hBMP-4瞬时转染对兔骨髓基质干细胞生物学行为的影响

目的应用兔骨髓基质干细胞(bonemarrowstromalcells,MSCs)作为基因治疗的靶细胞,体外转染人骨形成蛋白4(humanbonemorphogeneticprotein-4,hBMP-4)基因,观察瞬时转染对兔MSCs生物学行为的影响。方法贴壁法培养兔MSCs,分别在体外转染pEGFP-hBMP-4和pEGFP基因并留置空白对照。检测转染效率及目的基因的转录和表达,观察细胞形态及生长情况,检测碱性磷酸酶、钙结节及骨钙素等成骨细胞表型。结果基因转染效率达到20%～30%,RT-PCR显示MSCs本身有目的基因的少量转录,转染pEGFP-hBMP-4后转录增强。目的基因转染后细胞形态略有变化,生长曲线与对照组相似,碱性磷酸酶阳性染色面积增加(P=0.0016),钙结节增多(P=0.0001),骨钙素表达增强(P=0.03)。结论优化的条件下取得了较高的转染效率,hBMP-4基因转染可以增强目的基因的转录,加速MSCs向成骨细胞表型转化。hBMP-4转染的MSCs可望成为组织工程化骨理想的种子细胞。     

hBMP7瞬时转染对兔骨髓间充质干细胞生物学行为的影响

[目的]运用人骨形成蛋白hBMP7(human bone morphogenetic protein-7,hBMP-7)基因体外转染兔骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs),观察瞬时转染对兔MSCs生物学行为的影响.[方法]密度梯度离心法培养兔MSCs,在体外分别转染pcDNA1.1/AMP-hBMP7和pcDNA1.1/AMP并留置空白对照.检测转染基因的转录和表达,观察细胞形态和生长情况,检测碱性磷酸酶、钙结节和骨钙素等成骨细胞表型.[结果]hBMP-7基因存在于转染后的骨髓间充质干细胞中并表达相应的mRNA.目的基因表达后细胞形态略有变化,生长曲线与未诱导组无明显变化,钙结节形成,碱性磷酸酶增加,骨钙素表达增强.电镜见胞质中有钙质成分.[结论]hBMP-7基因可促进兔MSCs向成骨细胞表型转化.hBMP-7基因转染的MSCs有望成为组织工程化骨理想的种子细胞.     

人骨形成蛋白9基因修饰的兔骨髓间充质干细胞异位成骨实验研究

目的 探讨人骨形成蛋白9(human bone morphogenetic 9, hBMP-9)基因治疗与骨组织工程技术相结合的可行性.方法 采用阳离子脂质体介导hBMP-9基因转染兔骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs),荧光显微镜观察及流式细胞学检测,碱性磷酸酶(ALP)活性定量测定及Von Kossa's钙结节染色;MSCs与聚乳酸-羟基乙酸(polylactide-co-glycolide, PLGA)支架共培养,荧光显微镜及扫描电镜观察MSCs在PLGA上的黏附、生长情况;将转染与未转染hBMP-9基因的MSCs分别与PLGA支架复合培养,构建组织工程化骨并回植兔肌肉内,组织植入4、8周后进行HE染色观察.结果 流式细胞仪测定质粒转染率为34.15%;转染组MSCs的ALP活性较未转染组明显增高(P<0.01),Von Kossa's钙结节染色比较转染细胞形成的钙结节明显大于未转染组;荧光显微镜及扫描电镜观察见MSCs在PLGA支架上的黏附、生长良好;异位回植术后4、8周组织HE染色见肌肉内有新生骨基质分泌,成骨面积定量分析转染组与对照组相比差异有统计学意义(P<0.05).结论 阳离子脂质体介导的质粒能稳定转染MSCs,BMP-9能刺激MSCs的ALP活性增强,诱导钙结节形成;BMP-9基因转染的MSCs作为一种新型的种子细胞,其与PLGA支架复合用于骨缺损的修复具有较强的可行性.     

