Dlx2在MC3T3-E1细胞成骨分化过程中的作用

目的:探讨Dlx2(distal-less homeobox 2)基因过表达对体外培养的小鼠前成骨细胞系MC3T3-E1 向成骨方向分化的影响.方法:构建Dlx2过表达的反转录病毒载体,测序验证.体外病毒转染MC3T3-E1后,以嘌呤霉素行抗性筛选稳定细胞株,以RT-PCR和Western印迹检测转染后细胞中Dlx2的表达.应用实时定量PCR(RT-PCR)检测Dlx2过表达对部分成骨相关基因(ALP、OCN、Runx2、Msx2)表达的影响.以碱性磷酸酶(ALP)活性测定和茜素红染色法检测Dlx2过表达对MC3T3-E1细胞成骨分化的影响.采用SAS 6.04软件包对数据进行随机设计的方差分析.结果:本实验成功构建Dlx2过表达的反转录病毒载体,测序正确.体外转染后筛选出Dlx2稳定高表达细胞株MC3T3-E1-Dlx2,其mRNA和蛋白表达量显著高于对照组.在成骨诱导过程中,MC3T3-E1-Dlx2细胞ALP值在第4、7、14d均高于对照组细胞,茜素红染色显示实验组较对照组和空白组染色深.Dlx2过表达在成骨诱导早期能显著促进ALP和Msx2的表达(P<0.05),晚期则上调OCN表达(P<0.05),而Runx2表达无明显变化(P>0.05).结论:Dlx2过表达上调AIP、OCN等成骨相关基因的表达.促进MC3T3-E1细胞的成骨分化.     

非病毒载体介导pBMP-2转染MC3T3-E1细胞的体外成骨分化研究

目的 :探讨非病毒载体Gen Escort TM II介导质粒骨形态发生蛋白2(p BMP-2)转染对MC3T3-E1细胞增殖和体外成骨分化的影响。方法:以非病毒载体Gen Escort TM II介导报告基因质粒增强型绿色荧光蛋白(p EGFP)转染MC3T3-E1细胞,优化转染条件,荧光显微镜和流式细胞仪评价转染效率。p BMP-2转染MC3T3-E1细胞后,MTT法检测细胞增殖情况,染色法检测碱性磷酸酶(ALP)和茜素红S(ARS)的表达,Real-time PCR分析成骨细胞标志基因ALP、骨涎蛋白(BSP)、Runt相关转录因子2(Runx2)、骨钙素(OCN)和骨桥蛋白(OPN)的表达。结果 :Gen Escort TM II介导p EGFP转染MC3T3-E1细胞后,转染效率达35.02±4.42,MTT结果示基因转染对细胞增殖无影响(P>0.05)。p BMP-2转染组的ALP、ARS表达较p EGFP转染组和未转染组显著,同时Real-time PCR检测结果示,转染后6 d,p EGFP转染组和未转染组相比,p BMP-2转染组的成骨基因ALP、BSP、Runx2、OCN、OPN的表达量差异有显著性意义(P<0.05)。结论:非病毒载体Gen Escort TM II介导BMP-2转染MC3T3-E1细胞可诱导其向成骨方向分化。     

釉基质蛋白诱导MC3T3-E1细胞成骨分化过程中微小核糖核酸的表达

目的 探讨微小核糖核酸(micro ribonucleicacid,miRNA)是否参与到釉基质蛋白(EnamelMatrix Derivative,EMD)诱导的小鼠前成骨细胞系MC3T3-E1细胞成骨分化的过程,并对发生显著变化的miRNA进行分析.方法 将MC3T3-E1用含EMD(刺激组)/不含EMD(对照组)的培养液培养0天、7天和14天,检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性,实时聚合酶链式反应(RT-PCR)技术分析成骨分化标记物ALP、骨涎蛋白(bone sialoprotein,BSP)和骨钙素(osteocalcin,OC)的信使RNA(mRNA)水平的表达变化.利用基因芯片技术分析miRNA的相对表达.结果 0天、7天、14天的ALP染色结果显示随着培养时间的增加,两组ALP活性均逐渐增强,EMD刺激组ALP活性增强较对照组更为明显.RT-PCR结果表明,与对照组相比,ALP、BSP、OC的mRNA表达量均显著增加,ALP与OC均于14天时表达量达到峰值,BSP则于7天时处于峰值表达,EMD刺激组MC3T3-E1成骨活性更强;各期11个miRNA表达上调,28个miRNA表达下调,其中miR-335-5p,miR-503已被证实可参与促进骨形成,而miR-30家族(miR-30a,-30b,-30c和-30d)则被证实参与抑制成骨.结论 miRNA参与EMD诱导的MC3T3-E1细胞的成骨分化过程,这一发现可以为了解EMD促进成骨分化的机理及临床应用提供指导.     

