BMP-2/Smads信号通路促进骨代谢失衡大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化

目的 本研究旨在探讨BMP-2/Smads信号通路对骨代谢失衡大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSCs)成骨分化的影响.方法 切除雌性SD大鼠双侧卵巢,建立大鼠骨代谢失衡模型,即骨质疏松(osteoporosis,OP)模型.通过成骨诱导鉴定rBMSCs的成骨分化.采用脂肪诱导和流式细胞术(FCM)检测脂肪分化和rBMSC表...     

LncRNA DANCR调控骨髓间充质干细胞成骨分化在骨质疏松症中的研究进展

骨质疏松症(osteoporosis,OP)是一种中老年人易患的骨代谢性疾病,以骨密度减低和骨微结构破坏为特征,可导致骨脆性增加和骨折风险增大。随着OP分子机制研究的深入,针对相关细胞调控通路的治疗靶点被陆续发现,通过这些靶点可研发出新的靶向治疗方案。lncRNA分化拮抗非蛋白编码RNA(differentiation antagonizing non-protein coding RNA,DANCR)能够通过竞争结合、作为转录辅助因子等方式作用于Wnt/β-catenin、MAPK及NF-κB等信号通路调控BMSC成骨分化,影响OP的发生与进展。DANCR具有作为OP临床诊断标志物的潜力,并有希望作为药物干预的靶点参与OP的精准医疗。     

MicroRNA调控骨髓间充质干细胞成骨分化研究进展

骨质疏松症(osteoporosis,OP)是最常见的骨骼疾病,是一种以骨量低、骨组织微结构损坏,导致骨脆性增加,易发生骨折的全身性骨病[1]。随着人口老龄化,OP已经成为全世界关注的健康问题。有报道称在2006—2007年间全世界有2亿妇女受骨质疏松症影响,每年造成890多万例骨折,每3 s即发生1次骨质疏松性骨折[2]。然而目前对OP的发病机制认识仍然有限。     

Notch信号通路在骨髓间充质干细胞及骨代谢疾病中的功能研究进展

骨髓间充质干细胞是存在于骨髓基质中的一种多能干细胞,具有多向分化的潜能,其天然再生能力对骨骼的生长代谢和骨转换起着至关重要的作用。Notch信号通路是一条在进化中高度保守的信号转导通路,与骨髓间充质干细胞的增殖、分化与凋亡密切相关,影响人体骨骼发育,也是多种骨代谢疾病的重要调节通路。以往对Notch信号通路的研究主要集中在神经干细胞,对骨髓间充质干细胞的研究较少。本文通过查阅文献,阐述不同的影响因素介导Notch信号通路对骨髓间充质干细胞分化的调节,并总结了Notch信号通路在骨代谢疾病如Alagille综合征、Adams Oliver综合征、脊椎肋骨发育不良、HajduCheney综合征、骨折愈合中的研究近况。     

MicroRNA调控成骨分化与骨质疏松症相关性研究进展

成骨分化抑制或减弱是骨质疏松症发病的重要因素之一,通过对骨代谢相关微小RNA(MicroRNA,miRNA)的深入研究,发现其表达与成骨分化密切相关,本文通过对miRNA调控成骨分化的研究现状及其机制作详细阐述,旨在为骨质疏松症的发病与诊疗提供一定的理论依据。     

骨髓间充质干细胞成软骨分化研究进展

骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells，MSCs)是存在于骨髓基质中的一种多能干细胞，在特定的培养条件下，MSCs可分化成成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、成纤维细胞等多种间充质细胞。由于它们可以作为滋养层支持造血干细胞的生长，因此也被称为骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells，BMSCs)。本文就骨髓MSCs的分离培养及成软骨分化的研究进展作一综述。     

生物力学信号对骨髓间充质干细胞体内外成骨分化的影响

具有多向分化潜能的骨髓间充质干细胞(BMSC)已成为组织工程学种子细胞的重要来源,用以促进受损组织的修复。以往大量研究表明BMSC所处生物化学微环境对其分化具有重要的调节作用,进一步研究表明除细胞因子等生物化学信号外,生物力学信号也可影响BMSC的分化.这方面的研究已日益引起关注。为模拟组织体内受力情况,对生物力学的研究主要包括流体剪切力、流体静压力、压应力、张应力、冲击波等。该文着眼于生物力学信号对BMSC成骨方向分化的影响,简要介绍几种研究较多的生物力概念和模型,并对近年各种力学作用影响BMSC体内外成骨分化的研究进展作一综述。     

