骨髓间充质干细胞成骨分化相关通路的研究进展

骨髓间充质干细胞（BMSCs）是一种多能成体干细胞,是组织工程重要的种子细胞来源之一。BMSCs是成骨细胞的起源,体外条件下,BMSCs可以诱导分化为成骨细胞等多种细胞,这一过程受到多条信号通路的调控,其中比较重要的有骨形成蛋白（BMPs）／Smad通路、丝裂原激活蛋白激酶通路、Wnt通路和钙离子通路等。这些信号通路对BMSCs成骨分化具有重要的调节作用,最终维持了骨代谢平衡。BMSCs成骨分化对骨重建具有重要的影响,研究BMSCs成骨分化相关通路可以揭示其分子调控机制,为相关疾病的治疗提供新的靶点。     

大麻二酚对衰老小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化影响的体外细胞实验

背景 衰老状态的骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)成骨分化能力降低,影响正常骨代谢.细胞自噬在衰老过程及成骨代谢中发挥重要作用,大麻二酚(cannabidiol,CBD)能促进自噬,但CBD能否通过调节自噬进而促进衰老BMSCs成骨分化仍不清楚.目的 探...     

中药正性影响骨髓间充质干细胞成骨分化及机制的进展

骨髓间充质干细胞（Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）具有多能分化能力,并具有易于获得、低免疫排斥性等特点,现今已成为研究热点之一,其已在中药研究中有广泛应用,尤其是在促其成骨相关研究中,中药可有效促进BMSCs成骨,提高碱性磷酸酶、骨钙素等成骨标志因子的表达,同时研究者对中药促成骨机制也有深入研究。本文就中药正性影响BMSCs成骨分化的研究进行总结。     

阿仑膦酸钠对骨髓间充质干细胞骨向诱导的实验研究

目的探讨阿仑膦酸钠(ALN)对骨髓间充质干细胞(BMSCs)增殖和骨向分化能力的影响,观察其促BMSCs骨向分化过程中对转化生长因子β1(TGF-β1)及骨形成蛋白-2(BMP-2)表达的影响,分析可能的作用途径。方法以碱性磷酸酶(ALP)等指标确定干预药物不同浓度梯度中最佳促BMSCs骨向分化剂量;分组实验,通过检测诱导分化过程中ALP和钙化结节等指标的表达,观察其对BMSCs骨向分化能力的影响;ELISA法检测骨向分化过程中TGF-β1、BMP-2的表达。结果 ALN最佳促BMSCs增殖和骨向分化浓度为1×10-8mol/L,该浓度ALN能促进成骨指标的表达和TGF-β1和BMP-2分泌增加;具有促BMSCs骨向分化能力的ALN各诱导组均伴随TGF-β1和BMP-2分泌增加。结论 ALN能促进BMSCs增殖和骨向分化;在BMSCs骨向分化过程中,上调TGF-β1、BMP-2的表达量可能是各干预药物促进MSCs骨向分化的作用机制之一。     

PTRF介导骨髓间充质干细胞衰老在骨质疏松中的作用及其分子机制

【立论依据及设计思路】 临床上衰老所致的骨质疏松症(OP)没有好的治疗办法,以“干细胞”作为种子细胞的治疗策略为其提供了新的方法。骨髓间充质干细胞(BMSCs)自身衰老可影响其向成骨细胞分化,是衰老所致OP的重要因素。但何种机制参与调控BMSCs 衰老仍不明确。新近研究表明聚合酶Ⅰ转录释放因子(PTRF)介导细胞衰老,但目前暂未见PTRF在BMSCs衰老中作用的报道,我们预实验结果显示PTRF在老龄SD大鼠来源的BMSCs表达偏高。因此提出假说:PTRF可能介导BMSCs衰老在OP中发挥重要的作用,调控PTRF的表达可以通过延缓BSMCs衰老从而抑制OP。为此提出设计思路:(1)明确BMSCs衰老与PTRF有关;(2)证明PTRF介导BMSCs衰老影响成骨分化;(3)在动物模型上验证,输入上调或下调PTRF表达的BMSCs可促进或抑制OP。 【实验内容】 (1)对幼龄及老龄SD大鼠来源BMSCs进行鉴定,比较其PTRF和衰老标志物p21、p53表达以及成骨分化能力;(2)上调或下调PTRF对BMSCs衰老及成骨分化的影响;(3)探讨PTRF是否通过影响成骨分化相关蛋白碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OPN)的表达从而导致成骨分化异常;(4)在老年性骨质疏松SD大鼠模型上,在体输入上调或下调PTRF的BMSCs,验证其对衰老所致OP的影响。 【材料】 动物:幼龄SD大鼠(5周)、老龄SD大鼠(32周)、雌性SD大鼠(10周);抗体:CD29、CD34、CD44、CD45(用于BMSCs鉴定);PTRF;ALP、OPN等成骨分化相关蛋白抗体;引物:(PTRF、P21、P53);转染相关:PTRF siRNA(慢病毒)、表达载体; 培养相关:成骨培养基;成骨染色试剂:茜素红S。 【可行性】 (1)我们预实验结果显示PTRF在幼龄和老龄SD大鼠来源BMSCs表达存在差异,并且与成骨分化相关。因此本项目的提出具有坚实的实验基础,理论上可行; (2)课题组成员都参与过学校暑期及业余学生科研项目,具有相关实验基础,技术上可行;(3)指导教师从事PTRF相关研究,可提供很好的支持,试剂及设备上可行。 【创新性】 老年化是当今中国社会面临的严重问题,本项目结合干细胞转化研究新进展,从PTRF介导BMSCs衰老影响成骨分化入手,为临床上治疗老年性OP提供一种新的安全有效的靶点。     

