网比对照组丰富，OGP组管状粗面内质网末端膨大成池，核糖体附在粗面内质网的表面上，细胞分化较完善。与对照组比较，OGP组分别上调细胞I型胶原mRNA、骨钙素mRNA、碱性磷酸酶mRNA表达。在10^-12～10^-8mol／L OGP范围内，其浓度较高，细胞I型胶原mRNA和骨钙素mRNA表达也较高。结果表明OGP能促进细胞分化；上调细胞I型胶原mRNA、骨钙素mRNA、碱性磷酸酶mRNA表达。因此，OGP有促进骨形成功能。     

硅灰石及二氧化钛涂层材料的生物学性能

目的 对硅灰石涂层(CaSiO3)和二氧化钛涂层(TiO2)的生物学性能进行评价,为临床选择种植体表面改性方法提供实验依据.方法 在纯钛表面采用等离子喷涂的方法分别加涂羟基磷灰石(HA)涂层、CaSiO3涂层和TiO2涂层,制作成1 cm×1 cm×0.2 cm的正方形块状物各78块,HA涂层组为阳性对照组,不加涂层的纯钛组(Ti)作为阴性对照组.通过兔骨髓基质干细胞诱导的成骨细胞体外培养的方法,在生物材料表面接种成骨细胞,用碱性磷酸酶染色和Ⅰ型胶原染色对诱导的成骨细胞进行鉴定,测定细胞增殖曲线、细胞层碱性磷酸酶活性值和细胞总蛋白质含量,用倒置相差显微镜和扫描电子显微镜(SEM)进行细胞形态学观察.结果 成骨细胞在二种新型涂层材料表面均能很好地增殖和分化,CaSiO3涂层和HA涂层的生物活性大于TiO2涂层(P＜0.05).结论 CaSiO3涂层具有良好的生物活性,是一种较有应用前途的种植体涂层材料.TiO2涂层也有较好的生物相容性,但是其生物活性还有待于进一步提高.     

地塞米松和辛伐他汀对成骨细胞增殖分化的影响

目的:研究地塞米松和辛伐他汀对成骨细胞增殖分化的影响.方法:从新生SD大鼠颅盖骨分离培养成骨细胞,随机分为3组培养,A组加入1×10-7 mol/L的地塞米松、1×10-7 mol/L的辛伐他汀和二甲基亚砜(DMSO,终浓度为1 g/L);B组加入1×10-7 mol/L的地塞米松和与A组等量的DMSO;C组只加入与A组等量的DMSO作为对照.96 h后,以RT-PCR一步法分析成骨细胞骨钙素mRNA的表达;采用MTT法测定成骨细胞增殖率.结果:A、C组成骨细胞骨钙素mRNA表达量及细胞增殖率均高于B组(P＜0.01),A与C组比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论:辛伐他汀可对抗地塞米松对成骨细胞增殖和分化的抑制作用.     

低氧诱导因子-1α对成骨细胞功能的调控作用

目的 探讨低氧诱导因子-1α(HIF-1α)对成骨细胞增殖、分化和矿化功能的影响. 方法 分别在21%和2%O2浓度下培养成骨细胞,21%O2 培养24 h和2%O2培养6、12、24 h后分别检测成骨细胞表达HIF-1α、血管内皮生长因子、核结合因子a1、骨钙素的水平,检测成骨细胞增殖率、分泌碱性磷酸酶情况以及钙结节形成情况. 结果 与21%O2培养相比,2%O2浓度下,成骨细胞在mRNA和蛋白水平HIF-1α表达均上升,同时成骨细胞表达血管内皮生长因子、核结合因子a1、骨钙素的水平逐渐升高;成骨细胞增殖率增加,分泌碱性磷酸酶的能力以及钙结节形成能力也逐渐增强. 结论 在2%O2浓度下24 h内,HIF-1α能促进成骨细胞增殖、分化和矿化,从而促进成骨细胞的成骨功能.     