脂联素通过调节BMP信号通路促进骨髓干细胞成骨分化

目的 研究脂联素（adiponectin, ApN）对骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs）成骨分化的作用,并探讨其可能的机制。方法 体外培养BMSCs,构建ApN过表达质粒及干扰质粒,转染至BMSCs中。将BMSCs随机分为5组：对照组、过表达组、过表达空载组、干扰组和干扰空载组。茜素红染色观察各组细胞钙化沉积。碱性磷酸酶（alkaline phosphatase, ALP）染色观察各组细胞成骨分化能力。qRT-PCR检测ApN受体、骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein, BMP）信号通路及成骨相关基因表达情况。结果 与对照组相比,过表达组BMSCs中钙化沉积和ALP阳性表达增多,AdipoR1、AdipoR2、BMP2、RUNX2、Smad1和Smad5 mRNA表达量显著升高（P<0.05）;干扰组BMSCs中钙化沉积和ALP阳性表达减少,AdipoR1、AdipoR2、BMP2、RUNX2、Smad1和Smad5 mRNA表达量显著降低（P<0.05）。结论 ApN可能通过上调BMP信号通路促进BMSCs成骨分化。     

水蛭素通过上调VEGF/Notch1信号通路促进人骨髓间充质干细胞成骨分化

摘要：目的 观察水蛭素对人骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cell,BMSC）成骨分化的影响。方法 BMSCs细胞分为正常培养的对照组、成骨诱导的诱导组以及加入不同浓度（1、10、20 ATU/mL）处理的水蛭素组。MTT检测细胞增值并筛选水蛭素最适作用浓度。流式细胞仪检测细胞凋亡。RT-PCR和Western blot分别检测成骨基因Runx2、Osterix、COL1A1的mRNA和蛋白表达。BCIP/NBT染色法检测细胞中的碱性磷酸酶水平。茜素红染色检测矿化结节。检测VEGF、Notch1、Jagged1和CBF1的mRNA和蛋白表达。结果 骨髓间充质干细胞经成骨诱导细胞增殖显著增加,中高浓度的水蛭素可以不同程度促进成骨诱导的BMSCs细胞增殖（P＜0.05）,并筛选出20 ATU/mL作为水蛭素的使用浓度。水蛭素抑制成骨诱导的BMSCs细胞凋亡,上调Runx2、Osterix、COL1A1的mRNA和蛋白表达,增加碱性磷酸酶水平,促进细胞中矿化结节的生成,并提升BMSCs细胞中VEGF、Notch1、Jagged1和CBF1的表达（P＜0.05）。结论 水蛭素可能通过上调VEGF/Notch1信号通路促进人骨髓间充质干细胞成骨分化。     

低频振动对小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化及相关基因表达的影响

目的 观察低频振动对小鼠骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs）成骨分化的影响。方法 取3周龄C57BL/6小鼠,分离及培养其BMSCs。将细胞分为两组,对照组及低频振动组,两组均诱导BMSCs进行成骨分化,低频振动组在诱导过程中实施低频振动干预（15 Hz,垂直加速度0.3 g）,对照组不进行干预,分别于第7天、第14天收获细胞,将第7天的细胞进行碱性磷酸酶（alkaline phosphatase, ALP）染色,将第14天的细胞进行茜素红染色;并利用Real-time PCR检测相关基因表达。结果 低频振动组细胞第7天的ALP活性明显高于对照组,且在14 d形成的钙结节多于对照组;所检测基因中,低频振动组细胞Ⅰ型胶原蛋白、骨桥蛋白、骨钙素、骨保护素基因的表达均高于对照组,而破骨细胞分化因子（receptor activator of NF-κB ligand, RANKL）较对照组低。结论 低频振动可以促进BMSCs的成骨分化,并调节成骨细胞分泌的细胞因子,影响破骨细胞的生成。     

骨髓间充质干细胞外泌体在骨质疏松中的研究进展

骨质疏松症(osteoporosis,OP)的发病与骨代谢平衡的破坏有关,骨吸收作用增强,骨形成作用不足,骨稳态发生改变,均会引起骨质疏松。成骨不足与骨髓间充质干细胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cell,BMSC)分化方向密切相关。BMSC向成骨分化方向减少、成脂分化增多是骨质疏松症发病的重要机制,因此,寻找决定BMSC分化方向的关键因子为OP的研究和治疗提供了新思路。外泌体是由细胞分泌到胞外的膜性囊泡,富含不同种类的核酸、蛋白质、脂质和信号分子等多种生物学活性物质,参与调节和完成细胞间的信息交流与传递,影响胞内信号转导发挥生物学功能。研究表明, BMSC来源的外泌体可有效改善骨质疏松症状,促进BMSC增殖、成骨分化及骨再生。本文对BMSC来源的外泌体应用于OP的研究进展进行综述,旨在为今后的研究提供参考和思路。     

