洛铂与放疗联合治疗对SGC-7901胃癌细胞凋亡的影响

目的观察洛铂与放疗联合治疗对SGC-7901胃癌细胞凋亡的影响。方法实验分为正常对照组、单纯化疗组、单纯放疗组、放疗化疗联合组。倒置显微镜观察细胞生长状态,流式细胞仪检测细胞凋亡率,RT-PCR方法检测p53 mRNA表达。结果倒置显微镜观察,正常对照组的细胞呈多角形,细胞大小均匀。加入洛铂与照射后,细胞生长相对减慢,细胞体积变小,出现明显的细胞生长抑制。流式细胞仪检测细胞凋亡率,单纯化疗组与单纯放疗组的细胞凋亡率均高于正常对照组(P<0.01),联合组细胞凋亡率明显高于单纯化疗与单纯放疗组,差异有统计学意义(P<0.01)。联合组p53 mRNA表达明显高于正常对照组(P<0.01),联合组p53 mRNA表达均高于单纯化疗组与单纯放疗组(P<0.05)。结论化疗与放疗联合应用增加胃癌细胞的凋亡率。     

罗曼鹤鸡骨髓间充质干细胞的分离培养和鉴定

目的建立鸡骨髓间充质干细胞（BMSCs）的分离培养和鉴定体系。方法从1～14天龄罗曼鹤鸡骨髓中分离骨髓细胞,差速贴壁法纯化、扩增BMSCs。倒置显微镜下观察细胞形态特征,MTY法绘制生长曲线,流式细胞仪检测细胞标志物,并分别进行成骨、成脂诱导分化能力检测。结果分离培养的细胞呈成纤维细胞样或长梭形,生长状态良好;CD29阳性表达率为92．10％,CD34阳性表达率仅为0．80％;经成骨诱导分化,出现明显的钙化结节,茜素红染色阳性;经成脂诱导分化,油红O染色阳性,细胞内出现明显的脂质小滴。结论建立了操作简单、高效的鸡BMSCs分离培养和鉴定体系,为鸡BMSCs的进一步研究和应用提供了良好的基础。     

永生化骨髓间充质干细胞克隆形成能力和致瘤性的实验研究

目的探讨永生化人骨髓间充质干细胞（hBMSC）用于软骨组织工程的可能性及安全性。方法自健康志愿者骨髓中提取原代hBMSC,流式细胞仪检测表型后建立永生化hBMSC,将hBMSC及永生化hBMSC细胞悬液接种于双层软琼脂培养基中,2周后观察克隆形态并计算克隆形成率;将两种细胞接种于裸鼠背部皮下,术后3d及1、3个月肉眼观察成瘤情况。结果hMSC表面抗原CD34、CD45表达阴性,CD扮、CD71、CD106表达阳性;hBMSC未能在软琼脂中形成克隆,永生化hBMSC克隆形成率为0．3％;永生化hBMSC接种裸鼠后3d接种部位有细胞聚集的团块,1、3个月时均未见肿瘤形成。结论本研究通过转基因技术建立的永生化hBMSC增殖能力较强,但无致瘤性,可作为种子细胞用于软骨组织工程中。     

微环境中人骨髓间充质干细胞向心肌细胞表型分化的实验研究

目的 探讨人骨髓间充质干细胞(hBMSC)在非接触共培养的微环境中向心肌细胞分化的能力.方法 密度梯度离心法分离培养hBMSC,用流式细胞仪鉴别其表面标记特征.采用transwell按1:10的比例共同培养hBMSC和SD乳鼠心室肌细胞.用聚合酶链反应检测心肌转录因子GATA4的基因表达水平.免疫细胞化学、免疫荧光检测横纹肌α-辅肌动蛋白、结蛋白、肌钙蛋白(cTn)T和cTnI等心肌细胞标志蛋白的表达.结果 hBMSC的标志物主要为CD29(98.64%±0.80%)和CD44(96.70%±1.50%),而极少表达CD105(2.21%±0.60%)、CD11b(0.80%±0.05%)、CD45(1.39%±0.13%)和CD34(1.73%±0.08%).与心肌细胞共培养后第7天可在hBMSC细胞中观察到少量搏动的细胞,随着诱导时间的增加,细胞的搏动更规则、有力.与心肌发育有关的转录因子GATA4基因在诱导后1、2、3周均有表达.共培养后2周,检测的心肌标志蛋白均有阳性表达,分别是结蛋白,α-辅肌动蛋白,cTnI和cTnT.荧光标记也检测到cTnT和cTnI的阳性表达.结论 hBMSC具有向心肌细胞分化的潜能,在共培养的微环境中,可以分化成心肌细胞表型,其机制是通过心肌细胞的旁分泌作用,而不需要hBMSC与心肌细胞的直接接触.     

