人骨髓间充质干细胞体外定向诱导分化为脂肪细胞方法的建立

目的：分离和培养人骨髓间充质干细胞（hMSCs）,并在体外定向诱导hMSCs分化为脂肪细胞。方法：利用Percoll梯度分离法、贴壁筛选法及单克隆培养法,分离、培养、扩增hMSCs;应用地塞米松、吲哚美辛、IBMX及胰岛素定向诱导hMSCs分化为脂肪细胞。结果：体外分离、培养出高度同源性的hMSCs,hMSCs具有独特的细胞免疫学表型,即CD73、 CD105、CD166、CD90及CD44阳性,CD34、CD31及CD45阴性。诱导3 d后,hMSCs细胞内有小脂滴出现,诱导2周后,脂滴数量增加并相互融合,细胞由长梭形变为圆形或多边形。结论：成功建立hMSCs分离培养方法,体外定向诱导hMSCs分化为脂肪细胞。     

小鼠破骨细胞骨髓诱导模型的建立及功能观察

目的 获得大量高质量小鼠破骨细胞,为体外研究破骨细胞骨吸收功能提供丰富的细胞来源.方法 采用巨噬细胞集落刺激因子(maerophage colony stimulating factor,M-CSF)和破骨细胞分化因子(receptor activator of nuclearfactor-κB ligand,RANKL)诱导小鼠骨髓单核细胞分化为破骨细胞,并通过抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phos-phatase,TRAP)染色和骨吸收实验来鉴定破骨细胞及其噬骨能力.结果 诱导3 d后可见TRAP( )多核细胞出现,诱导5 d后骨片上可见蓝紫色的吸收陷窝.随着培养时间的延长,TRAP( )多核细胞数目和吸收陷窝呈现时间依赖性增长趋势(P<0.05).结论 M-CSF和RANKL诱导小鼠骨髓单核细胞可产生大量的具有活跃噬骨能力的破骨细胞.     

两种不同细胞培养方法对破骨细胞分化及Notch2基因表达的影响

目的:探讨两种不同培养方法对体外破骨细胞分化的影响,分析破骨细胞分化过程中的关键信号Notch2分子的mRNA和蛋白表达水平的差异,为进一步破骨细胞功能实验奠定基础。方法:单独培养:从4周龄的小鼠腿骨骨髓腔分离骨髓细胞,巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)和破骨细胞生成因子(RANKL)诱导大鼠骨髓细胞形成破骨细胞;共培养:从4周龄的小鼠大腿骨骨髓腔分离骨髓细胞,与原代成骨细胞共培养,VitD3和前列腺素E2(PGE2)诱导。对获得的破骨细胞进行抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate resistant acid phosphatase,TRAP)染色和细胞计数,并测定破骨细胞分化过程中的关键信号Notch2分子的mRNA和蛋白表达水平。结果:两种培养方法获得的破骨细胞均为TRAP染色阳性的多核巨细胞;共培养方法得到的破骨细胞数目为(240±36)个/孔,而单独培养法为(160±23)个/孔。共培养组Notch2分子mRNA表达水平为4.1±1.2,单独培养组为2.4±0.6,共培养组高于单独培养组(P<0.05),共培养组Notch2蛋白表达水平亦高于单独培养组。结论:与通过RANKL和M-CSF诱导破骨细胞分化的培养方法相比,利用成骨细胞和破骨前体共培养可诱导出更多的破骨细胞和高水平的Notch2表达。培养方法影响破骨细胞的数量和Notch2基因的表达水平。     