VEGF-165基因修饰的MSCs诱导分化后治疗兔股骨头缺血性坏死的实验研究

目的：探讨VEGF-165基因联合单纯骨髓间充质干细胞（marrow mesenchymal stemcells,MSCs）治疗激素性股骨头坏死的可行性。方法：1）体外分离、培养兔MSCs,纯化并鉴定兔MSCs;免疫荧光法检测细胞表面标志;传代培养后以1μgPeDNA3．1-hVEGF165：3μl阳离子脂质体Lipofectamine的比例转染,通过ELISA检测转染后细胞中外源性VEGF的表达。2）测定在正常条件培养和成骨备件培养下,转染后细胞上清中碱性磷酸酶、骨钙素的水平。3）实验动物连续三天大剂量（40mg／kg）臀部肌肉注射甲泼尼龙琥珀酸钠,通过MRI和组织病理学检查,建立动物模型。4）随机分成4组,每组14只。经皮穿刺于右侧股骨头,（1）生理盐水组,（2）单纯MSCs组,（3）hVEGF165基因转染MSCs组,（4）诱导分化后的hGVEF165基因转染MSCs组。8周后,组织病理学检查成骨和细胞成活情况。结果：1）hVEGF165基因转染的MSCs能成功分泌VEGF蛋白。2）成骨条件培养下,基因转染组细胞碱性磷酸酶和骨钙素的分泌量明显高于未转染组（P〈0．05）;而在正常条件培养下,基因转染组细胞碱性磷酸酶和骨钙素的表达分泌量较低。3）成功建立ANFH模型。4）组织学评分：生理盐水组1．8±0．72;单纯MSCs组8．54±0．37;hVEGF165基因转染MSCs组11．96±0．26;诱导分化后的hGVEF165基因转染MSCs组13．7±0．43,各组间差异有显著性（P〈0．05）。诱导分化转基因干细胞组与单纯干细胞组和生理盐水组之间差异非常显著（P〈0．01）。结论：诱导分化后的hVEGF165基因转染MSCs组成骨能力更好,修复股骨头缺血性坏死的能力也是最强。     

Cbfal基因转移对原代培养的兔皮肤成纤维细胞的影响

目的 探讨核心结合因子al（core binding factor al，Cbfal）基因转移对原代培养免皮肤成纤维细胞的影响作用。方法 胰酶消化法培养兔皮肤成纤维细胞，兔采用脂质体转染技术转染原代培养的兔皮肤成纤维细胞，RT—PCR检测成骨标志基因Ⅰ型胶原（Ⅰ collagen）、骨钙素（osteoclcin，OCN）、骨唾液蛋白（bone sialoprotein，Bsp）、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）、Cbfal的表达。结果 兔皮肤成纤维细胞在Cbfal基因转染后出现OCN、Bsp、ALP的表达，Ⅰ Collagen表达增强。结论Cbfal基因转移兔皮肤成纤维细胞可改变原代培养的兔皮肤成纤维细胞的表型，向成骨表型转化。     

经转染人骨形态发生蛋白7基因后骨髓间充质干细胞mRNA的表达

目的 构建人骨形态发生蛋白（human bone morphogenetic protein7，hBMP－7）逆转录病毒载体并检测经逆转录病毒介导基因转染的兔骨髓间充质干细胞（bone marrow-derived mesenchymal stem cell,MSCs)mRNA的表达。方法 构建hBMP-7逆转录病毒载体后利用脂质介导的基因转移技术转染包装细胞PT67，制备含目的基因的重组逆转录病毒液并感染兔骨髓间充质干细胞，采用原位杂交、RT－PCR检测hBMP－7mRNA在MSCs中的表达。结果 成功构建了hBMP-7逆转录病毒载体，经hBMP－7基因转染的MSCs可表达外源性BMP－7mRNA。结论 采用逆转录病毒介导的方法可以将hBPM－7转染至MSCs中并表达外源性基因。     