柠檬酸化硫酸钙对鼠成骨细胞增殖、分化的影响

目的:观察柠檬酸化硫酸钙对成骨细胞功能的影响,探讨该材料作为骨移植替代材料的可行性。方法:采用体外培养成骨细胞的方法,观察材料浸提液对成骨细胞增殖、碱性磷酸酶和骨钙素分泌能力的影响。结果:在100%浓度柠檬酸化硫酸钙浸提液中培养的成骨细胞增殖相对缓慢(但相对增殖率>90%),其细胞核内嗜银蛋白颗粒染色分析与对照组无显著性差异(P>0.05),其分泌骨钙素、碱性磷酸酶能力显著高于对照组(P<0.01)。结论:柠檬酸化硫酸钙对成骨细胞不具有细胞毒性作用,随着硫酸钙的溶解,在材料植入部位的局部形成高钙环境,这有利于成骨细胞的增殖和分化促进新骨的形成。     

钛基表面纳米羟基磷灰石涂层的制备及其生物性能的初步研究

目的制备具有与自然骨类似表面性能的植体材料纳米羟基磷灰石[Ca10（PO4）6（OH）2,HAp]涂层／钛基复合材料。方法电泳沉积法（EPD）。为改善涂层与基体之间的结合,对钛表面进行了粗糙化和氧化处理。结果烧结前后,涂层成分没有发生变化,具有纳米结构,表面均匀无裂缝。体外干细胞培养试验结果表明,细胞在材料表面和周围生长良好,繁殖速度比钛和常规尺寸的HAp涂层快。结论纳米涂层具有均匀的纳米结构,表现出良好的生物相客性,有望用于设计骨科和齿科材料。     

Ⅰ型胶原—整合素α2β1系统对成骨细胞生物学特性的调控

为进一步探讨Ⅰ型胶原及其受体系统是否为成骨细胞功能活动所必需,使用Ⅰ型胶原和整合素α２β１的一抗阻断Ⅰ型胶原－整合素α２β１系统,以细胞计数法比较成骨细胞的增殖能力,流式细胞仪分析成骨细胞的凋亡情况,ＲＴ－ＰＣＲ技术研究Ⅰ型胶原、整合素α２β１及骨钙素的ｍＲＮＡ表达情况。结果发现阻断Ⅰ型胶原－整合素α２β１系统后,成骨细胞的增殖能力减弱,凋亡率增高,Ⅰ型胶原、整合素α２β１及骨钙素的ｍＲＮＡ表达减     

飞秒激光在钛合金表面改性中的应用及其对成骨细胞黏附和增殖的影响

目的：采用不同能量密度飞秒激光处理钛合金表面,比较其对成骨细胞黏附和增殖的影响,探讨飞秒激光在种植材料表面改性中的作用。方法：钛合金Ti-6Al-4V圆片进行打磨抛光并采用不同能量密度的飞秒激光处理,分为低能量组（0.07 J•cm^-2）和高能量组（1.40 J•cm^-2）,同时以单纯打磨抛光样本为对照组,扫描电镜观察各组材料表面形貌;人成骨样细胞素MG63与各组材料进行共培养,扫描电镜观察材料表面黏附细胞的形态并采用丫啶橙染色和荧光显微镜观察黏附细胞的数量,用噻唑蓝（MTT）比色分析法测定MG63细胞的吸光度（A）值,分析不同时间点细胞增殖率。结果：飞秒激光处理钛合金表面形成2种不同的微形貌结构,即纳米级平行排列的条纹状结构和微米级的凸起与纳米级的条纹相结合的微纳复合结构;24 h各组黏附的细胞数量相近;48 h各组材料表面单个细胞形态均不明显,但微纳复合结构表面细胞覆盖面积大于纳米条纹表面和对照组的光滑表面,高能量组细胞增殖率明显高于对照组和低能量组（P＜0.05）。结论：飞秒激光处理钛合金表面产生的微纳复合结构有利于MG-63成骨细胞黏附和增殖。     