人骨髓基质细胞的培养及鉴定

目的:探讨骨髓基质细胞的分离、体外培养方法,为基因治疗提供载体细胞.方法:采用密度梯度离心法结合贴壁筛选法分离人骨髓进行体外培养扩增,用倒置显微镜观察细胞形态学特征并用流式细胞仪鉴定其CD90表达.结果:分离培养的骨髓基质细胞似成纤维状,原代细胞呈集落生长,并可表达CD90,传代后细胞形态较一致,且随着传代次数的增加CD90表达越高,第3代可达94.31%.结论:骨髓基质细胞可通过体外培养纯化获得,随着传代次数增加,纯度越高,该方法是一种较理想的骨髓基质细胞培养方法.     

粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子质粒对小鼠树突状细胞前体的体内诱导研究

目的 观察粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)表达质粒体内转染对小鼠髓源性树突状细胞(DC)前体的诱导作用,为探索乙型肝炎新的免疫治疗提供研究基础.方法 30只BALB/c小鼠随机分为对照组、100μg剂量组和200 μg剂量组,注射1周,分离骨骼肌,抽提RNA,利用RT-PCR观察反转录水平;分离小鼠骨髓细胞,并以重组小鼠粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子(rmGM-CSF)和重组小鼠白细胞介素-4(rmIL-4)诱导培养DC,倒置显微镜下观察其形态,并做扫描电镜检测.ELISA法检测小鼠血清中的GM-CSF表达量,流式细胞仪检测其表面分子(CD80,CD86,MHC-Ⅱ,CD11c)表达情况.结果 体内转染后,ELISA检测血清中GM-CSF表达量,与对照组比较,100 μg组和200 μg组表达量均有明显升高(P＜0.01);流式细胞仪检测显示100 μg组和200 μg组CD11c和MHC-Ⅱ类分子表达较对照组明显升高(P＜0.01),CD80和CD86有所升高(P＜0.05).结论 GM-CSF质粒体内注射可以明显刺激诱导小鼠髓源性DC前体的增殖,增强DC的抗原提呈作用.     

两种不同部位取材的大鼠骨髓基质细胞生物学特性比较

目的 分离、纯化培养不同部位取材的大鼠骨髓基质细胞(BMSCs),对其生物学特性进行检测和鉴定.方法 分别取大鼠长骨及尾椎骨中的骨髓组织,以本实验室骨专用培养基接种培养,经多次换液得到较纯的BM-SCs,在倒置显微镜下观察细胞形态.进行体外脂肪细胞定向诱导后,再进行油红O染色.应用流式细胞仪分别对两种细胞的表面抗原标志进行检测.结果 两种不同部位取材的培养细胞形态相似,脂肪细胞定向诱导后油红O染色均可见胞质内有红色脂肪颗粒,细胞表面抗原检测结果基本一致,分别显示为CD14阴性、CD45阴性、CD29阳性、CD90阳性.结论 两种不同部位取材的培养细胞表型特征均符合BMSCs.     