人骨形态发生蛋白-2基因腺病毒载体异位成骨

目的：评价人骨形态发生蛋白2(hBMP-2)基因腺病毒表达载体(recombinant adenoviral vector carrying the human BMP-2 gene, AdBMP-2)成骨能力并探讨其成骨机制。方法：应用 AdBMP-2体外感染兔骨髓间质干细胞（BMSC），7 d后观察hBMP-2和碱性磷酸酶(ALP)的表达,21 d后观察感染细胞钙结节形成能力。同时将AdBMP-2行裸鼠腓 肠肌组织内注射，术后20 d取材，观察hBMP-2的表达及肌组织内异位成骨情况。结果：AdBMP-2可高效感 染BMSC并获得hBMP-2的有效表达，ALP表达增高并形成钙结节。AdBMP-2在体内同样表达hBMP-2， 并且以软骨化骨的方式启动成骨。结论：感染AdBMP-2的BMSC向成骨细胞分化，AdBMP-2在体内有着良好的成骨能力。     

骨形态发生蛋白3基因转染成纤维细胞后细胞形态及生物学变化

目的 通过基因转染方法，用骨形态发生蛋白3（BMP3）基因转染成纤维细胞（NIH－3T3细胞），观察转染不同时期被转染细胞的形态学改变及细胞内碱性磷酸酶含量的变化，初步探讨骨组织工程种子细胞来源的另一途径。方法 定向克地将BMP3基因构建于PcDNA3表达载体，脂质体介导法转染NIH－3T3细胞，G418筛选获得稳定转化体，观察不同时期被转染细胞的形态学变化，钙钴法染色转染细胞时相的碱性磷酸酶并作图像分析。结果 转染细胞培养筛选6周提取的总RNA用Dot blot可以检出有明显的BMP3 mRNA表达。转染细胞第1周细胞形态由长梭形变为杆状，转染后2周细胞由长梭形变为多角形，转染后4周细胞变为多边形，类似成骨细胞，钙钴法碱性磷酸酶染色示转染组细胞胞浆内有大量染色黑色的碱性磷酸酶颗粒，及图像分析及转染细胞内碱性磷酸酶明显高于同期对照组，两组间有显著性差异（P＜0．01）。结论 通过向NIH－3T3细胞内转染BMP3基因，可以使NIH－3T3细胞形态向成骨细胞形态发生转化，被转染细胞内碱性碱性磷酸酶水平明显增高，已具有成骨细胞某些特性。     

LIM矿化蛋白-1对间充质干细胞成骨分化影响的实验研究

目的：构建LIM矿化蛋白-1（LIM mineralization protein-1,LMP-1）的真核表达质粒,并在兔骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）内表达,研究LMP-1对体外培养BMSCs成骨分化的影响。方法：RT-PCR克隆hLMP-1和骨形态发生蛋白－２（bone morphogenetic protein-2,BMP-2）,并构建pIRES2-EGFP-LMP－1及pIRES2-EGFP-BMP－2重组质粒。分离培养BMSCs,脂质体介导下将pIRES2-EGFP-LMP－1、pIRES2-EGFP-BMP－2和pIRES2-EGFP质粒转染BMSCs。7 d后收集细胞,RT-PCR比较hLMP-1、hBMP-2及Ⅰ型胶原的表达,检测碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）活性,免疫组化染色比较骨钙素表达。结果：pIRES2-EGFP-LMP-1和pIRES2-EGFP-BMP-2重组质粒构建成功。重组质粒成功转染BMSCs,RT-PCR证实表达目的基因,hLMP-1和hBMP-2转染组可以明显促进细胞分泌ALP的活性,诱导Ⅰ型胶原和骨钙素的表达。结论：LMP-1可以促进BMSCs向成骨细胞分化。     