microRNA调控间充质干细胞成骨分化的研究进展

间充质干细胞是一类体内广泛存在的多能干细胞,具有多向分化潜能,为多种组织器官提供保护及损伤修复。近年来,间充质干细胞向成骨细胞诱导分化用于治疗骨代谢等相关性疾病已成为热点。microRNA（miRNA）作为生物体内重要的小分子非编码RNA,通过转录后调控影响基因表达,参与各种生命过程。研究显示,多种不同的miRNA在间充质干细胞向成骨分化过程中起着核心调节作用。本文结合相关文献,对miRNA调控间充质干细胞成骨分化的作用及机制归纳总结,以帮助全面了解靶向miRNA治疗骨代谢性相关疾病的潜能。     

Wnt信号通路在骨髓间充质干细胞神经分化中的综述

背景：骨髓间充质干细胞（BMSCs）具有多分化潜能,在特定的体内外环境下,具有向多种类型细胞分化的能力,可以分化为骨、软骨、神经、肌腱、脂肪、心脏、肝脏、上皮等多种细胞[1,2]。近年研究BMSCs可以跨胚层向神经细胞分化,在脊髓损伤修复等再生医学领域具有广阔应用前景。目前对Wnt信号在BMSCs神经分化中的调控机制少有研究。探讨BMSCs神经分化的Wnt信号调控机制,为细胞靶向治疗脊髓损伤等神经系统疾病提供理论依据。 目的：wnt信号通路在骨髓间充质干细胞增殖和神经分化中作用的综述。 方法：检索时间：中文文献：1990/2010,英文文献：1990/2010。中文检索词“骨髓间充质干细胞,神经分化,Wnt信号通路”,英文检索词“bone marrow mesenchymal stem cells,neural differentiation,Wnt signaling pathway”,检索数据库：重庆维普资讯,中国期刊网,CNKI博硕士论文数据库。检索文献类型：研究原著,基础研究,综述等。检索文献量：中文文献15篇,英文文献42篇。 结果与结论:本文概述了Wnt信号通路的组成及BMSCs在增殖和神经分化中的作用,探讨Wnt信号转导通路在BMSCs神经分化调控机制,深入了解BMSCs的本质,优化神经诱导方法,更有利于促使BMSCs沿着神经元方向分化并促进其发育为成熟的功能性神经元。这将推动BMSCs在细胞靶向治疗中的应用走上一个新台阶。     

精脒对衰老兔骨髓间充质干细胞成骨分化的影响及机制研究

背景 研究发现衰老兔骨髓间充质干细胞(bone-marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)的成骨分化能力减弱,而精脒(Spermidine)对衰老相关疾病具有保护作用.目的 探讨精脒对衰老兔骨髓间充质干细胞成骨分化的影响及其作用机制.方法 复苏BMSCs并将其分为3组:对照组(Vehicle,培养基中不加入药物),D-半乳糖诱导衰老组(D-gal,培养基中加入40 g/L D-gal诱导BMSCs衰老),Spermidine干预组(Spermidine,培养基中加入40 g/L D-gal + 3 μmol/L Spermidine处理BMSCs).试剂盒检测细胞内烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)与还原型NAD+(NADH)比例,MTT法检测细胞增殖活性.成骨诱导培养后,Western blot检测Sirt1蛋白的表达,qPCR检测成骨相关基因的转录水平.结果 与Vehicle组相比,D-gal组细胞内NAD+/NADH比例降低,BMSCs增殖减弱(P<0.05);Spermidine可提高细胞内NAD+/NADH比例并促进BMSCs增殖(P<0.05).成骨诱导培养后,D-gal抑制Sirt1表达并下调成骨相关基因Runx2、Osx和ALP的转录表达(P<0.05);而Spermidine可上调Runx2、Osx和ALP的转录表达(P<0.05).当采用siRNA抑制Sirt1表达后,Spermidine上调成骨相关基因转录表达的作用明显减弱(P<0.05).结论 Spermidine可通过激活Sirt1促进衰老兔BMSCs成骨分化.     