低密度培养兔骨髓基质干细胞的生物学特性

目的探讨低密度体外培养条件下兔骨髓基质干细胞的成骨能力及对Bio-oss胶原复合的影响。方法利用全血贴壁法培养兔骨髓基质干细胞,取第2代细胞进行不同密度的培养,观察细胞克隆的形成及形态变化。细胞消化后进行爬片,测定Stro-1+、CD4+4细胞表面抗原,以流式细胞仪检测正常培养细胞CD3+4、CD4+4表达变化并与非低密度培养组比较。低密度培养细胞成骨诱导后,进行钙化结节诱导,同时进行碱性磷酸酶(ALP)定量测定。把诱导后的细胞与Bio-oss胶原复合,观察与载体材料的生物相容性并进行电镜扫描观察。结果低密度培养的细胞可形成克隆,细胞爬片后CD4+4、Stro-1+免疫荧光测定显示阳性,钙化结节在成骨诱导14 d后形成。低密度培养的细胞CD3+4阳性率为43.83%,而正常培养的细胞CD3+4阳性率为4.20%,二者间有统计学差异(P<0.05)。诱导后细胞ALP定量测定为(1.666±0.015)U/(g.prot),而非诱导细胞为(0.450±0.023)U/(g.prot),二者间有统计学差异(P<0.05)。诱导后的细胞与Bio-oss胶原复合较好,电镜扫描观察细胞表面有大量"伪足"形成。结论低密度培养的骨髓基质干细胞可表达较强干细胞特性和成骨能力,与Bio-oss胶原复合后生长良好。     

体外培养成人脂肪间充质干细胞及向平滑肌细胞诱导分化

目的 体外培养成人脂肪间充质干细胞,并应用转化生长因子β将脂肪间充质干细胞诱导分化为平滑肌细胞.方法 采用酶消化法和贴壁培养法分离培养脂肪间充质干细胞,流式细胞仪对第3代和第5代细胞进行表面抗原检测,对第5代细胞进行转化生长因子β诱导,于诱导后第10天进行免疫化学鉴定.结果 体外培养的脂肪间充质干细胞呈扁平的长梭形,细胞形态均一,传代稳定.干细胞相关标志CD29和CD44表达阳性,造血干细胞相关标志CD34随传代次数的增加由弱阳性逐渐转为阴性,内皮细胞相关标志CD31表达阴性.流式细胞仪检测结果 发现脂肪间充质干细胞中G0/G1、S和G2/M期的细胞分别占90.14%、3.77%和6.09%.转化生长因子β定向诱导后倒置显微镜下观察细胞呈"峰"、"谷"样形态,免疫荧光化学检测发现诱导组细胞α平滑肌肌动蛋白表达阳性.结论 成人脂肪组织中含有间充质干细胞,且可在转化生长因子β诱导后分化为平滑肌细胞.     

RNAi技术沉默Survivin基因抑制肺癌细胞株H1299增殖并诱导其凋亡

目的　研究RNAi技术沉默Survivin基因对人肺癌细胞株H1299增殖和凋亡的影响。方法 将 Survivin特异性siRNA 表达载体siRNA-Sur转染H1299细胞, 利用倒置荧光显微镜和流式细胞仪检测转染效率,通过Western blot和Realtime-PCR方法检测RNAi沉默Survivin 表达的效果, MTT 法检测RNAi沉默Survivin对H1299细胞增殖的影响,采用流式细胞术分析细胞周期分布和凋亡。结果　siRNA-Sur转染H1299细胞48h后,细胞的Survivin基因表达明显减少,空白对照组Survivin mRNA的相对表达量为1.0,siRNA-空白对照组为0.98,而siRNA-Sur组为0.32(P<0.01);导致H1299细胞G2期阻滞,空白对照组为23.7% ,而siRNA-Sur组为50.1%(P<0.01);细胞抑制率和凋亡率增加, 转染48h,白对照组凋亡率为5.8%,无关对照组为6.2%,而siRNA-Sur组达50.6%(P<0.01)。 结论　RNAi沉默H1299细胞Survivin基因表达抑制细胞增殖,并诱导H1299细胞凋亡。     