hBMP-2基因转染的MSC与藻酸钙凝胶的生物相容性研究

目的探讨人类骨形态发生蛋白-2（human bone morphogenetic protein-2，hBMP-2）基因转染的兔骨髓基质细胞（bone marrow stromal cells.MSC）与藻酸钙凝胶的生物相容性，为骨组织工程中生物材料的选择提供依据。方法应用脂质体介导的方法将真核表达载体pCDNA3介导的质粒pCDNA3-hBMP-2导入体外培养的兔MSC中，免疫组织化学和RT-PCR检测转染后hBMP-2基因的表达；将G418筛选获得的阳性克隆继续扩增培养，与藻酸钙凝胶复合作为实验组，单纯转染的细胞为对照组，在不同的时间行扫描电镜、四甲基偶氮唑蓝（MTT）比色法、碱性磷酸酶（ALP）、台盼蓝染色检查。结果免疫组织化学和RT-PCR均证实基因转染成功，4周时仍有表达；转染的MSC与藻酸钙复合良好，并能在其中保持活性，活力未受影响。结论hBMP-2基因转染的MSC能够获得瞬时及稳定表达，是一种新型的种子细胞；其与藻酸钙凝胶复合用于骨缺损的修复具有较强的可行性。     

hBMP-7基因转染对骨髓间充质干细胞增殖和碱性磷酸酶合成的影响

目的探讨逆转录病毒介导的人骨形态发生蛋白7(humanbonemorphogeneticprotein7,hBMP-7)基因转染对兔骨髓间充质干细胞(bonemarrowmesenchymalstemcell,BMSc)增殖和向成骨细胞分化的影响。方法构建hBMP-7逆转录病毒载体,使用含目的基因的病毒液感染BMSc,免疫组织化学方法检测hBMP-7蛋白的表达,MTT法检测细胞增殖能力,使用流式细胞仪检测细胞周期,NPP法检测碱性磷酸酶合成情况。结果经BMP-7基因转染的兔BMSc有hBMP-7的阳性表达,增殖能力无明显改变(P>0.05),但其合成碱性磷酸酶的能力得到显著提高,与空载体病毒液转染、未经转染的BMSc相比差异有显著性(P<0.01)。结论经BMP-7基因转染的BMSc能够表达外源BMP-7,hBMP-7基因转染能够促进体外培养的BMSc向成骨细胞转化,可用于以BMSc为种子细胞的组织工程化骨组织的构建。     

人骨形态发生蛋白-2真核表达质粒的制备、转染及表达

目的 制备含人骨形态发生蛋白-2（hBMP-2）基因的真核表达质粒，获得可稳定高效表达BMP-2的兔骨髓基质细胞，为进一步研究BMP-2在骨牵张区的成骨作用作准备。方法 制备携带有hBMP-2的全长真核表达质粒pcDNA3.1-BMP2。通过脂质体法将所得到的重组真核质粒转染到兔骨髓基质细胞中，用G418进行梯度筛选，从而得到能够稳定表达hBMP-2的细胞克隆。采用逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测骨髓基质细胞（MSCs）hBMP-2 mRNA的表达。结果 重组质粒通过EcoRI酶切后，电泳图示约1.5kb的hBMP-2的目的片段及5.5kb的载体片段，经测序显示核苷酸序列正确无误。经RT-PCR检测hBMP-2在转录水平mRNA的表达情况，提示转染组hBMP-2的mRNA量较空白对照组明显增加。结论 成功制备了含hBMP-2基因的真核表达质粒，转染后获得了高效表达hBMP-2的兔骨髓基质细胞。     

Smurf1拮抗BMP-2对C2C12细胞的诱导成骨作用

目的研究Smad泛素化调节因子1（Smurf1）对基因重组人骨形态发生蛋白2（rhBMP-2）诱导成骨作用的影响。方法通过将质粒pcDEF3-Smurf1临时转染C2C12细胞并应用实时PCR和Western免疫印迹法鉴定其表达Smurf1，空载体pcDNA3．1作为阴性对照；然后用比色法测定细胞碱性磷酸酶活性和实时PCR分析细胞碱性磷酸酶、骨钙素、成骨转录因子Osterix基因表达，观察Smurf1对rhBMP-2诱导C2C12细胞向成骨细胞分化的影响。同时在相差显微镜下观察细胞形态的变化。结果Smurf1在C2C12细胞可以通过临时转染获得很好的表达。尽管在细胞形态上没有明显的差别，但Smurf1转染的C2C12细胞在rhBMP-2作用48h后，细胞碱性磷酸酶活性以及细胞碱性磷酸酶、骨钙素、成骨转录因子Osterix基因表达均较对照组明显下降。结论Smurf1在BMP诱导成骨过程中发挥着负性调节作用。     

