基质细胞衍生因子和甲状旁腺激素在组织再生中的作用

趋化因子是原位组织工程中最具有应用前景的趋化剂,基质细胞衍生因子(stromal cell derived factor-1,SDF-1)是重要的趋化因子之一,能通过趋化募集机体自身表达基质细胞衍生因子-1(CXCL12)的特异受体(C-X-C chemokine receptor type4,CXCR4)CXCR4的干细胞到达创伤区域,促进组织再生。甲状旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)作为唯一得到美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration,FDA)批准的用于治疗骨质疏松的骨合成代谢药物,能够动员骨髓基质细胞进入血液,并抑制蛋白二肽基肽酶-IV(dipeptidyl peptidase-IV,DPP-IV)对SDF-1的降解。二者联合应用可以发挥对干细胞的推和拉的双向效应以促进干细胞的募集、归巢,从而达到协同促进组织再生的作用。本文就SDF-1和PTH在组织再生中的作用做出综述。     

人牙龈干细胞的分离鉴定及基质细胞衍生因子-1对其趋化效应的研究

目的 研究基质细胞衍生因子-1（SDF-1）受体CXCR4在人牙龈干细胞（GMSCs）上的表达及SDF-1对人GMSCs的趋化效应。方法 通过有限稀释法分离并培养人GMSCs,检测其表面干细胞标志物的表达情况,测试其克隆形成率及多向分化能力,利用免疫荧光染色法检测人GMSCs上SDF-1受体CXCR4的表达,用Transwell细胞培养室检测不同质量浓度SDF-1对人GMSCs的趋化反应,光镜下计数迁移至滤膜下侧面的不同视野的细胞数。结果 人GMSCs具有较高的自我更新能力,在体外呈克隆状生长,表达间充质干细胞表面标志物CD44、CD73、CD90、CD105和CD166,而造血干细胞表面标志物CD14、CD34和CD45的表达为阴性。体外诱导培养的人GMSCs能够向成骨细胞及成脂细胞分化,其克隆形成率为21.4%±2.8%。免疫荧光染色显示,人GMSCs表达SDF-1受体CXCR4。SDF-1的质量浓度为100、200 ng·mL^-1时,Transwell细胞培养室中迁移的细胞数目（每高倍视野分别为189.3±4.4和164.6±4.9）显著多于空白对照组（每高倍视野47.8±2.5）（P<0.01）;使用CXCR4中和抗体处理后,人GMSCs的迁移效应明显受到抑制（每高倍视野降低为29.0±2.4,P<0.01）。结论 人GMSCs表达趋化因子SDF-1受体CXCR4,SDF-1对人GMSCs有趋化效应,这种趋化效应可能是通过其特异性受体CXCR4介导的。     

骨髓间质干细胞归巢至损伤组织的研究进展

骨髓间质干细胞(BMMSC)归巢至损伤的心肌组织,可恢复心肌丧失的功能.基质细胞衍生因子(SDF)1和半胱氨酸-X-半胱氨酸趋化因子受体(CXCR)4是刺激修复细胞迁移至受损心肌的关键性趋化因子,BMMSC会沿着SDF1质量浓度梯度定向迁移至靶器官.BMMSC在冠状动脉和心内膜注入定植率较高,而心内膜注入更为安全且不良反应少.BMMSC释放的神经生长因子、干细胞生长因子和脑衍生神经营养因子等可明显改善谷氨酸诱导的神经元损伤,是组织修复、自身免疫性疾病和移植物抗宿主病的免疫调节剂.BMMSC可调控肿瘤组织中表皮生长因子受体和CXCR4等趋化因子的表达,从而控制肿瘤细胞的增殖.BMMSC亦是牙周组织工程学中理想的种子细胞,而冷冻后的BMMSC可保持其新鲜的特性,归巢数量有所增加.把BMMSC引入牙周损伤组织中,将为牙周损伤组织的修复和再生提供新的思路和楔入点.     

高速泳动族蛋白-1在成体干细胞迁移中的作用

高速泳动族蛋白-1(HMGB1)是一种广泛存在于真核生物中且高度保守的核蛋白,在组织损伤和细胞应激状态下可以被释放至细胞外基质之中,除作为炎症递质参与免疫反应外,也介导成体干细胞的迁移,促进多种组织的修复和再生.本文就HMGB1和高级糖基化终末产物受体(RAGE)的结构及生化特点、HMGB1对成体干细胞迁移的影响、HM...     