不同浓度无机磷对MC3 T3-E1细胞系成骨及破骨相关基因表达的影响

目的：探讨不同浓度的无机磷液对体外培养MC3T3-E1细胞的成骨和破骨相关基因mRNA表达的影响。方法：体外常规培养MC3T3-E1细胞。根据所用培养液外加无机磷浓度的不同,将实验细胞分为4组：0 mM组（对照组）、1 mM组、3 mM组和5 mM组。每组设3个复孔,培养48 h后收取细胞标本,通过Real-time PCR检测MC3T3-E1细胞成骨和破骨相关基因mRNA的表达。结果：与对照组相比,成骨相关基因ALP、BSP、OC及OSXmR-NA的表达在1 mM组和3 mM组增加,而在5 mM组则减少,差异具有统计学意义（ P＜0.05）;成骨抑制基因SOST及破骨相关基因CTSK、TRAPmRNA的表达,在1 mM 组、3 mM 组和5 mM 组都增加,差异具有统计学意义（ P ＜0.05）。结论：高浓度（5 mM）的无机磷环境对MC3T3-E1细胞的成骨相关基因表达起显著抑制作用,对破骨相关基因表达起显著增强作用,提示高浓度无机磷抑制MC3T3-E1细胞的成骨活性。     

细胞外信号调节激酶1/2信号转导通路调控牙周膜细胞成骨分化的研究

目的：探索细胞外信号调节激酶（ERK）1/2信号转导通路是否参与调控牙周膜细胞的成骨分化。方法???取体外培养的第3代牙周膜细胞进行研究。实验分为空白对照组、成骨诱导组和实验组（在成骨诱导培养基中加入10?nmol·L－1?ERK1/2磷酸化的抑制剂PD98059）。培养1周和3周后通过定量聚合酶链反应（qPCR）、碱性磷酸酶（ALP）染色和茜素红染色检测其成骨能力。结果?成骨诱导可促进牙周膜细胞中ERK1/2的磷酸化。培养1周后,抑制ERK1/2的磷酸化可上调成骨标志物Runx2、ALP和骨钙蛋白（OCN）的表达,与成骨诱导组相比较,OCN的表达差异具有统计学意义（P<0.05）,Runx2、ALP的表达差异也具有统计学意义（P<0.01）。培养3周后,实验组牙周膜细胞成骨标志物Runx2、ALP和OCN的表达仍较成骨诱导组高,ALP染色和钙结节形成较成骨诱导组强,其中Runx2、ALP的表达差异具有统计学意义（P<0.05）,OCN的表达差异也具有统计学意义（P<0.01）。结论 ERK?1/2信号转导通路参与了调控体外培养的牙周膜细胞的成骨分化。     

T型钙通道对人牙囊细胞成骨分化的影响

目的:探讨Ca2+对人牙囊细胞(hDFCs)成骨分化的影响及其分子机制.方法:分离培养hDFCs,免疫荧光染色及流式细胞术检测hDFCs的来源.反转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测L型钙通道、T型钙通道、三磷酸肌醇受体以及雷诺定受体在hDFCs的表达及-成骨分化相关基因RUNX相关转录因子2(runt-related...     

MicroRNA-103-3p对小鼠前成骨细胞MC3T3-E1成骨分化早期的影响

目的:探讨miR-103-3p对小鼠前成骨细胞MC3T3-E1成骨分化早期的影响。方法:以小鼠前成骨细胞MC3T3-E1为实验对象,对MC3T3-E1细胞进行成骨诱导,分别在0、3、5、7 d应用实时荧光定量PCR（real-time PCR）检测细胞中Runx2、Osx、ALP、miR-103-3p表达水平,Western免疫印迹（Western blotting）检测Runx2、Osx蛋白表达并进行碱性磷酸酶（ALP）染色。通过脂质体lipofectamine2000瞬时转染miR-103-3p模拟物 （miR-103-3p mimics）及模拟物阴性对照进入MC3T3-E1细胞内,Real-time PCR检测2组细胞miR-103-3p的表达水平,CCK-8试剂盒检测细胞增殖。分别对2组细胞进行成骨诱导,在成骨诱导后0、3、7 d,分别使用Real-time PCR和Western免疫印迹检测2组细胞Runx2、Osx等成骨相关基因mRNA和蛋白的表达变化,并对2组细胞进行ALP染色。实验数据采用SPSS19.0软件包进行统计学分析。结果:MC3T3-E1经成骨诱导0、3、5、7 d后,细胞内Runx2、Osx、ALP转录水平持续显著升高;Runx2、Osx蛋白表达升高。ALP染色逐渐加深。在成骨诱导3、5、7 d的MC3T3-E1细胞中,miR-103-3p水平较诱导前受到持续显著抑制(P<0.05)。瞬时转染miR-103-3p mimics后,MC3T3-E1细胞中的miR-103-3p表达水平较对照组显著上调(P<0.05),细胞增殖受到抑制,Runx2、ALP转录水平显著抑制（P<0.05）,Runx2蛋白表达显著抑制。对转染后的细胞进行成骨诱导3、7 d后,miR-103-3p转染组细胞Runx2、Osx、ALP在转录水平的表达较对照组显著降低,Runx2、Osx在蛋白水平的表达较对照组显著降低,且miR-103-3p转染组细胞ALP活性较对照组显著降低。结论:miR-103-3p可能对小鼠前成骨细胞MC3T3-E1的成骨分化早期起抑制作用。     