胰腺癌相关抗原MUC1与survivin mRNA联合转染树突细胞激发特异性细胞毒T淋巴细胞能力的体外研究

目的 研究人胰腺癌MUC1与survivin mRNA联合转染树突细胞（DC）体外激发特异性细胞毒T淋巴细胞（CTL）的能力,为构建负载多抗原表位DC疫苗治疗胰腺癌提供实验依据.方法 自6例胰腺癌患者外周血单核细胞中分离、培养并鉴定DC.常规培养人胰腺癌细胞株MiaPaCa-2,采用RT-PCR方法扩增MUC1和survivin mRNA.应用电穿孔法将两种mRNA单独或联合转染DC,分别命名为DC-MUC1、DC-survivin、DC-MUC1＋ survivin.采用实时定量PCR法检测DC的MUC1、survivin mRNA表达;四甲基偶氮唑蓝（MTT）法检测DC存活率;使用混合细胞培养法检测转染DC体外刺激自体T淋巴细胞的增殖能力;应用ELISA法检测转染DC体外激发抗原特异性CTL释放Th1型细胞因子IL-2、IL-10、granzyme B、IFN-γ的水平.结果 成功获得成熟的DC,成熟DC的表面标志物CD40、HLA-DR、CD83和CD86的阳性表达率分别为34.31％、50.21％、89.17％和73.62％.DC-MUC1的MUC1 mRNA表达量为36.24±5.17;DC-survivin的survivin mRNA表达量为34.53±4.02;DC-MUC1＋survivin的MUC1、survivin mRNA表达量分别为31.79±4.26和14.67±2.96,显著低于单转染的DC（P值均＜0.05）.DC-MUC1＋ survivin的存活率呈现时间依赖性下降,96 h时的存活率显著低于单转染DC（50.21％比80％左右,P值均＜0.05）.当作为刺激细胞的DC和作为效应细胞的T淋巴细胞比例为1∶10、1∶20时,DC-MUC1＋ survivin刺激自体T细胞的增殖指数显著高于单转染DC,差异有统计学意义（P值均＜0.05）;而比例为1∶40、1∶80时的增殖指数差异无统计学意义.当DC∶T为1∶10孵育14 d时,DC-MUC1、DC-survivin、DC-MUC1＋survivin的IL-2水平分别为（892.73±32.90）、（713.62±56.37）、（1884.37±95.21） pg/ml;granzyme B水平分别为（501.62±12.30）、（203.84±12.55）、（1193.15±86.04） pg/ml;IFN-γ水平分别为（981.50±47.82）、（696.05±41.66）、（2237.94±189.55） pg/ml.DC-MUC1＋ survivin显著高于单转染的DC,差异有统计学?     

人胎肺间充质干细胞的分离

目的 探索分离人胎肺间充质干细胞（MSCs）的有效方法.方法 在无菌条件下采集人工流产胎儿的肺组织,分别以组织块培养法和酶消化法分离细胞;通过相差显微镜观察细胞形态,流式细胞学方法检测细胞表型、成脂和成骨分化的多向分化潜能并证实其MSCs特征.结果 两种分离方法所得细胞,在原代培养初期的形态有所不同,但培养后期和传代后均为长梭形的贴壁细胞.流式细胞学检测显示,两种方法分离的细胞均表达MSCs标志物CD13、CD29、CD44、CD90、CD105、CD166及HLA-ABC,但不表达造血细胞系的标志物CD45、CD34、CD14、CD38、CD133和内皮相关抗原CD31,也不表达CD41a、CD42b、CD49d、CD106、CD61和HLA-DR.成脂诱导3～5d后,部分细胞转变为肥大、扁平的多角形细胞;1周后可见细胞内有囊泡状脂滴积聚;2周后脂滴增多、变大,并可被红O着色.成骨诱导者细胞内逐渐出现钙盐沉着,经诱导2周后大部分细胞内可见因钙盐沉着被茜素红S着色.结论 组织块培养法和胶原酶消化法均为获得人胎肺MSCs的有效方法.     