成人破骨细胞的体外培养

目的 建立成人破骨细胞体外培养的方法，观察成骨细胞对破骨细胞分化、增殖和功能的影响，为进一步研究补肾中药防治骨溶解和骨质疏松症提供基础。材料和方法 从成人骨髓中提取单核细胞，以1，25—(OH)2D3作为刺激因子，分3组培养：单核细胞与成骨细胞共同培养，单核细胞单独培养，单核细胞与成骨细胞条件培养液培养。生物显微镜下观察细胞的分化过程，HE染色和抗酒石酸酸性磷酸酶(Trap)染色方法作组织化学观察，扫描电镜(SEM)观察骨吸收功能。结果 在单核细胞与成骨细胞共同培养组，可见单核细胞逐步融合成多核细胞；HE染色和Trap染色可见阳性多核细胞；扫描电镜观察可见骨片上有骨吸收陷窝形成。其他两组则未得到上述结果。结论 成人骨髓单核细胞在一定培养条件下能分化成熟为具有典型的破骨细胞表型的多核细胞：Trap染色阳性，具有骨吸收功能。与成骨细胞的直接接触是破骨细胞分化、增殖和发挥功能的必不可少的条件。     

Toll 样受体4在成骨细胞共培养体系中对干细胞向破骨细胞分化的影响及机制

目的:探索Toll样受体(Toll like receptor,TLR)-4在成骨细胞共培养体系中对干细胞向破骨细胞分化的影响及机制。方法:Percoll密度梯度离心法分离原代大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs),流式细胞术鉴定细胞表面标志物CD34、CD44、CD54、CD90。用Transwell小室建立干细胞(上室)-成骨细胞(下室)共培养体系,在此体系下对BMSCs进行破骨细胞诱导培养。将共培养体系分为TLR-4激活组和空白组,前者以TLR-4激动剂LPS(10 ng/m L)激活,后者加入等体积PBS。在诱导培养第6天,对上室细胞行抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate resistant acid phosphatase,TRAP)染色,计数并比较各组破骨细胞数。同时,蛋白质印迹检测各组下室细胞悬液中核因子κB受体活化因子配体(receptor activator for nuclear factor-κB ligand,RANKL)的蛋白表达,观察电泳条带并行定量分析。结果:密度离心法获得原代大鼠BMSCs,流式细胞分析检测显示CD34阴性、CD44、CD54和CD90阳性。TRAP染色阳性细胞为破骨细胞,细胞计数显示,TLR-4激活组破骨细胞数明显多于空白组(t=13.556,P<0.05)。蛋白质印迹结果显示,TLR-4激活组RANKL的表达明显多于空白组(t=17.630,P<0.05)。结论:在成骨细胞共培养体系下,激活TLR-4能够促进BMSCs向破骨细胞分化,其机制可能与TLR-4促进成骨细胞分泌RANKL有关。     

体外模拟心肌微环境中人骨髓间充质干细胞向心肌细胞的分化

目的：研究在体外模拟心肌微环境中人骨髓间充质干细胞（hMSCs）向心肌细胞（CM）的分化。方法：体外分离培养扩增hMSCs,进行流式细胞仪分析鉴定其免疫学表型CD34、CD44和CD45,以未加一抗只加二抗的hMSCs作为平行对照组;同时原代培养SD乳鼠的CM以模拟体外心肌微环境。选用生长良好、纯度达到95%的第5代hMSCs,与乳鼠原代培养的CM共培养,并进行心肌特异性标志cTnI的免疫组化鉴定。结果：体外分离纯化培养扩增出的hMSCs,不表达CD34及CD45,高表达CD44,其CD44阳性率平均为（93.26±2.48）％,与平行对照组［(3.42±1.09)%］ 比较差异有显著性(P<0.01)。hMSCs与CM共培养后,其形态逐渐向CM形态过渡,并表达心肌特异性抗体cTnI。结论：hMSCs在体外模拟的心肌微环境中可分化为CM,干细胞的分化具有环境依赖性。     

钛合金颗粒存在下破骨细胞的体外诱导培养

目的 探讨钛合金颗粒存在下小鼠巨噬细胞体外诱导培养为成熟破骨细胞的方法.方法 获取小鼠骨髓巨噬细胞,采用巨噬细胞集落刺激因子依赖性前体细胞诱导法,于钛合金Ti-6Al-4V颗粒存在条件下进行诱导培养,培养后细胞行抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色,RT-PCR法检测破骨细胞特异性TRAP、CK、CR mRNA表达;采用相同方法于骨片上诱导培养细胞并观察骨吸收陷窝.结果 Ti-6Al-4V颗粒存在下培养第6天细胞开始出现融合,第9天出现多核巨细胞,TRAP染色阳性,细胞内有破骨细胞特异性TRAP、CK、CR mRNA表达;于骨片上诱导培养的细胞可形成骨吸收陷窝.结论 钛合金颗粒存在下,成功将小鼠骨髓巨噬细胞体外诱导培养为成熟破骨细胞.     