微RNA调控骨髓间充质干细胞成骨分化的研究进展

目前,对于大面积骨坏死及骨代谢疾病临床仍没有合适的治疗方法。治疗这些疾病的关键在于如何促进成骨分化,而微RNA(miRNA)作为真核细胞内的特异性调节因子,参与了大量基因的编码,在转录、翻译过程中发挥重要作用,其通过对多种信号通路的调节,促进间充质干细胞的成骨分化和骨再生。同时,miRNA的异常表达也是导致骨质疏松、骨性关节炎等骨代谢疾病的重要因素。由于miRNA数量较多,故其在调节骨代谢过程的作用机制仍不明确,未来需进一步研究,以为骨代谢疾病的特定治疗提供理论依据。     

人骨髓间充质干细胞成骨诱导的研究进展

<正>干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞,在一定条件下可分化为多种功能细胞,根据发育阶段不同分为胚胎干细胞和成体干细胞。骨髓间充质干细胞(Bone marrow-derived mesenchymal stem cells,BMSCs)是骨髓基质系统中的一类多能干细胞,具有向中胚层和神经外胚层来源组织细胞分化的能力。BMSCs获取简便,分离培养较容易,移植排斥反应较弱,植入反应较为理想。哺乳动物来源的BMSCs是具有多向分化潜能的成体干细胞,相关研究证实其有强烈的成骨潜     

蛋白激酶CβⅡ负调控小鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化

目的观察蛋白激酶C(PKC)各亚型在小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化中的作用。方法Western blot检测小鼠BMSCs成骨分化中PKC各亚型的活化情况;利用PKC阻断剂GFX分析PKC在BMSCs体外成骨分化中的作用;碱性磷酸酶(ALP)试剂盒检测成骨早期分化指标ALP的活性;茜素红染色检测BMSCs体外矿化能力;实时荧光定量聚合酶链反应(PCR)检测成骨分化相关基因Runx2、Ⅰ型骨胶原a1(ColⅠa1)和ALP的表达情况。结果小鼠BMSCs成骨分化过程中,仅检测到PKCβⅡ亚型活化,其他亚型均无明显活化。利用PKC阻断剂GFX抑制PKCβⅡ活化后,茜素红染色结果显示BMSCs的成骨分化过程受到促进;PCR结果显示成骨分化相关基因Runx2、ColⅠa1和ALP的mRNA水平均有不同程度增加;ALP活性检测结果也显示BMSCs的成骨分化过程受到促进。结论PKCβⅡ可负调控小鼠BMSCs的成骨分化。     

Effects of Eupolyphaga Containing Serum on Adipogenic and Ossific Differentiation of BMSCs

目的 探讨(庶)虫干预骨髓间充质干细胞( BMSCs)成脂和成骨分化的作用机制.方法 传3代BMSCs分为空白对照组、激素组、(庶)虫组,3组干预6d后对碱性磷酸酶(ALp)、甘油三酯(TG)进行检测,用光镜和电镜观察3组BMSCs细胞的超微结构.结果 (庶)虫含药血清干预BMSCs后,(庶)虫组甘油三酯含量较激素组明显降低,细胞ALP含量较激素组明显增加,激素可以促使BMSCs脂肪分化,抑制细胞代谢和分裂增殖能力.结论 (庶)虫含药血清可以抑制BMSCs成脂分化,促使BMSCs成骨分化.     