补肾中药对骨髓间充质干细胞成骨分化的作用研究

骨髓间充质干细胞作为骨损伤后,骨修复、重建的种子细胞,越来越成为骨组织工程学中的研究热点。骨修复、重建的关键核心是如何能够提高骨髓间充质干细胞的高效增殖和成骨定向分化。以"肾藏精,主骨,生髓"的中医理论为依据,同时实验和临床也证实,补肾中药可以有效地促进骨髓间充质干细胞增殖、以及定向成骨分化。为骨损伤之后的修复和重建提供新的治疗途径。笔者就近年补肾中药促进骨髓间充质干细胞成骨分化的研究作一综述。     

不同机械牵张强度对骨髓间充质干细胞成骨分化及lncRNA H19的影响

目的 探究不同机械牵张强度对骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)成骨分化以及lncRNA H19表达的影响。方法 提取C57BL/6小鼠原代BMSCs,进行培养和鉴定。用Flexcell 5000细胞应力加载系统进行机械牵张,方案为频率0.5 Hz,连续牵张7 d,牵张强度为4 %和6 %,单次牵张时间分别为0、2、4、6、8 h。干预结束后采用RT-PCR验证lncRNA H19和成骨标志物OCN mRNA相对表达量,通过Western Blot检测Runx2蛋白相对表达量、ALP染色检测成骨分化能力。结果 4 %和6 %的机械牵张干预均能促进BMSCs的成骨分化及lncRNA H19表达,其在4 %牵张强度下牵张6 h内持续升高,8 h出现下降;在6 %牵张强度下牵张4 h内持续升高,6 h出现下降,但都仍高于0 h。结论 在固定牵张强度刺激下,一定时间范围内,牵张时间的增加能促进BMSCs成骨分化,长时间的牵张不利于成骨分化。本研究确定的促成骨分化及lncRNA H19表达的最佳牵张方案为6 %牵张强度,4 h/d,连续牵张7 d,频率0.5 Hz。     

高糖对骨髓间充质干细胞作用机制的研究进展

骨髓间充质干细胞的功能改变与功能障碍是糖尿病性骨质疏松病态骨代谢模式的根本原因。在长期高糖环境下,骨髓间充质干细胞生物活性及功能特性发生紊乱。具体表现为：高糖会促进骨髓间充质干细胞的凋亡、自噬、铁死亡及成脂向分化,抑制其旁分泌及成血管向分化,但在细胞增殖、定向迁移及成骨向分化方面仍存在一定争议。因此,深入研究高糖对骨髓间充质干细胞的作用机制,有利于突破糖尿病性骨质疏松症干细胞疗法的局限性,挖掘潜能优势。     

槲皮素对人骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化的影响及分子机制

目的 探讨槲皮素对人骨髓间充质干细胞（human bone marrow mesenchymal stem cells,hBMSCs）增殖和成骨分化以及对特异AT序列结合蛋白2（SATB2）基因表达的影响。方法 噻唑蓝（MTT）法检测不同浓度槲皮素对hBMSCs增殖活性的影响,碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）试剂盒检测ALP活性,实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测成骨分化生物标志物Runt相关转录因子2（Runx2）、骨钙素（BGLAP）和分泌磷酸蛋白1（SPP1）mRNA的表达,qRT-PCR和蛋白免疫印迹（Western blot）检测SATB2 mRNA和蛋白表达变化,在hBMSCs转染SATB2特异性siRNA或SATB2过表达载体质粒,分析敲低或过表达SATB2对槲皮素干预的hBMSCs增殖和成骨分化的影响。结果 在一定范围内槲皮素呈浓度依赖性促进hBMSCs增殖,5 μmol/L时促进细胞增殖效果最佳,选择5 μmol/L的槲皮素用于后续研究。5 μmol/L的槲皮素能够有效促进ALP活性以及Runx2、BGLAP和SPP1 mRNA的表达,并且能够上调SATB2 mRNA和蛋白表达。敲低SATB2能够阻碍槲皮素对hBMSCs增殖和成骨分化的促进作用,而过表达SATB2能够增强槲皮素对hBMSCs增殖和成骨分化的促进作用。结论 槲皮素可通过上调SATB2基因的表达促进hBMSCs增殖和成骨分化。