兔骨髓间质干细胞的成骨诱导及鉴定

目的 :探讨体外成骨诱导的兔骨髓间质干细胞 ( MSCs)的形态和功能特征 ,以及其作为骨组织工程种子细胞的可行性。方法 :选用生长状态良好的兔骨髓间质干细胞 ,在体外进行成骨活性诱导 ,并进行形态学观察和碱性磷酸酶、骨钙素的测定。结果 :经过体外成骨诱导的兔 MSCs表现出增殖、聚集、结节和矿化期的阶段性形态特征 ,同时在刺激 1周后表达碱性磷酸酶活性 ,在结节期和矿化期表达骨钙素活性。结论 :体外成骨诱导的的兔 MSCs具有典型的成骨细胞的阶段性特征和功能性特征 ,可以作为骨组织工程的种子细胞     

Cbfa1基因转移对原代培养的兔皮肤成纤维细胞的影响

目的探讨核心结合因子a1(core binding factor a1,Cbfa1)基因转移对原代培养兔皮肤成纤维细胞的影响作用.方法胰酶消化法培养兔皮肤成纤维细胞,兔采用脂质体转染技术转染原代培养的兔皮肤成纤维细胞,RT-PCR检测成骨标志基因Ⅰ型胶原(Ⅰ collagen)、骨钙素(osteoclcin,OCN)、骨唾液蛋白(bone sialoprotein,Bsp)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、Cbfa1的表达.结果兔皮肤成纤维细胞在Cbfa1基因转染后出现OCN、Bsp、ALP的表达,Ⅰ Collagen表达增强.结论 Cbfa1基因转移兔皮肤成纤维细胞可改变原代培养的兔皮肤成纤维细胞的表型,向成骨表型转化.     

miR-30a-5p在人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化过程中的生物学功能及验证

目的：探讨并验证重组miRNA-30a-5p体外转染对人骨髓间充质干细胞（MSCs）向成骨细胞分化的生物学作用。方法：人工重组合成从人骨髓MSCs定向成骨分化差异性表达miRNA基因芯片结果中筛选成骨性表达量显著增高的miRNA-30a-5p。从人体骨髓中分离培养MSCs,成骨诱导分化过程中于体外转染重组miRNA-30a-5p,并通过茜素红S法染色检测钙盐沉积、碱性磷酸酶（ALP）钙钴法染色及ALP比色法定量检测成骨细胞ALP活性,对比观察研究重组miRNA-30a-5p在人骨髓MSCs定向成骨诱导分化过程中的生物学功能。结果：成功分离培养人骨髓MSCs并诱导其成骨定向分化。经体外向MSCs转染miRNA-30a-5p并诱导其成骨定向分化,转染效率为（37.32±2.43）%。分别于诱导培养第14、21天行ALP染色观察、ALP活性测定、茜素红钙盐结节染色检测各组细胞成骨活性,结果显示miRNA-30a-5p mimics转染组MSCs成骨分化特性显著性增强（P〈0.05）。结论：miRNA-30a-5p在MSCs定向成骨分化的过程中具有一定的促进增强作用,被转染的MSCs向成骨细胞定向分化表达有所增加,为进一步阐明人骨髓MSCs定向成骨分化的分子生化机制,细胞移植修复治疗骨缺损奠定了理论基础。     