SDF-1/CXCR-4生物轴的研究进展

趋化因子基质细胞衍生因子1(SDF一1)以及其受体CXCR一4组成的生物轴与多种信号通路有着密切的联系,因此与细胞多项生理功能相关。同时SDF-1/CXCR一4生物轴与多种疾病的发生发展以及组织再生也有着密不可分的联系。本文对SDF一1/CXCR一4生物轴在细胞功能、疾病发展以及组织再生方面研究新进展做以综述。     

rhPDGF-BB对糖尿病大鼠骨髓基质干细胞迁移的促进作用

目的: 体外评价不同浓度人重组血小板衍生生长因子BB（recombinant human platelet derived growth factor-BB, rhPDGF-BB）对糖尿病大鼠骨髓基质干细胞（BMSCs）迁移的影响,以及基质细胞衍生因子（stromal cell-derived factor 1,SDF-1）和其G 蛋白偶联受体CXCR4调控作用的相关机制,为rhPDGF-BB应用于临床糖尿病患者相关骨修复再生治疗提供理论基础。方法: 建立链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠动物模型。体外培养糖尿病大鼠BMSCs,作为对照组。采用Transwell小室趋化模型,以浓度0、10、50、100 ng/mL rhPDGF-BB作用BMSCs,检测其体外趋化作用;定时定量RCR检测BMSCs SDF-1、CXCR4 mRNA的表达变化,筛选出药物最佳作用浓度;应用PI3K/Akt抑制剂,反向证实rhPDGF-BB对BMSCs的SDF-1、CXCR4表达的调节作用。采用SPSS 17.0软件包对数据进行统计学分析。结果: 链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠,1周后选取大鼠尾静脉血糖浓度高于16.7 mmol/L者为建模成功大鼠。与糖尿病大鼠的BMSCs相比,rhPDGF-BB促进糖尿病大鼠BMSCs的迁移,50 ng/mL rhPDGF-BB为促进糖尿病大鼠BMSCs迁移的最佳作用浓度,PI3K/Akt抑制剂明显抑制糖尿病大鼠BMSCs的迁移。结论: rhPDGF-BB促进糖尿病大鼠BMSCs的迁移,并通过SDF-1/CXCR4轴,调节糖尿病大鼠BMSCs的迁移。     

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过去人们研究肿瘤趋化迁移的生物学特性,主要集中于肿瘤细胞受到趋化向外转移方面。近年来,随着干细胞研究的深入,人们发现了间充质干细胞向肿瘤的轴向趋化效应,进而产生了-种新的观点,即“间充质干细胞可能是-种很有希望的肿瘤靶向治疗新载体”。趋化因子及其受体在这-趋化过程中扮演重要的角色,如SDF-1／CXCR4、IP-10和I-TAC／CXCR3、MCP-1／CCR2等。本文对这些趋化因子及其受体的结构、生物学特性进行了回顾,对其在肿瘤细胞、间充质千细胞上的表达,在间充质干细胞向肿瘤迁移中的作用以及基因治疗等提高趋化迁移能力的方法进行了综述,为提高间充质千细胞在口腔肿瘤治疗中的疗效提供帮助。     

趋化因子在骨缺损修复中的研究进展

骨髓基质干细胞具有向损伤组织、缺血区域定向迁移的能力,损伤区域趋化因子的表达增加在BMSCs定向迁移中起关键作用,目前研究较多的对骨髓基质干细胞有明显趋化作用的趋化因子有基质细胞衍生因子（SDF-1）、粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、肝细胞生长因子（HGF）、干细胞因子（SCF）等,而且这些趋化因子还能促进损伤部位的血管形成,为新生组织提供营养,是再生骨组织功能化的基础。本文对在骨缺损修复中发挥重要作用的一些趋化因子进行综述。     

基质细胞衍生因子1在人炎症牙髓组织中表达的实验研究

目的:研究基质细胞衍生因子1(Stromal cell-derived factor-1,SDF-1)及其受体CXCR4在人炎性牙髓组织中的表达,探讨SDF-1/CXCR4轴在牙髓炎症发生发展中的可能作用。方法:采用免疫组织化学染色的方法检测SDF-1和CXCR4阳性细胞在健康、炎症牙髓组织中的分布情况。以实时荧光定量RT-PCR方法检测SDF-1mRNA在健康和炎症牙髓中的表达。结果:炎性牙髓中SDF-1、CXCR4主要分布于炎性细胞、成牙本质细胞和微血管内皮细胞。而正常组牙髓少见SDF-1、CXCR4阳性细胞。炎性牙髓中SDF-1mRNA的表达较健康牙髓显著增强。结论:与正常牙髓相比,炎性牙髓组织中SDF-1、CXCR4阳性细胞明显增多。炎性牙髓中SDF-1表达水平明显上调。SDF-1/CXCR4轴可能参与了牙髓炎症损伤和修复过程。     