间隙连接蛋白-43调控骨组织细胞间平衡在激素性股骨头坏死中的研究进展

股骨头坏死是一种以股骨头内成骨细胞(osteoblast,OB)成骨活性降低,破骨细胞(osteoclast,OC)破骨活性增大,骨髓基质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)成骨分化降低、成脂分化增强,血管内皮细胞(endothelial cell,EC)受损、血供减少,致使股骨头内骨代谢处于负平衡状态的一种骨代谢疾病。股骨头坏死与骨组织细胞间信息传递异常密切相关。缝隙连接(gap junction,GJ)是相邻细胞间进行信息传递的一种膜通道结构,GJ在骨组织细胞间物质及信号传导通讯中起重要调控作用。通过GJ进行缝隙连接细胞通讯对上述骨代谢动态平衡具有重要作用;间隙连接蛋白-43(connexin 43,Cx43)是骨组织GJ中的重要组分。因此,GJ介导的细胞间信息传递与股骨头坏死等骨代谢疾病的发生密切相关。本文从GJ及Cx43在激素性股骨头坏死疾病中的研究进展作一综述。     

骨髓间充质干细胞移植治疗慢性胰腺炎的研究进展

我国慢性胰腺炎的发病率有上升趋势,目前慢性胰腺炎的治疗以控制临床症状为主,治疗效果不尽如人意。干细胞具有多向分化增殖的能力和对损伤细胞的修复功能,近年来被广泛应用于多种疾病的临床治疗。骨髓间充质干细胞（BMSCs）因其具有自我更新和多向分化的潜能,且取材方便,是细胞治疗和组织工程的理想种子细胞,BMSCs移植治疗慢性胰腺炎在实验研究中取得了一定成果。本文旨在概述BMSCs在慢性胰腺炎研究中的进展及不足,证实细胞治疗有望成为治疗慢性胰腺炎的新方法之一。     

miR-21诱导犬BMSCs骨向分化的体外实验研究

目的 体外研究检测miR-21诱导拉布拉多犬骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化的作用.方法 构建LentimiR-21-Luciferase与Lenti-LacZ-Luciferase慢病毒载体,分别转染犬BMSCs,将研究分为miR-21组与LacZ组.利用体外细胞划痕实验来比较转染后BMSCs的爬行迁移能力.在转染后的第0、1、4、7、14天分别提取miR-21组与LacZ组BM-SCs的mRNAs和蛋白.通过Real time-PCR技术和Westernblot检测成骨分化关键因子骨钙素(OCN)和骨桥蛋白(OPN)的表达.结果 Lenti-miR-21-Luciferase与Lenti-LacZ-Luciferase慢病毒载体成功转入BMSCs后,miR-21组的BMSCs细胞爬行迁移能力显著增强(P＜0.001);Real time-PCR和Western blot结果显示,miR-21可以显著上调BMSCs成骨分化关键因子OCN和OPN的表达(P＜0.05).结论 miR-21可以显著促进BMSCs的成骨分化,为进一步的体内实验奠定基础.     

Sdccag3通过Wnt通路对高脂血症大鼠种植体骨结合的影响

目的 探讨Sdccag3在高脂环境中通过Wnt信号通路影响骨髓间充质干细胞(BMSCs)成脂成骨分化以及高脂血症大鼠种植体周围骨结合的能力。 方法 构建高脂血症大鼠模型以及高脂环境培养BMSCs并进行成骨诱导,慢病毒载体过表达/沉默结肠癌抗原3(Sdccag3)的表达,采用RT-PCR、Western blotting、Micro-CT以及硬组织切片HE染色、油红O染色、免疫荧光染色等方法检测高脂环境中Sdccag3对大鼠骨代谢以及BMSCs分化平衡的影响。 结果 高脂成骨诱导BMSCs后过表达Sdccag3,下调成脂分化指标脂肪酸结合蛋白4(FABP4)、过氧化物酶体增殖剂激活受体γ(PPAR-γ),并上调Wnt信号通路标志基因低密度脂蛋白受体相关蛋白 5(LRP5)、LRP6、β-catenin及Wnt5a、Wnt5b,上调成骨分化指标碱性磷酸酶(ALP)、 Runt相关的转录因子2(Runx2);在高脂血症大鼠种植体周围骨组织中,过表达Sdccag3可上调Wnt信号通路标志基因并抑制周围脂形成,沉默LRP5会下调Sdccag3、成骨分化指标,上调成脂分化指标,与沉默Sdccag3表达一致。 结论 高脂血症促进种植体周围脂肪形成并抑制Sdccag3表达;过表达Sdccag3抑制BMSCs成脂分化并降低高脂血症大鼠种植体周围的成脂,促进成骨,促进Wnt信号通路标志基因表达。     