舒心胶囊对缺氧诱导人脐静脉内皮细胞凋亡及相关基因表达的影响

观察舒心胶囊对缺氧诱导人脐静脉内皮细胞凋亡及相关基因表达的影响。体外培养人脐静脉内皮细胞 ,建立缺氧模型 ,以透射电子显微镜技术、流式细胞术 (膜联蛋白v/碘化丙啶 )双染色鉴定细胞凋亡 ;流式细胞术检测Fas、bcl 2及p5 3蛋白表达。缺氧培养 12h后 ,电镜显示细胞呈典型凋亡形态 ,双染色流式细胞仪检测凋亡细胞比例 (13.0 3%± 0 .96 % )显著高于正常组 (4 .4 7%± 0 .6 4 % ) (P <0 .0 1) ,而加入 5g/L舒心胶囊原液缺氧培养 12h后 ,凋亡细胞显著减少 (5 .0 3%± 0 .5 4 % ) (P <0 .0 1)。Fas蛋白表达在缺氧损伤过程中未见改变 ,舒心胶囊可使bcl 2蛋白表达升高 ,p5 3蛋白表达降低。舒心胶囊能够抑制缺氧诱导人脐静脉内皮细胞凋亡 ,可能与其升高bcl 2表达、降低p5 3表达有关。     

Wnt/β-catenin基因对骨髓瘤患者间充质干细胞成骨潜能的影响

目的:探讨Wnt/β-catenin基因和多发性骨髓瘤骨病的关系。方法:分离培养多发性骨髓瘤患者和正常人的骨髓间充质干细胞(MSCs),体外诱导分化成骨细胞,茜素红实验检测矿化物沉积、荧光定量RT-PCR方法检成骨指标(OPN、OC、ALP、Cbfal)和Wnt/β-catenin mRNA表达,分析MSCs细胞成骨能力变化及两组间Wnt/β-catenin mRNA表达差异。结果:骨髓MSCs体外成骨诱导后,茜素红染色阳性,呈现明显红色钙化结节;MSCs体外诱导成骨细胞,试验组与对照组比较,成骨指标OPN、OC、ALP、Cbfαl mRNA表达降低(P<0.05);骨髓MSCs体外成骨诱导后β-catenin mRNA表达降低(P<0.05)。结论:骨髓MSCs体外可成功诱导分化为成骨细胞;多发性骨髓瘤患者MSCs向成骨细胞分化潜能比正常人降低,Wnt/β-catenin可作为多发性骨髓瘤骨病潜在治疗靶点。     

Flt-3L、SCF在食管癌患者外周血细胞的诱导及树突细胞的培养

目的探讨从食管癌患者外周血分离、诱导与扩增树突细胞(DC)的有效方法。方法采用密度梯度离心法从食管癌患者外周血分离单个核细胞,分别加入GM-CSF(100 ng/ml)+IL-4(50 ng/ml)(作为对照组);GM-CSF(100 ng/ml)+IL-4(50 ng/ml)+Flt-3L(40 ng/ml)(作为实验1组);加入GM-CSF(100 ng/ml)+IL-4(50 ng/ml)+Flt-3L(40 ng/ml)+SCF(100 ng/ml)(作为实验2组)。于37℃、5%CO2环境下进行培养,动态观察细胞生长情况,流式细胞仪检测培养第6天时DC表面分子CD1a、CD83、CD80、CD86的表达水平。结果上述不同刺激物均能从外周血单个核细胞成功诱导出DC,与对照组相比,实验组诱导出更多数量的DC,其中以实验2组最多;培养至第6天时,两实验组DC细胞表型CD1a表达率与对照组无明显差别(P>0.05),CD83、CD80、CD86表达水平明显高于对照组(P<0.01),其中以实验2组表达水平最高(P<0.01)。结论联合应用GM-CSF、IL-4、flt-3L和SCF能有效地从食管癌患者外周血诱导培养出大量具有活性的DC,为进一步的临床研究奠定基础。     

低氧对人喉鳞癌Hep-2细胞凋亡的影响及其机制探讨

目的 观察低氧对人喉鳞癌Hep-2细胞凋亡的影响,并探讨其机制.方法 将体外培养的人喉鳞癌细胞分为常氧组、低氧组.流式细胞仪检测细胞凋亡率,RT-PCR及Western blot法分别检测各组细胞低氧诱导因子α（HIF-1α）、赖氨酰氧化酶（LOX）mRNA及蛋白.结果 常氧组细胞凋亡率13.86％±0.12％、低氧组5.13％±0.67％,P≤0.05.与常氧组比较,低氧组细胞中HIF-1 α、LOX蛋白及其mRNA表达增加（P均≤0.05）,且二者表达呈正相关（r均为0.862,P均≤0.05）.结论 低氧可抑制Hep-2细胞凋亡,该作用可能与其上调细胞中HIF-1α、LOX表达有关.     