钛合金颗粒存在下破骨细胞的体外诱导培养

目的 探讨钛合金颗粒存在下小鼠巨噬细胞体外诱导培养为成熟破骨细胞的方法。方法 获取小鼠骨髓巨噬细胞,采用巨噬细胞集落刺激因子依赖性前体细胞诱导法,于钛合金Ti-6Al-4V颗粒存在条件下进行诱导培养,培养后细胞行抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色,RT-PCR法检测破骨细胞特异性TRAP、CK、CR mRNA表达;采用相同方法于骨片上诱导培养细胞并观察骨吸收陷窝。结果 Ti-6Al-4V颗粒存在下培养第6天细胞开始出现融合,第9天出现多核巨细胞,TRAP染色阳性,细胞内有破骨细胞特异性TRAP、CK、CR mRNA表达;于骨片上诱导培养的细胞可形成骨吸收陷窝。结论 钛合金颗粒存在下,成功将小鼠骨髓巨噬细胞体外诱导培养为成熟破骨细胞。     

大鼠骨髓单核细胞的快速分离方法及向破骨细胞的诱导分化

目的 建立一种简便高效的体外分离大鼠骨髓单核细胞的方法,观察其体外生长特性,并诱导其分化为破骨细胞。方法无菌条件下分离出SD大鼠的胫骨和股骨,使用环氧树脂管（EP 管）和移液枪头快速分离骨髓组织,再用红细胞裂解液去除红细胞。细胞培养过夜后收集悬浮细胞,加入巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）继续培养扩增后得到贴壁的骨髓单核细胞。观察骨髓单核细胞生长过程中的形态学特征;通过细胞计数试剂盒法（CCK-8）测绘细胞的生长曲线;用流式细胞仪检测细胞表面CD11b 的表达;在加入M-CSF 和核因子κB受体活化因子配基（RANKL）诱导分化后,用抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色和降钙素受体（CTR）免疫荧光染色鉴定其是否能分化为成熟破骨细胞。结果通过该方法获得的大鼠骨髓单核细胞培养1 d后基本呈小圆形,杂细胞较少。3 d后细胞数目稍多,两端开始出现触角,5 d后数目增多,细胞呈椭圆形,两端触角明显;细胞的增殖依赖于M-CSF;流式结果显示,通过此方法获得的单核细胞纯度较高;TRAP 染色和CTR 免疫荧光染色结果提示,通过该方法获得的单核细胞可以诱导为成熟破骨细胞。结论通过EP管和移液枪头装置可快速分离 获取单核细胞,获得的细胞表型稳定,适合用于骨代谢疾病的进一步研究。     

重组RANK蛋白抑制破骨细胞活性的实验研究

目的研究重组RANK蛋白在体外实验中对破骨细胞的抑制作用。方法成骨细胞与RAW264.7细胞以4∶1比例混合培养6d,以抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色鉴定后,加入3种浓度（10-4g/L、10-5g/L、10-6g/L）重组RANK蛋白,并设空白对照。3d后观察破骨细胞数目和形态,计数骨磨片吸收陷窝。结果混合培养6d后,体系中可见成熟破骨细胞出现。加重组RANK蛋白3d后,与对照组相比,各药物组TRAP阳性细胞个数、骨磨片吸收陷窝计数均明显减少。结论体外实验中重组RANK蛋白可以显著抑制破骨细胞活性及吸收功能。     