飞秒激光在钛合金表面改性中的应用及其对成骨细胞黏附和增殖的影响

目的:采用不同能量密度飞秒激光处理钛合金表面,比较其对成骨细胞黏附和增殖的影响,探讨飞秒激光在种植材料表面改性中的作用。方法:钛合金Ti-6Al-4V圆片进行打磨抛光并采用不同能量密度的飞秒激光处理,分为低能量组(0.07J.cm-2)和高能量组(1.40J.cm-2),同时以单纯打磨抛光样本为对照组,扫描电镜观察各组材料表面形貌;人成骨样细胞素MG63与各组材料进行共培养,扫描电镜观察材料表面黏附细胞的形态并采用丫啶橙染色和荧光显微镜观察黏附细胞的数量,用噻唑蓝(MTT)比色分析法测定MG63细胞的吸光度(A)值,分析不同时间点细胞增殖率。结果:飞秒激光处理钛合金表面形成2种不同的微形貌结构,即纳米级平行排列的条纹状结构和微米级的凸起与纳米级的条纹相结合的微纳复合结构;24h各组黏附的细胞数量相近;48h各组材料表面单个细胞形态均不明显,但微纳复合结构表面细胞覆盖面积大于纳米条纹表面和对照组的光滑表面,高能量组细胞增殖率明显高于对照组和低能量组(P<0.05)。结论:飞秒激光处理钛合金表面产生的微纳复合结构有利于MG-63成骨细胞黏附和增殖。     

降钙素对小鼠成骨细胞增殖及OPG/RANKL表达的影响

目的探讨降钙素对小鼠成骨细胞增殖及骨保护素（OPG）／细胞核因子KB受体活化因子配体（RANKL）表达的影响。方法取出生24h内的小鼠30只,无菌的条件下取出颅骨,应用酶消化法进行成骨细胞的培养,在培养成骨细胞的培养液中加入不同浓度的降钙素,首先应用MTT法检测这种药物对成骨细胞增殖的影响,然后应用RT-PCR法检测其对OPG／RANKL mRNA的表达及ELISA法检测OPG蛋白分泌的影响。结果降钙素能促进成骨细胞的增殖。降钙素能增强成骨细胞中OPG mRNA的表达同时抑制成骨细胞中RANKL mRNA的表达,并能促进OPG蛋白的分泌。结论降钙素能促进成骨细胞的增殖及成骨细胞中OPG mRNA的表达,同时抑制RANKL的mRNA的表达。     

微囊化成骨细胞诱导骨髓间充质干细胞体外成骨分化的量效研究

目的探讨微囊化成骨细胞体系细胞添加量对诱导骨髓间充质干细胞体外成骨分化的影响。方法制备含有成骨细胞的海藻酸钠-聚赖氨酸-海藻酸钠微囊,与间充质干细胞的共培养,在1,7,14 d通过细胞增殖量、碱性磷酸酶活性、实时定量PCR等检测,统计结果并分析。结果各时段细胞增量无统计学意义;碱性磷酸酶活性随细胞浓度增加表现出递增趋势,且骨钙蛋白mRNA的表达结果基本一致。结论微囊化成骨细胞在低浓度下已能促进骨髓间充质干细胞成骨分化,浓度升高时促分化能力越强,但达到一定浓度后继续提高时,对成骨分化的作用则不再增强。     

An in vitro comparison of implant materials cell attachment, cytokine and osteocalcin production