细胞外信号调节蛋白激酶1/2在介导周期性牵张力对牙周膜细胞成骨分化中的作用

目的 研究周期性牵张力刺激下细胞外信号调节蛋白激酶（ERK）1/2对牙周膜细胞成骨分化的分子调控机制。方法 组织块法培养人牙周膜细胞。采用多通道应力加载系统对细胞施加频率0.5 Hz、振幅10%的周期性牵张力（加力时间1、3、6、12、24 h）,以不加力的细胞作为对照,并分别在加力前应用ERK1/2通路特异性抑制剂U0126以及对细胞转染ERK1/2显性负相变异体（DN-ERK1/2）。采用实时荧光定量聚合酶链式反应（real-time PCR）及蛋白质印迹法研究人牙周膜细胞的基因蛋白水平变化。结果 加力后人牙周膜细胞的p-ERK1/2蛋白水平及骨钙蛋白（OCN） mRNA、骨涎蛋白（BSP）mRNA水平均显著升高,Runt相关基因（Runx）2 mRNA及蛋白水平在加力3、6 h均显著升高。加入抑制剂U0126或细胞转染DN-ERK1/2后,Runx2、OCN、BSP mRNA水平以及Runx2、p-ERK1/2蛋白水平均降低。结论 ERK1/2是周期性牵张力刺激下牙周膜细胞成骨分化的重要分子途径,力学刺激下激活的ERK1/2可能通过提高Runx2蛋白的表达水平而参与成骨基因OCN和BSP的转录表达。     

PLA/PVP-GEL复合支架对MC3T3-E1细胞生物学行为的影响及成骨性能的初探

目的:探讨聚乳酸(PLA)复合明胶(GEL)与不同比例聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合改性后对成骨细胞MC3T3-E1的生物学行为及成骨性能的影响。方法:采用真空冷冻干燥法制备PLA/PVP-GEL复合支架,其中PLA/PVP质量比例确定为10∶0、8∶2、7∶3、5∶5,GEL与PLA/PVP复合体积比固定为5%。利用扫描电镜、红外光谱、接触角测量仪进行复合材料理化性能表征,并测定了复合支架的溶胀率、吸水率及孔隙率。利用CCK-8法比较各组支架的生物相容性,并通过免疫荧光染色观察MC3T3-E1在各组支架上的黏附形态及分布情况。通过碱性磷酸酶(ALP)和茜素红染色的定性、定量分析研究各组支架对MC3T3-E1细胞成骨分化的影响。结果:真空冷冻干燥法可制备出具有不规则多孔形貌的复合支架,PLA/GEL复合不同比例的PVP的支架材料亲水性均有改善(P<0.05),MC3T3-E1在各不同质量比例的复合支架上均能黏附,8∶2 PLA/PVP-GEL复合支架的细胞黏附形态及细胞增殖最佳(P<0.05)。各组PLA/PVP-GEL支架的ALP和茜素红的定性染色结果相较PLA/GEL支架...     

