慢病毒介导BMP-2过表达质粒转染骨髓间充质干细胞联合丝素蛋白支架向成骨细胞转化的实验研究

目的：探究慢病毒介导BMP-2过表达质粒转染骨髓间充质干细胞联合丝素蛋白支架向成骨细胞转化的作用效果。方法：构建慢病毒BMP-2过表达载体,培养骨髓间充质干细胞,构建细胞核支架的联合培养体系,体外实验利用茜素红染色和碱性磷酸酶染色检测骨髓间充质干细胞的成骨转化。选择10只新西兰大白兔,体重3.2～4.5 kg,平均3.9 kg;年龄（2.89±0.45）岁;使用口腔钻在兔子胫骨钻孔（长度5 mm、宽度2 mm、深度3 mm的锥形胫骨缺损）构建兔子胫骨骨缺损模型,HE染色观察动物模型内骨缺损的修复。实验组造模后植入丝素蛋白支架+转染BMP-2过表达载体骨髓间充质干细胞复合物,阴性对照组造模后植入丝素蛋白支架+未转染骨髓间充质干细胞复合物。结果：实验组（丝素蛋白支架+转染BMP-2过表达载体骨髓间充质干细胞复合物）中支架表面黏附的细胞与对照组（丝素蛋白支架+未转染骨髓间充质干细胞）相比,细胞数明显增多。实验组细胞外基质分泌与对照组相比,支架间细胞外基质含量明显增多。对照组支架表面元素EDX分析显示钙离子含量为0.22%,实验组支架表面元素EDX分析显示钙离子含量为0.86%,可见实验组诱导钙离子形成的能力要比对照组强。钙结节茜素红染色结果显示,对照组肉眼观无明显变化,镜下观察可见少量钙结节点。实验组肉眼观可见明显红色区域染色,镜下观察可见大量钙结节点。碱性磷酸酶染色结果显示,对照组肉眼观无明显变化,镜下观察未见明显变化。实验组肉眼观可见紫色区域染色,镜下观察可见ALP染色呈强阳性。丝素蛋白支架与骨髓间充质干细胞联合培养体系可以对软骨缺损有较好的修复作用,转染BMP-2骨髓间充质干细胞后修复作用明显优于未转染组。HE染色结果显示,对照组炎性细胞减少,支架略有消失。实验组炎性细胞明显减少,支架消失,血管生成。结论：慢病毒介导BMP-2过表达质粒可以促进BMSC向骨细胞的分化作用,并且分泌更多的含Ca²⁺成分的细胞外基质,从而发挥其促进骨缺损修复的作用。     

多靶点沉默SOST基因修饰MC3T3-E1细胞注射对小鼠椎体微结构的影响

目的 利用多靶点SOST基因沉默技术修饰小鼠胚胎成骨细胞前体细胞MC3T3-E1,并将其注射到小鼠体内,观察其对小鼠椎体骨密度及微结构的影响。方法 取18只18月龄雌性C57BL/6小鼠在无菌条件下手术切除双侧卵巢制作骨质疏松模型,并分为3组（n=6）：SOST基因沉默组注射采用多靶点SOST基因沉默技术修饰并同时转染CRISPR-sgRNA载体系统和SOST-RNAi修复模板载体假病毒颗粒的MC3T3-E1细胞;阴性组注射同时转染CRISPR-sgRNA载体系统和SOST-N修复模板载体假病毒颗粒的MC3T3-E1细胞;空白组注射不作任何处理的MC3T3-E1细胞。采用HE染色和Masson三色染色观察小鼠椎体骨小梁面积的变化,免疫组化染色观察骨组织中骨保护素（OPG）和RANKL表达的变化,实时荧光定量PCR检测观察各组细胞SOST及骨代谢相关细胞因子（RUNX2、β-catenin、RANKL、OPG）的表达变化。结果 L₁ HE染色和L₂ Masson三色染色结果显示,SOST基因沉默组骨小梁面积大于阴性组和空白组,差异均有统计学意义（P < 0.05）。L₂免疫组织化学染色结果显示,SOST基因沉默组OPG表达量高于阴性组和空白组,RANKL表达量低于阴性组和空白组,差异均有统计学意义（P < 0.05）。L₃实时荧光定量PCR检测结果显示,SOST基因沉默组SOST和RANKL表达量低于阴性组,RUNX2、β-catenin和OPG表达量高于阴性组,差异均有统计学意义（P < 0.05）。结论 多靶点沉默SOST基因修饰MC3T3-E1细胞尾静脉注射能够促进小鼠成骨细胞分化和分泌功能,抑制破骨细胞活性,有效改善小鼠椎体微结构。     