脂质体介导的hBMP-2基因转染兔骨髓间充质干细胞的实验研究

目的 观察脂质体介导的人骨形态发生蛋白-2(human bone morphogenetic protein-2,hBMP-2)基因转染兔骨髓间充质干细胞 (bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)后mRNA及其蛋白的表达.方法 采用脂质体介导的真核细胞转染技术,将含hBMP-2编码序列的真核表达质粒转染兔BMSCs,用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)、免疫组化及免疫印迹法(Western blot)等手段检测转染后hBMP-2 mRNA及其蛋白的表达.结果 通过脂质体介导的真核转染方法能成功将外源hBMP-2基因转入兔BMSCs,并经RT-PCR、免疫组化和蛋白印迹法证实,转染pcDNA3.1-hBMP-2 后的兔BMSCs内有大量hBMP-2 mRNA 的转录和蛋白的表达.结论 通过脂质体介导的真核转染方法可以将外源hBMP-2基因转染BMSCs,并使其获得较为稳定的表达.     

致敏淋巴细胞对兔颅骨成骨细胞功能的影响

目的 研究致敏淋巴细胞对兔颅骨成骨细胞增殖、分化的作用。方法 经酶消化法从新生兔颅骨中分离成骨细胞,进行成骨细胞的碱性磷酸酶染色及成骨能力的检测。从经铬（Cr^6 ）致敏的新西兰兔外周血分离淋巴细胞并提取其培养上清液（LCM）,并分别观察在无LCM、加未经抗原（Ｃr^6 )刺激的LCM和加经Ｃr^6 刺激的LCM等3种情况下成骨细胞增殖、碱性磷酸酶和骨钙素分泌的情况。结果 从兔颅骨分离的细胞碱性磷酸酶染色阳性,在长期培养中能够形成钙化结节。致敏淋巴细胞培养介质抑制成骨细胞的增殖、促进碱性磷酸酶的分泌,抑制骨钙素的产生。经方差分析检验均具有明显的统计学差异。结论 致敏淋巴细胞能够抑制成骨细胞的功能,可导致骨形成障碍。     

兔自体骨髓间充质干细胞移植修复关节软骨缺损的研究

目的:研究将体外培养的兔骨髓间充质干细胞(MSCs)定向诱导分化为成骨细胞的方法, 探讨其作为组织工程化骨的种子细胞的可行性.方法:采用Percoll分离液,从兔的骨髓组织中分离骨髓间充质干细胞,用低糖型的DMEM( Dulbecco's modified Eagle's medium)培养液中添加成骨诱导剂地塞米松、β-甘油磷酸钠及抗坏血酸进行培养.诱导2周后钙-钴法染色检测碱性磷酸酶(ALP)表达, 诱导4周后VonKos-sa染色检测钙结节形成.结果:第3代兔MSCs呈典型的成骨细胞形态,诱导2周ALP染色阳性率达80%,诱导4周后VonKossa染色可见钙结节形成.结论:经过分离纯化后的兔骨髓基质细胞在体外培养条件下可以分化为成骨细胞.     

hBMP-7基因瞬时转染绝经后骨质疏松大鼠骨髓基质细胞的表达及对其生物学活性的影响

目的观察hBMP-7基因瞬时转染对去卵巢（OVX）大鼠的骨髓基质细胞（BMSCs）生物学特性的影响。方法通过去除双侧卵巢构建SD大鼠绝经后骨质疏松模型后,全骨髓法培养大鼠BMSCs,通过重组腺病毒将hBMP-7基因转染入OVX大鼠BMSCs。观察转染后细胞形态及生长情况以及碱性磷酸酶（ALP）变化。结果荧光显微镜下,转染24h后即可见大量绿色荧光蛋白表达阳性的细胞,基因转染效率高于70%。转染后细胞形态无明显改变,细胞增殖能力没有明显改变,ALP活性明显增高。免疫细胞化学染色结果表明,hBMP-7基因在OVX大鼠BMSCs中得到了有效的表达。结论重组腺病毒能够有效地将hBMP-7基因转染到OVX大鼠BM-SCs中,且hBMP-7能有效表达。基因转染对OVX大鼠BMSCs的增殖无明显影响,转染可促进OVX大鼠BMSCs向成骨细胞分化。