Nell-1型分子基因对大鼠骨髓基质细胞成骨分化的影响

目的：研究Nel-like1型分子（Nell-1）基因对体外培养大鼠骨髓基质细胞（bone marrow stromal cells,bMSCs）成骨分化的影响。方法：实验分为未转染组、转染β-半乳糖苷酶（β-Galactosidase,LacZ）基因的LacZ组以及转染Nell-1基因的Nell-1组。取6周龄雄性Fischer344大鼠胫骨和股骨骨髓体外培养,以腺病毒为载体,进行基因转染。以反转录PCR和Western印迹法验证bMSCs中Nell-1基因的表达。以碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）活性定量测定、骨钙素（osteocalcin,OC）含量测定和Von Kossa法检测Nell-1基因转染对bMSCs成骨分化的影响。采用SAS6.04软件包对数据进行随机设计的方差分析（ANOVA-SNK）。结果：Nell-1组可检测到Nell-1基因转录水平和蛋白水平的表达,未转染组和LacZ组未见明显Nell-1基因表达。Nell-1组ALP活性在转染后3d、6d和9d均高于LacZ组和未转染组。Nell-1组在转染后14d、28d时,OC含量分别为（1.23±0.05）ng/mL和（1.31±0.06）ng/mL,高于未转染组的（0.81±0.09）ng/mL和（1.00±0.05）ng/mL,以及LacZ组的（0.92±0.08）ng/mL和（1.02±0.04）ng/mL。钙结节数Nell-1组在转染后21d和28d分别为4.5±1.1和16.2±2.5,高于未转染组的0.8±0.7和3.2±1.2以及LacZ组的0.7±0.5和3.7±0.8,其差异均有显著性（P〈0.05）。结论：Nell-1基因可促进体外培养bMSCs的成骨分化。     

BMP9联合NGF对C3H10T1/2间充质干细胞骨向分化能力影响的实验研究

目的:探讨骨形态发生蛋白9(BMP9)与神经生长因子(NGF)联合处理对间充质干细胞(MSCs)骨向分化的影响.方法:以重组腺病毒法将BMP9导入C3H10T1/2细胞,构建MSCs骨向分化实验模型,设定分组为绿色荧光(GFP)对照组、NGF单独处理组、BMP9单独处理组以及BMP9+ NGF联合处理组,分别在处理3h、12 h、24 h、48 h、3d、7d后检测早期成骨分化标志物Ⅰ型胶原、Runt相关转录因子2(RUNX2)和碱性磷酸酶(ALP)在细胞中的表达.检测方法采用ALP染色、实时定量RT-PCR检测mRNA转录水平以及Western blot检测蛋白表达.结果:BMP9+ NGF组较各单独处理组ALP活性显著增加,Ⅰ型胶原、RUNX2的mRNA水平在BMP9+ NGF组的表达明显高于其他各单独处理组,且各组在3h即出现显著差异;RUNX2蛋白在各实验组均表达,BMP9+ NGF组表达最高.结论:BMP9联合NGF在成骨诱导间充质干细胞分化早期,协同促进其骨向分化.     

Runx2、Osterix转录因子过表达驱动内皮细胞成骨分化的机制探讨

目的:探讨Runx2和Osterix (OSX)过表达对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)成骨分化的调控作用.方法:通过慢病毒载体,将Runx2和Osterix基因分别转染入HUVECs.通过碱性磷酸酶(ALP)染色、半定量活性检测,探讨过表达Runx2和Osterix对HUVECs成骨分化的影响.通过RT-PCR、蛋白免疫印迹、免疫荧光染色检测成骨相关标志物Runx2、OSX、ALP、骨涎蛋白(BSP)、骨桥蛋白(OPN)、骨钙蛋白(OCN)在HUVECs中的表达.采用GraphPad Prism 6.01软件包对数据进行统计学分析.结果:Runx2过表达有利于HUVECs的成骨分化,而Osterix过表达则无此作用.HUVECs转染Runx2过表达慢病毒后,成骨相关基因Runx2、OSX、ALP、BSP、OPN及OCN的转录水平上调,同时Runx2、OSX、OPN及OCN的蛋白表达水平亦有所上调.结论:Runx2过表达可促进HUVECs的成骨分化.     

Effect of pollen from Typha angustata on hydrogen peroxide induced toxicity in osteoblastic MC3T3-E1 cells

J Oral Pathol Med (2012) 41 : 171–177 Background: Typha angustata is a traditional Chinese medicine, commonly used for a variety of clinical disorders, including atherosclerosis and wound healing. In the present study, the protective effects of T. angustata pollen extract (TE) on the response of osteoblast to oxidative stress were evaluated. Materials and Methods: Osteoblastic MC3T3‐E1 cells were incubated with H₂O₂ and/or TE, and markers of osteoblast function and oxidative damage were examined. Results: TE treatment significantly (P < 0.05) reversed the cytotoxic effect of H₂O₂ and this effect was blocked by ICI182780, suggesting that TE’s effect might be partly involved in estrogen action. TE significantly (P < 0.05) increased collagen content, alkaline phosphatase activity, calcium deposition of osteoblasts in the presence of H₂O₂ and these effects were blocked by rottlerin and PD98059, suggesting that the induction of differentiation by TE is associated with increased activation of protein kinase C and ERK. Moreover, H₂O₂‐induced reduction of osteocalcin was significantly recovered in the presence of TE. Pretreatment with TE also decreased the increase in receptor activator of nuclear factor‐kB ligand, malondialdehyde, and protein carbonyl induced by H₂O₂. Conclusion: These results suggest that the pollen of T. angustata may be useful for the protection of H₂O₂‐induced oxidative damage and dysfunction in osteoblasts.     