氟对大鼠成骨细胞纤连蛋白表达的影响

目的 观察纤连蛋白(fibronectin)在氟中毒大鼠骨组织和体外培养成骨细胞中的表达,探讨纤连蛋白在氟骨症发生机制中的作用.方法 Wistar大鼠144只,雌雄各半,体质量约120 g,按体质量将大鼠分为4组:对照组(正常食料)、加氟(F-)组(正常食料+ 100 mg/L F-)、低钙偏食组(合成食料)、低钙偏食加氟组(合成食料+ 100 mg/L F-),每组36只,在喂养4、8个月时分别处死大鼠,取股骨组织固定、石蜡包埋;采用细胞培养的方法,体外培养乳鼠颅骨成骨细胞,按不同的染氟剂量分为4组:0(对照)、1、2、4 mg/L组,分别在培养47、72 h收集颅骨成骨细胞和培养上清.体外培养乳鼠颅骨成骨细胞,按不同的染氟剂量分为4组:0(对照)、0.01、1.00、10.00 mg/L组,在染氟培养的第2天加入矿化诱导液,继续培养3周后取出玻片、酒精固定.免疫组化(IHC)法检查纤连蛋白在大鼠股骨组织中的表达;原位杂交法测定大鼠股骨组织中纤连蛋白mRNA表达;酶联免疫吸附(ELISA)法测定颅骨成骨细胞培养液中纤连蛋白含量;RT-PCR法测定成骨细胞纤连蛋白mRNA表达;0.1％茜素红染色,光镜下观察颅骨成骨细胞矿化结节形成.结果 光镜下对照组和低钙偏食组大鼠股骨组织中纤连蛋白均有阳性表达,可见到棕黄色颗粒,但量较少;加氟组和低钙加氟组骨组织中可见到大量的纤连蛋白阳性表达的棕黄色颗粒.光镜下大鼠股骨组织中成骨细胞、骨细胞和骨髓内细胞均有纤连蛋白mRNA阳性表达,对照组和低钙偏食组纤连蛋白mRNA阳性表达的红色颗粒较少,加氟组和低钙偏食加氟组纤连蛋白mRNA阳性表达的红色颗粒较多.培养48 h,成骨细胞培养上清液中纤连蛋白均增加,4 mg/L组纤连蛋白(0.108±0.042)明显高于对照组(0.081±0.010,t=0.764,P＜0.05);培养72 h,1、2、4 mg/L组纤连蛋白(0.089±0.010、0.087±0.012、0.098±0.023)明显高于对照组(0.070±0.014,t值分别为0.765、0.704、0.996,P均＜ 0.05).培养48和72 h,1、2、4 mg/L组成骨细胞纤连蛋白mRNA表达(0.61±0.06、0.77±0.07、0.77±0.07)和(1.61±0.14、2.54±0.20、2.75±0.22)均明显高于对照组[0.48±0.04(t值分别为0.111、0.182、0.182,P均＜ 0.05)和0.97±0.08(t值分别为0.093、0.109、0.108,P均＜0.05)].在1.00、10.00 mg/L组,光镜下成骨细胞中可见大量矿化结节形成.结论 纤连蛋白在氟中毒大鼠骨组织和体外培养成骨细胞中的表达均增加,染氟也促进成骨细胞形成矿化结节,提示纤连蛋白可能通过调节骨组织的矿化过程,在氟骨症发生机制中发挥作用.     