RUNX3在结直肠癌中的表达与作用及其与TGF-β/SMAD4信号通路的关系

背景与目的 转化生长因子β（TGF-β）/SMAD4信号传导通路在结直肠癌发生与发展中起了重要作用。runt相关转录因子3（RUNX3）在结直肠癌组织中的表达水平显著降低,且可能发挥抑癌作用。但RUNX3的作用与TGF-β/SMAD4通路的关系尚未见报道。因此,本研究旨在探讨RUNX3与SMAD4在结肠癌中的表达及作用,以及两者的关系。方法 收集98例结直肠癌组织和癌旁正常组织标本,分别用Western blot检测RUNX3和SMAD4蛋白的水平,qRT-PCR检测SMAD4 mRNA的水平,并分析两者表达的相关性。将人结直肠癌细胞SW480分别转染RUNX3过表达载体（RUNX3组）、SMAD4过表达载体（SMAD4组）、RUNX3+SMAD4过表达载体（RUNX3+SMAD4组）,以转染阴性对照质粒的SW480细胞为对照组,分别用Western blot与qRT-PCR检测各组细胞RUNX3与SMAD4表达的变化;用CCK-8实验与Transwell实验分析各组细胞的增殖与侵袭能力的差异。结果 结直肠癌组织中的RUNX3蛋白表达量明显低于癌旁正常组织,而SMAD4的mRNA与蛋白表达水平均明显高于癌旁正常组织（均P<0.05）;结直肠癌组织中RUNX3蛋白表达与SMAD4 mRNA和蛋白表达均呈负相关（r=0.511,P=0.004;r=0.487,P=0.009）。与对照组比较,RUNX3组的RUNX3蛋白水平均明显升高,但SMAD4 mRNA和蛋白水平明显降低（均P<0.05）;SMAD4组的RUNX3蛋白水平无明显变化（P>0.05）,但SMAD4 mRNA和蛋白的表达水平明显升高（均P<0.05）;RUNX3+SMAD4组的RUNX3蛋白水平均明显升高（P<0.05）,SMAD4 mRNA和蛋白水平变化不明显（均P>0.05）。RUNX3组细胞增殖与侵袭能力均明显低于对照组（均P<0.05）,SMAD4组的细胞增殖和侵袭能力均明显高于对照组（均P<0.05）,RUNX3+SMAD4组的细胞增殖和侵袭能力介于RUNX3组与SMAD4组之间,与对照组比较,差异无统计学意义（均P>0.05）。结论 RUNX3在结肠癌组织中表达降低,上调RUNX3的表达对结肠癌细胞的恶性生物学行为有抑制作用,其机制可能与抑制TGF-β/SMAD4通路的活性有关。     

可注射纳米复合甲基丙烯酸化明胶水凝胶在骨修复中的应用

目的 构建可缓释血小板衍生生长因子（PDGF）的可注射复合成骨水凝胶,验证其体内外成骨再生效应。方法 通过简单共混纳米锂钙石（SN）、PDGF与甲基丙烯酸化明胶（GelMA）,构建可注射复合水凝胶（GelMA-SN-PDGF）,并进一步通过紫外光交联优化水凝胶力学性能。扫描电子显微镜、流变仪、万能力学试验机等分析GelMA-SN-PDGF的理化属性和力学性能;ELISA法测定复合水凝胶的PDGF缓释曲线,Transwell和划痕实验验证复合水凝胶的趋化性能;CCK-8法、Live/Dead染色法、DAPI-Phalloidin染色法评估GelMA-SN-PDGF的生物相容性;qRT-PCR和免疫荧光染色标记法评估GelMA-SN-PDGF的体外成骨能力,茜素红染色法分析其基质矿化能力。建立大鼠颅骨临界骨缺损模型并通过Micro-CT和Masson三色染色分析GelMA-SN-PDGF的体内成骨能力。结果 GelMA-SN-PDGF复合水凝胶制备简易,能通过注射器注射,SN和PDGF的加入并未显著影响GelMA支架结构,紫外光交联后的GelMA支架满足骨髓间充质干细胞（BMSCs）成骨分化的力学环境;PDGF在复合水凝胶中实现了理想的长期控释模式,并有效地刺激了BMSCs的归巢。GelMA-SN-PDGF复合水凝胶在体外促进了BMSCs中成骨相关标志物的表达和基质矿化,并展现了较好的体内临界骨缺损修复能力。结论 可注射的GelMA-SN-PDGF复合水凝胶具有良好的生物相容性和生物活性,能通过注射器微创修复骨缺损,体内外成骨效应较好,为临床骨缺损治疗提供了一种简单而快速的策略。     