Bone deposition, for any implant system, is the deciding factor for the success. The biochemical signals at the cellular level will help elucidate the direction of host response. In this report, intercellular messenger, cytokines, that are regulatory for osteoblast and osteoclast function, were measured. Production of osteocalcin, a marker for osteoblast maturation was also estimated. Human osteoblast-like cells from osteosarcoma cell line MG 63 were grown in wells in the presence of titanium (Ti), titanium alloy (Ti6A14V) and stainless steel implant materials incubated at 37 degrees C. Interleukin-1alpha (IL-1alpha), IL-6, IL-8, IL-11 and osteocalcin were quantitated using standard enzyme linked immunosorbant assay (ELISA) kits from the growth media extracted at specific intervals over the critical ten day period. In all dishes, cells were seen adhering to the base after 24 hours and to confluence at 96 hours. Both IL-1alpha and IL-11 were not produced in sufficient quantities to be measured in the assay (< pg/ml). Interleukin-6 production was significantly higher for stainless steel than for titanium and the alloy. There was a progressive rise in osteocalcin production for titanium contrasted to a basal rate for stainless steel and alloy. Interleukin-8 levels for all metals and controls increased markedly after two days implicating inherent cellular characteristics. A relatively high constant range for macrophage colony stimulating factor from the first day was seen for all metals, including the controls. In conclusion, it appears that titanium implants activate osteocalcin production while stainless steel activates IL-6.     

木犀草素对小鼠体外培养前成骨细胞MC3 T3-E1增殖、分化、矿化和Wnt通路的影响

目的:探讨木犀草素对小鼠体外培养前成骨细胞MC3T3-E1增殖、分化和矿化及Wnt通路的影响.方法:在体外培养的MC3T3-E1s培养基中加入木犀草素0.25~8.00μmol/L培养12、24和48 h,以洛伐他汀0.04μmol/L作为阳性对照,采用细胞计数试剂盒法检测细胞增殖情况;用碱性磷酸酶(ALP)试剂盒检测细胞内ALP的活性;茜素红S染色法检测细胞矿化能力;采用实时荧光定量反转录PCR法检测细胞Ⅰ型胶原、骨钙素、低密度脂蛋白受体相关蛋白5(Lrp5)、β-连环素、护骨素/细胞核因子κB受体活化因子配体mRNA表达水平.结果:木犀草素可以剂量依赖性和时间依赖性地促进成骨细胞MC3T3-E1增殖(P<0.05~P<0.01);木犀草素(2.00、4.00和8.00μmol/L)可以剂量依赖性地促进MC3T3-E1成骨细胞ALP活性,增强MC3T3-E1成骨细胞矿化能力并上调MC3T3-E1成骨细胞中Ⅰ型胶原、骨钙素、Lrp5、β-连环素和护骨素/细胞核因子κB受体活化因子配体mRNA表达.结论:木犀草素2.00、4.00和8.00μmol/L可以促进MC3T3-E1细胞的增殖、分化与矿化及Wnt通路中Lrp5和β-连环素mRNA的表达.     

Smad3介导补肾中药对增龄成骨细胞VDR mRNA表达的影响

目的：探讨smad3是否介导了补肾中药对增龄成骨细胞VDR mRNA表达的影响,从而阐明补肾中药具有促进骨形成的机制。方法：分离6月龄和16月龄SD大鼠成骨细胞,采用组织块翻转方法培养,通过倒置显微镜观察细胞形态,并以矿化结节染色对成骨细胞加以鉴定。将SD大鼠随机分为正常组、生理盐水组、单味补阳组（固本壮骨粉）、复方补阳组（金匮肾气丸）、复方平补组（补肾益精方）、复方补阴组（知柏地黄丸）和西药对照组（阿法骨化醇片）,制备药物血清;当成骨细胞汇合达60％,换无血清培养液培养细胞24h后,加入含药血清（浓度为10％）再继续培养3d。采用RT-PCR方法检测含药血清干预后成骨细胞smad3和VDR mRNA的表达。结果：在增龄成骨细胞smad3 mRNA表达是下降的,这与增龄所致VDR mRNA表达下降相一致;单味补阳组、复方补阳组和西药对照组上调smad3 mRNA的趋势与它们上调VDR mRNA的趋势相一致。结论：补阳中药可能通过启动Smad3 mRNA表达而上调VDR mRNA表达,从而促进骨形成。