基质细胞趋化因子-1对人牙周膜干细胞趋化因子受体——CXC亚家族受体4表达的影响研究

目的:证实人牙周膜干细胞(human periodontal ligament stem cells,hPDLSCs)表达趋化因子受体——CXC亚家族受体4(cysteine X cysteine receptor 4,CXCR4)及探究趋化因子基质细胞趋化因子-1(stromalcell-derived factor1,SDF-1)和阻断剂AMD3100(商品名:普乐沙福)对CXCR4表达的影响,从而为探究牙周膜干细胞生物学效应的影响提供理论基础。方法:采用消化组织块法联合有限稀释法分离纯化得到hPDLSCs,取第3代hPDLSCs随机分为3组:阴性对照组、SDF-1组(200μg/L SDF-1),SDF-1+AMD3100组(200μg/L SDF-1+10 mg/L AMD3100)。利用Western blot检测CXCR4在hPDLSCs上的表达及在SDF-1、AMD3100作用下CXCR4表达的变化。结果:1.筛选后的hPDLSCs可被诱导分化为成骨细胞和成脂细胞,证实其具有多向分化潜能;利用流式细胞仪检测其细胞表型鉴定其符合牙周膜干细胞的免疫表型。2.Western blot检测结果显示hPDLSCs上表达CXCR4,且应用SDF-1后上调CXCR4的表达,SDF-1+AMD3100组无明显变化。结论:1.hPDLSCs可从新鲜离体牙的牙周膜中培养获得,经有限稀释法纯化后鉴定为间充质来源。2.hPDLSCs上表达CXCR4,SDF-1通过上调hPDLSCs上CXCR4的表达,AMD3100可阻断SDF-1与其受体CXCR4结合。     

脂联素对不同培养条件下成骨细胞与间充质干细胞中SDF-1/CXCR4表达影响的实验研究

目的研究不同培养条件下,脂联素对成骨细胞的基质细胞衍生因子(SDF-1)以及间充质干细胞CXCR4表达的影响。方法提取重组的脂联素蛋白,将10μg/m L脂联素作用于单独培养的MC3T3-E1以及C3H10T1/2细胞,Real-time定量PCR方法检测SDF-1/CXCR4表达变化;设计MC3T3-E1及C3H10T1/2细胞共培养体系,比较共培养对MC3T3-E1及C3H10T1/2细胞的SDF-1/CXCR4表达变化;将脂联素加入共培养体系,比较脂联素对共培养体系中MC3T3-E1及C3H10T1/2细胞SDF-1/CXCR4 mRNA表达变化。结果 Real-time定量PCR结果显示:单独培养条件下,脂联素促进了MC3T3-E1细胞SDF-1mRNA的表达;而在共培养体系中,脂联素则下调了MC3T3-E1细胞SDF-1mRNA的表达。无论单独培养还是共同培养,脂联素对C3H10T1/2细胞的CXCR4表达均起下调作用。结论脂联素对成骨细胞SDF-1的表达呈双向调节作用,而对间充质干细胞CXCR4则起下调作用。脂联素通过调节SDF-1/CXCR4影响间充质干细胞和成骨细胞的微环境。     

CXCR4受体在口腔鳞癌细胞系中的表达及对细胞增殖和迁徙的影响

目的:观察口腔鳞癌细胞系(OSCC)中趋化因子受体CXCR4的表达,检测SDF-1/CXCR4反应轴对OSCC增殖的作用,SDF-1对CXCR4阳性肿瘤细胞的趋化作用,探讨CXCR4受体在OSCC中的功能及活性。方法:细胞涂片免疫荧光法检测CXCR4蛋白在OSCC细胞系的表达,流式细胞仪直接免疫荧光法检测OSCC细胞系中CXCR4蛋白的表达量,MTT法检测细胞的增殖能力,体外迁徙实验检测SDF-1/CXCR4反应轴对OSCC细胞的趋化作用。采用SPSS10.0软件包进行ANOVA方差分析和t检验。结果:CXCR4蛋白在OSCC细胞系呈阳性表达,表达率为68.62%。OSCC细胞在SDF-l作用下,其增殖反应显著增强,CXCR4抗体可显著抑制肿瘤细胞的增殖,SDF-1可显著诱导OSCC细胞的移动。结论:CXCR4受体与OSCC细胞增殖、迁徙功能有一定关系。     