嘌吗啡胺靶向激活Hedgehog信号 通路调控骨髓来源间充质干细胞 成骨-成脂分化平衡的机制研究

目的 探讨小分子药物嘌吗啡胺（PM）靶向激活 Hedgehog（Hh）信号通路后对骨髓来源间充质干细胞（BMSCs）成骨-成脂分化平衡的影响及其机制。 方法 通过细胞计数试剂盒-8 法评估 PM 对 BMSCs 增殖的细胞毒性,并通过检测 不同浓度 PM 处理下 BMSCs 细胞内 Gli1 转录水平,选择合适的 PM 处理浓度。随后通过诱导 BMSCs 成骨、成脂分化,检测 ALP 表达（ALP 染色）、钙结节（Von Kossa 矿化结节染色法）评估 PM 对 BMSCs 成骨诱导的影响,采用油红 O 染色检测 PM 对 BMSCs 成脂诱导的影响。最后通过 qRT-PCR 法验证 PM 干预下 BMSCs 成骨-成脂分化过程中相关核心转录因子、特征基因的变 化。 结果 10 μmol/L 及以下浓度的 PM 对 BMSCs 增殖无明显毒性反应,并且 2 μmol/L PM 即可显著激活 BMSCs 细胞内 Hh 信 号通路（P＜0.01）。在 2 μmol/L PM 干预下,BMSCs 成骨分化诱导时 ALP 表达、钙结节形成较对照组显著增强,而成脂分化诱 导时脂滴的形成受到了明显的抑制。在此基础之上,qRT-PCR 结果提示 2 μmol/L PM 可明显促进 BMSCs 成骨分化过程中核 心转录因子 Sp7 以及特征性基因 ALP、整合素结合唾液酸蛋白（Ibsp）的转录,并抑制成脂分化过程中核心转录因子过氧化物酶 体增殖物激活受体 γ（Pparg）、CCAAT 增强子结合蛋白 α（Cebpa）以及特征基因围脂滴蛋白 1（Plin1）、脂联素（Adipoq）、脂肪 酸转位酶（Cd36）的转录。 结论 PM 可通过激活 Hh 信号通路,调控成骨-成脂分化相关核心转录因子,促进 BMSCs 成骨分化 并抑制其成脂分化。     

中药对骨质疏松症骨代谢影响研究进展

目的:归纳与总结近几年中药在实验研究及临床研究方面对骨质疏松症骨代谢影响的研究进展。方法:检索国内外数据库中中药对骨质疏松症骨代谢影响的相关文献,按照实验研究及临床研究分别阐述中药对骨质疏松症骨代谢影响的作用机制。结果:国内外对于中药如何治疗骨质疏松症及其如何调节骨代谢的相关研究逐年增多,但系统的归纳与总结较少。结论:从实验及临床研究来看,中药对骨质疏松症骨代谢的影响确切,对骨质疏松症疗效较好,具有增强ALP活性、促进成骨细胞增殖分化、抑制破骨细胞活性、降低异常升高的骨转换率、补充雌激素等作用,但仍有待进一步研究,为中药在影响骨质疏松症骨代谢方面提供更全面的科学依据。     

激活蛋白-1在骨代谢相关信号通路中的作用研究进展

激活蛋白-1(AP-1)是调节细胞增殖、分化和凋亡的关键转录因子。AP-1可通过调控成骨细胞和破骨细胞的增殖、分化和凋亡,参与骨骼生长的生理及病理过程。近年来研究发现,AP-1作为核因子-κB受体活化因子配体/核因子-κB受体活化因子信号通路的重要转录因子,主要通过核因子-κB和Jun氨基末端激酶、细胞外信号调节激酶和p38信号通路调节破骨细胞形成,参与骨代谢过程,其与骨质疏松、骨肿瘤等代谢性骨疾病的发生发展相关,这为代谢性骨疾病提供了新的治疗靶点。本文就AP-1在骨代谢相关信号通路的作用研究进展作一综述。     

Wnt/β-catenin信号通路拮抗蛋白DKK1在骨骼发育和骨代谢中的作用

[目的]探讨Wnt/β-catenin信号通路拮抗蛋白Dickkopf-1(DKK1)在骨骼发育和骨代谢中的作用机制,为骨骼发育和骨代谢相关疾病的治疗奠定基础。[方法]查阅近10年内CNKI、维普数据库、PUBMED数据库中DKK1相关国内外文献,从DKK1对骨发育、骨代谢及相关疾病等方面分析总结其作用机制。[结果]DKK1是Wnt/β-catenin信号通路的可溶性抑制剂,它在骨骼发育和骨代谢的过程中都发挥着至关重要的作用。[结论]DKK1通过抑制经典Wnt/β-catenin通路影响骨发育,中和或抑制DKK1的表达对多种骨代谢疾病起到治疗作用,这也为骨骼发育和骨代谢机制研究及药物筛选提供新的思路。