甲状腺乳头状癌细胞中长链非编码RNA FoxP4-AS1的表达及其生物学功能

背景与目的 笔者前期研究发现,长链非编码RNA FoxP4-AS1（lncRNA FoxP4-AS1）在甲状腺乳头状癌（PTC）组织中异常表达,其低表达是PTC区域淋巴结转移的独立危险因素,但其功能及作用机制尚不清楚。因此,本研究探讨lncRNA FoxP4-AS1在PTC细胞中的表达,初步分析其对PTC细胞生物学行为的影响。方法 用qRT-PCR检测PTC细胞系（TPC-1、K1细胞）和正常甲状腺滤泡上皮细胞（Nthy-ori3-1细胞）中lncRNA FoxP4-AS1的表达;将TPC-1、K1细胞分别转染FoxP4-AS1过表达慢病毒载体和空载病毒载体（阴性对照）后,并分别用CCK-8实验、克隆形成实验、EdU、Transwell实验、流式细胞术分析细胞生物学功能的变化;通过GEPIA数据库和LncTar网站预测FoxP4-AS1的靶基因,并用Western blot进行验证。用以上转染后的细胞构建小鼠皮下移植瘤模型,观察移植瘤的生长情况,免疫组化检测瘤组织Ki-67的表达。通过KEGG数据库初步分析FoxP4-AS1可能影响的信号通路。结果 qRT-PCR结果显示,与正常甲状腺滤泡上皮细胞比较,lncRNA FoxP4-AS1在两种PTC细胞中的表达水平均明显降低（均P<0.05）。细胞功能实验显示,转染FoxP4-AS1过表达慢病毒载体的TPC-1、K1细胞增殖活力明显减弱、侵袭和迁移能力均较阴性对照组细胞明显降低,且细胞周期阻滞在G₀/G₁期（均P<0.01）。GEPIA数据库和LncTar网站预测FoxP4-AS1与CDK4存在潜在的相互作用靶点,Western blot结果显示,转染FoxP4-AS1过表达慢病毒载体两种细胞的CDK4/cyclinD1表达水平较各自阴性对照组细胞明显降低（均P<0.05）。皮下移植瘤实验结果显示,转染FoxP4-AS1过表达慢病毒载体的PTC细胞较转染空载病毒载体的PTC细胞在小鼠体内生长慢,形成的瘤体小,且瘤组织中Ki-67表达减少。KEGG通路富集分析显示,FoxP4-AS1低表达主要富集于PI3K-Akt-mTOR通路、细胞周期、细胞凋亡、免疫调节相互作用,FoxP4-AS1高表达主要富集于DNA甲基化、氧化应激通路等。结论 lncRNA FoxP4-AS1在PTC细胞中表达下调,且与PTC细胞的恶性生物学行为密切相关,FoxP4-AS1可能通过抑制CDK4/cyclinD1表达抑制PTC细胞增殖,作为保护性因素发挥作用。     