低氧/低氧诱导因子-1α通路对成骨细胞与破骨细胞耦联的调控作用

目的 探讨低氧/低氧诱导因子(HIF) -1α通路对成骨细胞与破骨细胞耦联的调控作用.方法 取出生2～3d条件性基因敲除小鼠颅盖骨的成骨细胞与4～8周龄C57BL/6小鼠股骨破骨细胞的前体细胞,建立基因敲除小鼠成骨细胞与破骨细胞前体细胞共培养体系(野生型、HIF-1α-/-、Vhl-/-、HIF - 1α-/-/Vhl -/-共培养).采用RT-PCR技术检测成骨细胞中核因子κB受体活化因子配体(RANKL) mRNA和骨保护素(OPG) mRNA的表达以及破骨细胞中标志酶基因TRAP mRNA的表达,甲苯胺蓝染色观察破骨细胞溶骨形成的骨陷窝.结果 RT-PCR检测结果显示:与野生型共培养比较,HIF-1α-/-共培养的成骨细胞中RANKL mRNA表达上调、OPG mRNA表达下调(均P＜0.05),破骨细胞TRAP mRNA表达上调;Vhl-/-共培养和HIF-1α-/-/Vhl-/-共培养的成骨细胞中RANKL mRNA表达下调、OPG mRNA表达显著上调(均P＜0.05),破骨细胞TRAP mRNA表达下调;随着共培养时间的延长,成骨细胞中RANKL mRNA和OPG mRNA表达均逐渐减少,而破骨细胞TRAP mRNA表达均逐渐增加.甲苯胺蓝染色倒置显微镜观察显示:共培养第9天,破骨细胞骨吸收陷窝出现;随着共培养时间的延长,骨吸收陷窝面积和深度逐渐增加;与野生型共培养比较,HIF-1α-/-共培养的破骨细胞骨吸收陷窝较大且较深,Vhl-/-和HIF-1α-/-/Vhl-/-共培养的破骨细胞骨吸收陷窝较小且较浅.结论 低氧/HIF-1α通路激活后,成骨细胞抑制破骨细胞的分化功能;低氧/HIF-1α通路阻断后,成骨细胞促进破骨细胞的分化功能.     

血小板衍生生长因子-BB在成骨细胞-破骨细胞培养体系中的生物学作用

目的　探讨血小板衍生生长因子（PDGF）-BB在成骨细胞-破骨细胞培养体系中对破骨细胞骨吸收功能的影响。方法　体外分离、培养成人成骨细胞和破骨细胞,利用复合培养系统使二者生活在同一环境中;在复合培养体系中施加不同浓度的PDGF-BB或者PDGF-BB+L-单甲基精氨酸(L-NMMA);酶动力学法测定培养上清中抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）的活性;利用甲苯胺蓝对骨吸收陷窝染色并在图像分析仪下测定骨吸收陷窝的面积和数目。结果　在PDGF-BB单独作用下,复合培养体系中TRAP的活性不随POGF-BB的浓度发生明显变化（P>0.05）,骨吸收陷窝的面积和数目PDGF-BB均与对照组比较,无明显变化（P>0.05）;在加入L-单甲基精氨酸后,随着PDGF-BB的浓度递增,培养上清中TRAP活性从1.46U/L±0.10U/L升高至最高为2.47U/L±0.38U/L（P<0.01）;骨吸收陷窝的面积和数目分别从436μ     