Recruitment of exogenous mesenchymal stem cells in mandibular distraction osteogenesis by the stromal cell-derived factor-1/chemokine receptor-4 pathway in rats

Distraction osteogenesis is widely used in orthopaedic and craniofacial surgery. However, its exact mechanism is still poorly understood. The purpose of this study was to find out whether there is systemic recruitment of mesenchymal stem cells (MSC) to the neocallus in the distraction gap by the stromal cell-derived factor-1 (SDF-1)/CXC chemokine receptor 4 (CXCR4) axis during osteogenesis. We examined the migration of MSC towards a gradient of SDF-1 in vitro. We also transplanted MSC labelled with green fluorescent protein (GFP) intravenously, with or without treatment with CXCR4-blocking antibody, into rats that had had unilateral mandibular distraction osteogenesis, and investigated the distribution of cells labelled with GFP in the soft callus after 24 h. We found that SDF-1 facilitated the migration potency of MSC both in vitro and in vivo, and this migration could be inhibited by AMD3100, an antagonist of CXCR4, and promoted by local infusion of exogenous SDF-1 into the distraction gap. This study provides a new insight into the molecular basis of how new bone is regenerated during distraction osteogenesis.     

CXC受体4阳性表达骨髓间充质干细胞的分选及其骨向分化的能力

目的研究磁珠分选法分选表面CXC受体4（CXCR4）阳性表达的大鼠骨髓间充质干细胞（BMSC）的分选效率,以及分选后BMSC的增殖、迁移和成骨能力是否受到影响。 方法全骨髓贴壁法分离培养大鼠BMSC,通过生长曲线、成骨成脂诱导分化和流式检测BMSC表面标记蛋白表达,鉴定大鼠BMSC。流式检测细胞表面CXCR4的阳性率,通过生长曲线及克隆形成实验检测细胞的增殖活性及克隆形成能力,Transwell体外趋化实验检测细胞迁移能力,通过检测成骨诱导早期细胞ALP活性和成骨相关基因的表达,分析细胞成骨能力,数据采用单因素方差分析处理。 结果通过全骨髓贴壁法获得具有自我更新和多向分化能力的大鼠BMSC。磁珠分选阳性细胞表面CXCR4表达[（55.13 ± 0.67）%]较未分选组[（6.49 ± 0.59）%]显著增加（LSD-t = 63.66,P<0.001）。分选阳性细胞的克隆形成能力[（16.22 ± 1.68）%]以及培养后期细胞增殖活性（A_{450（5 d）}= 1.40 ± 0.04;A_{450（7 d）}= 1.60 ± 0.01）较未分选细胞[CFU =（17.00 ± 1.76）%;A_{450（5 d）}= 1.49 ± 0.07;A_{450（7 d）}= 1.60 ± 0.12]均无明显变化;而培养早期（第1、3天）分选阳性细胞的增殖活性[A_{450（1 d）}= 0.50 ± 0.01;A_{450（3 d）}= 0.81 ± 0.05]较未分选细胞[A_{450（1 d）}= 0.57 ± 0.01;A_{450（3 d）}= 0.96 ± 0.06]稍低[LSD-t_{1 d} = 5.208,P_{1 d} = 0.002;LSD-t_{3 d} = 3.563,P_{3 d} =0.012]。分选阳性细胞的基质细胞衍生因子1α（SDF-1α）定向迁移能力（71.33 ± 5.69）较未分选细胞（23.33 ± 1.53）显著增强（LSD-t = 17.211,P<0.001）。在成骨诱导早期,分选阳性细胞的Runx2 mRNA（0.93 ± 0.12）较未分选组（0.51 ± 0.14）表达上调（LSD-t = 4.703,P = 0.003）,而ALP活性及ALP mRNA、OCN mRNA的表达均无明显变化（P>0.05）。 结论磁珠分选法可有效分选CXCR4⁺ BMSC,显著提高BMSC向SDF-1α的迁移效率,对细胞的增殖活性影响不大。