高迁移率族蛋白1通过PINK1/Parkin介导的线粒体自噬促进骨髓干细胞的趋化及成骨分化

目的 探讨高迁移率族蛋白1（HMGB1）通过PTEN诱导假定激酶1（PINK1）/帕金蛋白(Parkin)介导的线粒体自噬对骨髓干细胞的趋化及成骨分化的影响。方法 将人骨髓间充质干细胞（hBMSCs）分为7组：control组、siRNA-NC组、siRNA-HMGB1组、pcDNA-NC组、pcDNA-HMGB1组、pcDNA-HMGB1+siRNA-NC组、pcDNA-HMGB1+siRNA-PINK1组。采用Transwell检测细胞迁移能力;茜素红染色检测各组细胞中钙结节数目;ELISA检测骨桥蛋白（OPN）、碱性磷酸酶（ALP）的含量;RT-qPCR检测各组细胞中成骨细胞特异性转录因子（Osterix）、HMGB1及Runt相关转录因子2（RUNX2）、转录因子CCAAT/增强子结合蛋白（C/EBPα）、过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）水平;透射电镜检测线粒体自噬小体数目;Western Blot检测hBMSCs中Parkin及微管相关蛋白1A/1B-轻链3（LC3Ⅱ/Ⅰ）、选择性自噬接头蛋白62（P62）和自噬关键分子酵母Atg6同系物（Beclin1）等线粒体自噬相关蛋白的表达。结果 HMGB1通过PINK1/Parkin介导的线粒体自噬对hBMSCs的趋化作用研究表明：与pcDNA-NC组相比,pcDNA-HMGB1组HMGB1表达、细胞迁移率、线粒体自噬数目及自噬相关蛋白Beclin-1、LC3B-Ⅱ/Ⅰ的表达增加,Parkin、P62等蛋白的表达降低（P＜0.05）;与siRNA-NC组相比,siRNA-HMGB1组HMGB1表达、细胞迁移率、线粒体自噬数目及Beclin-1、LC3B-Ⅱ/Ⅰ等表达降低,Parkin、P62表达增高（P＜0.01）。HMGB1通过PINK1/Parkin介导的线粒体自噬对hBMSCs的成骨分化作用研究结果显示：与pcDNA-NC组相比,pcDNA-HMGB1组钙结节数量、Osterix及RUNX2含量、ALP及OPN的表达升高（P＜0.01）,PPARγ、C/EBPα的表达降低（P＜0.05）;与pcDNA-HMGB1+siRNA-NC组相比,pcDNA HMGB1+siRNA-PINK1组钙结节数量、Osterix及RUNX2含量、ALP及OPN的表达降低（P＜0.05）,PPARγ、C/EBPα的表达升高（P＜0.05）。结论 HMGB1高表达能通过PINK1/Parkin介导的线粒体自噬促进hBMSCs的趋化、成骨细胞分化及抑制成脂细胞分化,可能是骨质疏松症的潜在治疗靶点。     

大鼠髓核细胞来源外泌体对骨髓间充质干细胞向髓核样细胞分化的作用研究

目的:探讨大鼠髓核细胞来源外泌体对大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)向髓核样细胞分化的作用。方法:采用贴壁法体外分离培养SD大鼠尾椎椎间盘髓核细胞和BMSCs,流式细胞术和三系分化实验鉴定BM-SCs。差速离心法分离髓核细胞外泌体,透射电镜观察其形态并使用蛋白免疫印迹(Western blot)检测其蛋白标志物CD81、Tsg101。分别使用荧光探针CM-DIO和CM-DIL标记BMSCs和髓核细胞外泌体,将两者共培养24h后在荧光显微镜下观察BMSCs对髓核细胞外泌体摄取情况。将第三代BMSCs分为三组:外泌体组,加入髓核细胞外泌体(50μg/ml);共培养组,与髓核细胞非接触式共培养;对照组,未做任何处理。分别于7、14、21d时应用荧光定量PCR(qRT-PCR)检测外泌体组和对照组Ⅱ型胶原(COL2A1)、蛋白多糖(ACAN)、SOX9的m RNA表达量。14d时应用qRT-PCR检测3组的COL2A1、ACAN、SOX9的m RNA表达量。结果:提取的第三代大鼠髓核细胞呈多角形或不规则形状,第三代BMSCs呈形态均一的长梭形。BMSCs高表达CD29(99.77%)、CD44(93.97%)、CD90(99.67%),低表达CD34(0.82%)、CD45(0.68%)。BMSCs成骨、成脂、成软骨诱导后染色均为阳性。透射电镜观察外泌体为30～100nm类圆形双层膜结构,其表达CD81、Tsg101蛋白,不表达Calnexin蛋白。荧光显微镜下CM-DIL标记的外泌体可被CM-DIO标记的BMSCs摄取。诱导7、14、21d后,外泌体组的COL2A1、ACAN、SOX9 mRNA表达量均显著高于对照组(P0.05)。14d时共培养组COL2A1、ACAN、SOX9的m RNA表达量均显著高于对照组,低于外泌体组(P0.05)。结论:大鼠髓核细胞外泌体可在体外诱导BMSCs向髓核样细胞分化,且诱导效果优于与髓核细胞的非接触式共培养,可为椎间盘组织工程提供一种有效的髓核细胞来源。     