系统性红斑狼疮患者外周血Th17细胞与调节性T细胞的变化

目的 探讨外周血辅助性T细胞17(Th17)与调节性T细胞在系统性红斑狼疮(SLE)发生、发展中的变化.方法 选取32例SLE活动期患者作为SLE活动组、30例SLE稳定期患者作为SLE稳定组及25名健康者作为对照组,采用流式细胞术及定量聚合酶链反应(PCR)的方法,分别从蛋白质水平与mRNA水平检测其外周血CD4+T细胞IL-17及FoxP3的表达.采用单因素方差分析进行统计学处理.结果 SLE活动组外周血CD4+T细胞IL-17蛋白质(1.01±0.22)％及mRNA(2.04±0.63)表达水平显著高于SLE稳定组(0.48±0.16)％、(1.12±0.34)及健康对照组(0.41±0.12)％、1(P＜0.01),但SLE稳定组与健康者对照组差异无统计学意义(P＞0.05).SLE活动组外周血CD4+T细胞FoxP3蛋白质(2.36±0.54)％及mRNA(0.42±0.16)表达水平显著低于SLE稳定组(4.34±0.95)％、(0.87±0.28)及健康对照组(5.09±1.17)％、 1(P＜0.01),SLE稳定组又低于健康对照组(P＜0.05).结论 SLE患者外周血中可能存在Th17/调节性T细胞的失衡,且失衡程度可能与病情活动性相关.     

Inhibitory effect of alcohol on osteogenic differentiation in human bone marrow-derived mesenchymal stem cells

BACKGROUND: Alcohol-induced osteoporosis is characterized by a considerable suppression of osteogenesis. The objective of this investigation was to determine the effect of alcohol on gene expression, protein synthesis, and mineralization in human bone marrow-derived mesenchymal stem cells induced toward osteogenic differentiation in vitro. METHODS: Human bone marrow-derived mesenchymal stem cells induced toward osteogenesis were cultured in the presence or absence of 50 mM alcohol. Stem cells were characterized by using SH2 antibody to the cell-surface antigen CD105/endoglin, and their proliferation in the presence of alcohol was quantified. The expression of genes for early, middle, and late markers of the osteogenic lineage was quantified by Northern analysis, and bone matrix protein synthesis was assayed. The effect of alcohol on cell-mediated matrix mineralization in terminally differentiated cultures was determined by von Kossa staining. RESULTS: Fluorescence-activated cell sorting analysis of human mesenchymal stem cells separated with a Percoll gradient proved 99% homogeneity by using SH2 antibody to the surface antigen CD105. Dose-dependent inhibition of proliferation of these stem cells occurred at concentrations greater than 50 mM alcohol. Gene expression of osteoblast-specific factor 2/core binding factor a1 (Osf2/Cbfa1), type I collagen, alkaline phosphatase, and osteocalcin (early, middle, and late markers for osteogenesis, respectively) was analyzed with and without osteogenic induction and treatment with 50 mM alcohol. After induction, Osf2/Cbfa1 levels were unresponsive to alcohol. To determine the effect of alcohol on human mesenchymal stem cell progression along the osteogenic pathway, messenger RNA (mRNA) levels for type I collagen, alkaline phosphatase, and osteocalcin were examined after osteogenic induction. After osteogenic induction, alcohol down-regulated the gene expression of type I collagen and significantly reduced its synthesis. Alcohol did not alter mRNA expression of alkaline phosphatase, a midstage marker for osteogenesis, but significantly decreased its activity compared with osteogenic induction alone. After induction, osteocalcin remained unchanged by alcohol at both the mRNA and protein levels. Histochemistry revealed decreased alkaline phosphatase staining and fewer alkaline phosphatase-positive cells in alcohol-treated human mesenchymal stem cell cultures. von Kossa staining revealed a reduction in the number of mineralizing nodules in stem cell cultures after alcohol treatment. CONCLUSIONS: Collectively, the data suggest that alcohol alters osteogenic differentiation in human bone marrow-derived mesenchymal stem cell cultures during lineage progression and provide further insight into alcohol-induced reduced bone formation.