HOXC6同型蛋白2对根尖牙乳头干细胞成骨/成牙分化功能的影响

目的 探讨同源盒基因C6同型蛋白2对牙源性间充质细胞成骨/成牙分化的影响.方法 成骨诱导培养基诱导人根尖牙乳头干细胞体外成骨/成牙分化;逆转录病毒转染构建过表达HOXC6-ISO2稳定转染牙乳头干细胞进行HOXC6-ISO2获得性功能研究;碱性磷酸酶活性实验检测成骨/成牙早期分化指标-碱性磷酸酶活性;茜素红染色及钙离子定量分析检测干细胞体外矿化能力;实时荧光定量反转录PCR检测成骨/成牙分化相关基因-Sp7转录因子、Runt相关转录因子2和骨钙素及同源盒基因C6下游基因胰岛素结合蛋白5的表达.结果 结果显示过表达同源盒基因C6同型蛋白2明显抑制牙乳头干细胞的碱性磷酸酶活性;茜素红染色及钙离子定量分析结果显示过表达同源盒基因C6同型蛋白2明显抑制牙乳头干细胞体外矿化能力;实时荧光定量反转录PCR显示过表达同源盒基因C6同型蛋白明显抑制骨钙素的表达,并且抑制下游基因胰岛素结合蛋白5的表达.结论 同源盒基因C6同型蛋白2通过抑制下游基因胰岛素结合蛋白5抑制牙乳头干细胞体外成骨/成牙分化的功能.     

水解鱼胶原诱导大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的作用

目的 探讨水解鱼胶原诱导大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSCs)成骨分化的潜能.方法 制备获得水解鱼胶原,对其分子量,氨基酸成分和接触角进行表征,利用MTT 试验和Real-Time PCR 试验分别研究水解鱼胶原对rBMSCs 细胞活力及成骨分化相关基因ALP,OCN 和RUNX2 的影响,利用western blot 技术探讨水解鱼胶原对ERK1/2 信号通路的影响. 结果 水解鱼胶原的分子量为700-1300 Da,接触角约为26 度,主要含甘氨酸,脯氨酸和羟脯氨酸.水解鱼胶原能提高rBMSCs 细胞的活力,促进成骨分化相关基因ALP,OCN 和RUNX2 的表达,Western Blot 结果显示水解鱼胶原可激活ERK1/2 信号通路,进而促进RUNX2 蛋白表达上调. 结论 水解鱼胶原具有诱导大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的潜能.     

ERK/MAPK信号通路在牙周膜干细胞成骨分化过程中的时空效应性变化

目的探讨牙周膜干细胞成骨分化进程中ERK/MAPK信号通路表达水平的变化,以及它对牙周膜干细胞成骨分化的调控作用。方法通过单克隆法获得人源性的牙周膜干细胞,分别用DMEM培养基、成骨诱导培养液处理牙周膜干细胞7、14、21d后收集细胞,提取总蛋白,通过Western Blot的方法检测ERK/MAPK通路的变化;分别用DMEM培养基、成骨诱导液、成骨诱导液+ERK抑制剂U0126处理牙周膜干细胞21d,通过茜素红染色的方法检测PDLSCs的成骨分化能力的改变;并通过分光光度计对茜素红染色结果进行定量分析。结果 DMEM组和成骨诱导组中,牙周膜干细胞胞内磷酸化ERK(P-ERK)的表达水平呈现先上升后下降的趋势,在诱导第14d达到峰值,在21d表达水平下降。在诱导第7d和第14d,成骨诱导组牙周膜干细胞胞内P-ERK/ERK的表达水平比值均高于DMEM组,具有显著统计学差异(P<0.05)。在第21d时,DMEM组牙周膜干细胞胞内P-ERK/ERK的表达水平比值略高于成骨诱导组,但无统计学差异(P>0.05)。ERK的抑制剂U0126的加入抑制牙周膜干细胞的成骨向分化过程中矿化结节的产生。结论 ERK/MAPK信号通路参与牙周膜干细胞的成骨向分化调控,它在牙周膜干细胞成骨分化过程中的表达随着时间的发展呈非线性变化。