rhBMP-2体外诱导骨质疏松大鼠BMSCs成骨及VEGF表达的研究

目的:观察骨形态发生蛋白-2对骨质疏松时骨髓基质干细胞(BMSCs)体外成骨及成骨因子VEGF表达的影响,为骨质疏松证的防治提供新的方法。方法:将20只6月龄,体重(300±20) g雌性SD大鼠双侧卵巢切除,术后3个月利用双能X线骨密度仪测量大鼠全身骨密度并与术前比较,确保造模成功,并运用全骨髓贴壁法培养骨质疏松大鼠BMSCs,倒置相差显微镜下观察BMSCs形态。随机把骨质疏松大鼠BMSCs 第2代(p2)细胞分成实验组和对照组,分别加入完全培养基(含rhBMP-2)、成骨诱导液进行成骨诱导。2周后茜素红染色法检测各组细胞钙结节的形成,酶标仪测定碱性磷酸酶活性及RT-PCR法检测VEGF的表达量。结果:(1)大鼠全身骨密度:手术前后大鼠全身骨密度分别为(0.179±0.007),(0.158±0.006) g/cm²,差异有统计学意义(t=4.180,P<0.05).(2)茜素红染色:BMSCs(P2)成骨诱导2周后实验组染色效果明显强与对照组。(3)碱性磷酸酶活性:BMSCs(P2)成骨诱导2周后碱性磷酸酶活性实验组明显高于对照组,分别为(15.62±1.27),(8.62±0.93) μg/prot,差异有统计学意义(t=7.709,P<0.01).(4)BMSCs(P2)成骨诱导2周后VEGF表达:实验组明显高于对照组,分别为3.723±0.143,0.950±0.072,差异有统计学意义(t=29.462,P<0.01).结论:rhBMP-2能提高去卵巢骨质疏松大鼠BMSCs的体外成骨能力,可促进成骨因子VEGF的表达,调控VEGF的表达可能是骨形态发生蛋白-2参与骨代谢的机制之一。     

BMSCs来源成骨细胞和内皮细胞复合壳聚糖-羟基磷灰石多孔支架构建血管化组织工程骨研究

目的探讨大鼠BMSCs来源的成骨细胞和内皮细胞复合壳聚糖-羟基磷灰石多孔支架植入大鼠桡骨缺损处的成骨作用和成血管作用。方法取分离培养至第3代的SD大鼠BMSCs行成骨和成内皮细胞诱导并鉴定。分别将内皮细胞(A组)、成骨细胞(B组)、混合细胞(成骨细胞和内皮细胞比例为1∶1,C组)均匀滴加于壳聚糖-羟基磷灰石多孔支架上制备3组细胞-支架复合物,MTT检测支架内细胞增殖活性。取2月龄雄性SD大鼠30只,制作大鼠桡骨5 mm长缺损模型并分别植入3组细胞-支架复合物(n=10)。术后4、8、12周分别取移植物行HE染色观察,CD34免疫组织化学染色计数微血管密度,RT-PCR法检测骨桥蛋白(osteopontin,OPN)和骨保护素(osteoprotegrin,OPG)mRNA表达。结果 BMSCs成骨诱导7 d后ALP染色可见细胞质内蓝染颗粒,细胞核呈红染;内皮细胞诱导14 d后,CD34免疫细胞化学染色可见细胞内棕色颗粒。MTT检测示3组细胞活性随时间延长逐渐升高。HE染色示,术后12周A组未见明显类骨质形成,而有较密集的微血管结构及较多纤维组织形成;B、C组可见均质的类骨质,呈条索状和岛状分布,可见大量成骨样细胞存在。术后各时间点A、C组微血管密度均显著高于B组(P<0.05);A组术后12周微血管密度高于C组(P<0.05),其余2个时间点A、C组间差异无统计学意义(P>0.05)。A组3个时间点OPN和OPG mRNA表达水平均较低,与B、C组比较差异有统计学意义(P<0.05);B、C组分别于术后8、12周OPN mRNA表达达峰值,4周时OPG mRNA表达达峰值。结论 BMSCs来源的成骨细胞和内皮细胞按1∶1比例共培养于壳聚糖-羟基磷灰石多孔支架作为组织工程骨移植物,可以促进大鼠桡骨缺损部位骨的形成和血管化,促进骨缺损愈合。     