仙茅酚苷类成分促进成骨细胞骨形成和抑制破骨细胞骨吸收

目的 以新生大鼠颅盖骨成骨细胞和由骨髓单核细胞诱导的破骨细胞为模型,观察仙茅代表性酚苷类成分仙茅苷、仙茅素A、苔黑酚葡萄糖苷和苔黑酚龙胆二糖苷的抗骨质疏松作用.方法 MTT法测定成骨细胞的增殖;磷酸苯二钠法测定成骨细胞碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)和破骨细胞抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP)的活性;茜素红染色观察成骨细胞骨矿化结节的形成;TRAP染色测定破骨细胞的数目;罗丹明-鬼笔环肽染色和激光共聚焦显微镜观察成骨细胞细胞骨架和破骨细胞肌动蛋白环的结构和形态;将破骨细胞与骨片共同培养,计算机图像处理测定破骨细胞在骨片上形成的骨吸收陷窝的面积.结果 仙茅苷在10-9和10-8 mol/L的浓度下可促进成骨细胞的增殖(P＜0.05),10-7～10-5 mol/L浓度时抑制破骨细胞TRAP的活性(P＜0.05).仙茅苷、苔黑酚葡萄糖苷和苔黑酚龙胆二糖苷可减少破骨细胞的数目,抑制破骨细胞的形成(P＜0.05).仙茅苷在10-10mol/L,仙茅素A、苔黑酚葡萄糖苷和苔黑酚龙胆二糖苷在10-9 mol/L浓度时均可增加成骨细胞ALP的活性和骨矿化结节的形成(P＜0.01),在一定程度上使1,25-二羟维生素D3损伤的成骨细胞细胞骨架的结构得以恢复;减少破骨细胞在骨片上形成的骨吸收陷窝面积,破坏破骨细胞伪足和F-actin的结构.结论 仙茅酚苷类成分仙茅苷、仙茅素A、苔黑酚葡萄糖苷和苔黑酚龙胆二糖苷均可促进成骨细胞的骨形成,抑制破骨细胞的骨吸收,具有显著的抗骨质疏松作用.     

抗酒石酸性磷酸酶在骨组织不同细胞中的表达

目的:明确抗酒石酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP)活性和蛋白在骨组织不同细胞中的表达和定位?方法:取正常6周龄C57BL/6J小鼠的胫骨,制备石蜡切片,分别通过组织化学?免疫组织化学以及上述两者双重染色的方法检测TRAP活性和蛋白在骨组织不同细胞的表达和定位?结果:组织化学和免疫组织化学染色显示破骨细胞呈现TRAP强阳性反应,而且关节软骨细胞?生长板软骨细胞?成骨细胞和骨外膜细胞也呈现TRAP阳性反应?双重染色结果可见大多数免疫组织化学TRAP阳性细胞显示组织化学阳性反应,但也有少数细胞只显示免疫组织化学阳性反应?结论:TRAP活性和蛋白不仅在破骨细胞高表达,在软骨细胞?成骨细胞和骨外膜细胞中也有表达?     

应用抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色观察体外培养破骨细胞的生存时间

抗酒石酸醚性磷酸酶（ＴＲＡＰ）是破骨细胞（ＯＣ）的标志酶，为ＯＣ所特有。本研究应用改良的ＶａｎＤｅＷｉｊｎｇａｅｒｔ和Ｍｏｓｔａｆａ方法对培养在骨片上的ＯＣ进行ＴＲＡＰ染色，成功地观察了体外培养ＯＣ的形态与生存时间。该方法简便、特异性高，能准确计数体外培养的ＯＣ数，所用底物为萘酚ＡＳ－ＢＩ，原料易获得，培养在骨片上的ＯＣ生存时间可长达２４０小时。     

人骨髓间质干细胞成骨向脂肪转分化的研究

目的建立人骨髓来源的间质干细胞成骨向脂肪转分化的体外培养条件,为了解成骨向脂肪转分化的分子机制和骨质疏松的发病机制提供基础。方法运用Haynesworth法分离出间质干细胞,经向成骨细胞和脂肪细胞诱导分化后,将分化后的成骨细胞向脂肪细胞转分化诱导,碱性磷酸酶（ALP）、油红O染色后,RT-PCR检测转分化效果。结果转分化后的脂肪细胞强表达脂蛋白脂肪酶（LPL）和过氧物酶体增殖物激活受体y2（PPARy2）,弱表达ALP,但完全不表达骨钙素（OC）;转分化后的脂肪细胞与正常脂肪细胞相似,油红0染色显示脂滴在胞质内积聚成小泡。结论本试验建立了hMSCs成骨向脂肪转分化的体外培养体系,为了解骨质疏松的发病机制奠定了基础;hMSCs向脂肪定向分化优于向成骨分化。