负载胰岛素样生长因子-1的骨髓间充质干细胞与壳聚糖-胶原复合物修复大鼠骨缺损的实验研究

背景：目前已有较多研究表明将种子细胞复合于支架材料进行骨缺损的修复能够取得良好的效果,但仍需探索有效的生长因子以促进修复过程。 目的：探讨负载胰岛素样生长因子-1（insulin-like growth factor,IGF-1）的骨髓间充质干细胞与壳聚糖-胶原复合物对大鼠骨缺损的修复作用。 方法：分离大鼠骨髓间充质干细胞,流式细胞术鉴定细胞表面标志物;将骨髓间充质干细胞进行成骨诱导后检测碱性磷酸酶的活性以鉴定其成骨能力;IGF-1过表达载体转染骨髓间充质干细胞并筛选稳转细胞系,Real-time PCR以及Western blot鉴定稳转细胞系中IGF-1的表达。扩培细胞,并与壳聚糖-胶原进行复合培养。同时建立大鼠骨缺损模型,造模成功后将20只大鼠随机分为4组,每组5只。实验组植入负载IGF-1的骨髓间充质干细胞复合支架,支架修复组植入未经细胞复合的支架,干细胞复合支架修复组植入单纯骨髓间充质干细胞复合支架,空白对照组缺损处未植入任何物质。术后分别通过X射线和组织学切片观察比较各组大鼠的骨缺损修复情况。 结果：流式细胞术鉴定结果显示细胞CD44阳性率为98.19%,CD45阳性率为3.65%,CD90阳性率为97.62%。成骨诱导后碱性磷酸酶浓度升高至（11.57±0.48）U/L,显著高于未经成骨诱导的细胞（5.55±0.63）U/L（〈0.05）。Real-time PCR以及Western blot检测结果IGF-1稳定转染的细胞中IGF-1 mRNA以及蛋白的表达均显著升高（〈0.05）。X射线以及组织学观察结果表明空白组骨缺损不能自行修复,壳聚糖-胶原支架与骨髓间充质干细胞复合物植入大鼠后未见明显的免疫排斥反应,与其他组相比负载IGF-1的骨髓间充质干细胞与壳聚糖-胶原复合物组的成骨及修复效果均较为明显。 结论：骨髓间充质干细胞是较为理想的骨组织工程种子细胞,将IGF-1负载于骨髓间充质干细胞能够促进骨组织的修复。     

Perioperative glucocorticosteroid treatment delays early healing of a mandible wound by inhibiting osteogenic differentiation

AimThe purpose of this study is to investigate the effects of dexamethasone on repair of a critical size defect of the mandible in male Sprague-Dawley rats.Materials and methodsFifty rats were divided into 2 groups: saline control and dexamethasone-treated groups. A 1 mm × 3 mm full-thickness bone defect was created at the inferior border of the mandible. Saline or dexamethasone was administered once a day for 5 days after postoperative palinesthesia. On days 1, 3, 6, 10 and 17, after cessation of drug administration, 5 samples from each group were analysed. The bone defect healing process was examined and analysed by stereology, radiology, histology and histochemical staining for total collagen, tartrate-resistant acid phosphatase staining for osteoclasts and immunohistochemical staining for the COX-2, RUNX2 and osteocalcin antigens.ResultsThe dexamethasone-treated rats exhibited significantly lower radiopacity properties compared to the control rats. Histological staining revealed that the osteogenic differentiation and maturation of a callus in the defect region was significantly delayed from day 1 to day 10 in the dexamethasone group after cessation of drug administration compared to the control group. Consistent with the histological data, the level of total collagen protein was significantly lower in the dexamethasone group than in the control group. However, there was no significant difference between the 2 groups at day 17. Immunohistochemical analysis of COX-2, RUNX2 and osteocalcin expression showed that, at day 1, COX-2 and RUNX2 expression in the dexamethasone group was significantly lower than in the control group. There was no significant difference in osteocalcin expression between the two groups at each time point. There was no significant difference in the number of osteoclasts between the two groups.ConclusionIn a model of bone healing of a mandible defect, dexamethasone-treated rats exhibited impaired osteogenic differentiation and maturation due to the inhibition of COX-2, osteogenic gene, RUNX2 and collagen protein expression, which resulted in delayed bone repair. Although perioperative short-term therapy did not exhibit long-term effects on wound healing of the maxillofacial bone, the application of glucocorticoids should be cautiously considered in the clinic.     

大鼠骨髓间充质干细胞分离培养及多向分化研究的体外实验

目的 分离培养较高纯度大鼠骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）,检测其多向分化潜能.方法 采用密度梯度离心结合差速贴壁法分离培养大鼠BMSCs,观察细胞形态,检测表面标志物CD34、CD44、CD45、CD90表达情况,及其成骨、成脂、成神经诱导后茜素红染色、油红O染色和NSE、GFAP免疫荧光染色情况.结果 细胞呈典型的成纤维细胞样形态,CD44和CD90呈阳性表达,CD34和CD45呈阴性表达,细胞纯度＞98%.成骨、成脂、成神经诱导后,茜素红染色、油红O染色、NSE和GFAP免疫荧光均为阳性.结论 密度梯度离心结合差速贴壁法可分离、培养出高纯度的大鼠BMSCs,该细胞具有成脂、成骨、成神经多向分化潜能,是脊髓损伤修复的一种较理想的种子细胞.     

慢病毒介导siRNA hsa-circ-0000885转染BMSCs与破骨细胞共培养体系对细胞分化、增殖和凋亡相关研究

目的:探究将siRNA hsa-circ-0000885修饰的骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)后与破骨细胞共培养对BMSCs的成骨分化、细胞增殖和凋亡的影响,为临床上骨质疏松症(osteoporosis,OP)的治疗提供新的思路和方法。方法:选择自2018年9月至2020年2月收治的13例骨质疏松患者为研究对象,其中女11例,男2例,年龄(65.45±10.77)岁;取得患者知情同意后,抽取患者外周血组织。然后用circ RNA芯片检测外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)的circRNA的表达水平,用siRNA技术沉默circ RNA的表达,通过慢病毒转染BMSCs,根据是否转染hsa-circ-0000885的siRNA干扰质粒,将细胞分成空白组,空载体组和siRNA干扰组。各组细胞处理72 h后,用流式细胞仪检测细胞的周期,用AV-PI试剂盒检测细胞的凋亡水平,用ALP染色检测BMSCs的成骨分化能力。结果 :OP患者外周血PBMC中hsa-circ-0000885的表达量明显高于健康对照组患者(t=2.119,P0.05)。ALP染色结果表明,siRNA hsa-circ-0000885质粒可以促进BMSCs的成骨分化,明显高于空白组和空白质粒组(F=9.132,q=2.995,2.897;P=0.009,0.0120.05)。CCK-8试剂盒检测结果显示,siRNA hsa-circ-0000885干扰组BMSCs的细胞增殖率明显高于空白组和空白质粒组(F=9.881,q=2.457,2.904;P=0.032,0.0160.05)。而AV-PI试剂盒检测结果显示,siRNA干扰组细胞的凋亡率明显低于空白组和空白质粒组(F=10.208;q=2.885,3.001;P=0.019,0.0110.05)。结论:慢病毒介导siRNA hsa-circ-0000885质粒转染BMSCs与破骨细胞共培养体系可以促进细胞增殖,抑制细胞凋亡,促进BMSCs的成骨分化,可以作为OP患者潜在的治疗靶点。     

脱细胞骨软骨支架复合自体骨髓间充质干细胞修复羊骨软骨缺损的研究

目的探讨脱细胞骨软骨支架接种自体骨髓间充质干细胞(BMSCs)修复羊骨软骨缺损效果,探索骨软骨缺损新的修复方式。方法制备直径为8mm骨软骨脱细胞支架,培养羊BMSCs,接种于骨软骨支架,制备羊负重区骨软骨缺损模型,分空白、空白支架及细胞支架复合物3组,每组4只羊,3个月后处死动物取标本行大体及组织学检测。结果修复羊负重区骨软骨缺损模型实验结果显示细胞支架复合修复组骨软骨有较好修复,空白支架组软骨下骨基本修复、软骨侧无明显修复,空白对照组未见明显修复,缺损边缘软骨退变。结论含骨软骨连接结构的脱细胞骨软骨支架接种种子细胞能较好的修复羊负重区骨软骨缺损。     

自体骨髓基质干细胞复合珊瑚修复犬下颌骨节段缺损的初步研究

目的应用自体骨髓基质干细胞(bonemarrowstromalcells,BMSCs)复合珊瑚构建组织工程化骨,修复犬下颌骨节段性缺损。方法体外扩增培养、成骨诱导犬BMSCs。将第二代细胞复合珊瑚后修复犬自体右侧3cm的下颌骨节段缺损(n=6);以单纯珊瑚植入缺损处为对照(n=6),术后12、32周分别通过影像学,大体形态观察,组织学和生物力学的方法检测骨缺损的修复效果。结果成骨诱导的BMSCs在珊瑚支架上生长良好。X线片显示12周时实验组骨痂较多,对照组材料明显吸收;32周时CT、X线片和大体观察显示术后实验组骨愈合良好,对照组为骨不连;骨密度检测示实验组显著高于对照组(P<0.05);组织学示实验组有较多成熟骨呈骨性愈合,对照组为纤维性愈合;生物力学测试实验组与正常下颌骨力学强度差异无统计学意义(P>0.05)。结论自体成骨诱导BMSCs复合珊瑚形成的组织工程化骨可修复犬下颌骨节段缺损。     

BMSCs联合3D打印PLLA支架促进兔颅骨PDO的研究

目的探讨骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)促进骨膜牵张成骨(Periosteal distraction osteogenesis,PDO)的可行性。方法全骨髓贴壁培养法获取新西兰白兔BMSCs,体外扩增培养并进行成骨、成脂、成软骨诱导分化。用3D打印(Three-dimensional printing,3D printing)的左旋聚乳酸(Poly l-lactic acid,PLLA)支架牵张兔颅骨骨膜,在牵张期结束时,实验组于骨膜与颅骨间隙内注射兔BMSCs,对照组则注射等量生理盐水(Normal saline,NS)。分别在固定期后的4周和8周,对兔颅骨的牵张部位进行取材,行Micro-CT扫描和组织学染色,评价新骨形成情况。结果全骨髓培养法获取的兔BMSCs具有多向分化能力。Micro-CT显示实验组和对照组的牵张区域在4周和8周均有新骨生成,实验组在两个时间点的新生骨量(Bone volume,BV)、骨量/组织量(Bone volume/Tissue volume,BV/TV)、骨密度(Bone mineral density,BMD)、骨小梁数量(Trabecular number,Tb.N)和厚度(Trabecular thickness,Tb.Th)均明显高于对照组,骨小梁间隔(Trabecular separation,Tb.Sp)小于对照组。HE染色显示,实验组与对照组均有新骨生成,实验组新生骨小梁增厚增多,比对照组成熟,且与颅骨皮质的界线不明显。结论在兔颅骨PDO区域内注射自体BMSCs可以补充成骨细胞的不足,有利于骨膜牵张成骨。     

自体移植的大鼠骨髓间充质干细胞在脊髓损伤处的存活及分化

目的观察自体移植的骨髓间充质干细胞(BMSC)在脊髓损伤(SCI)处的存活及向神经细胞分化情况。方法将36只雄性SD大鼠随机分为PBS注射组(PBS组)和BMSC自体移植组(BMSC组)。BMSC组大鼠在术前均进行自体BMSC分离培养。2组大鼠均采用改良Allen撞击装置制备T9水平的SCI模型,PBS组于损伤处注射PBS,BMSC组注射第4代自体BMSC。于移植后2、3、5周采用Basso-Beattie-Bresnahan(BBB)评分法进行运动功能评分;移植后2、3、5周取损伤部位脊髓,采用Hoechst33342染色法观察移植细胞存活情况,同时行免疫荧光化学染色检测自体移植的BMSC中微管相关蛋白2(MAP-2)及胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达情况。结果移植后2、3、5周,BMSC组大鼠BBB评分均高于PBS组,差异有统计学意义(P<0.05)。移植后2、3、5周,BMSC组大鼠损伤处脊髓有不同数量Hoechst33342标记细胞存活,其中2周时细胞存活较多,5周时细胞存活较少;移植后2、3周,未检测到移植细胞表达MAP-2及GFAP,5周时检测到部分移植细胞表达MAP-2和GFAP。结论SCI后立即进行移植的自体BMSC可在损伤处存活,部分存活细胞可向神经元和星形胶质细胞方向分化,促进大鼠后肢运动功能的恢复。