凝血酶活化的富血小板血浆促进人骨髓间充质干细胞增殖

目的探索凝血酶活化的富血小板血浆(Thrombin-activated platelet-rich plasma,tPRP)替代牛血清,进行人骨髓间充质干细胞(Mesenchymal stme cells,MSC)分离及培养扩增的可行性。方法分别用MTT法和羧基荧光素二醋酸盐琥珀酰亚胺酯标记细胞技术,观察人骨髓MSC在含有tPRP和胎牛血清培养体系中的增殖状态:利用流式细胞学技术检测细胞表面表型;细胞化学染色法分析不同培养体系所获细胞的成骨及成脂细胞分化能力。结果tPRP培养的人骨髓MSC呈典型的成纤维细胞样形态,且tPRP促MSC增殖能力优于筛选后的胎牛血清。tPRP培养的MSC均表达CD29、CD73、CD166和HLA-ABC,而不表达CD31、CD34、CD45和HLA-DR。体外分化实验显示,利用tPRP培养的MSC具有体外成骨和成脂能力。结论tPRP可以替代胎牛血清,用于人骨髓MSC的培养。     

富血小板血浆联合钙化诱导对骨髓间充质干细胞增殖和成骨活性的影响

目的:观察富血小板血浆与地塞米松、维生素C、β-甘油磷酸钠联合应用对体外培养的MSCs增殖和诱导成骨的影响。方法:应用密度梯度离心联合贴壁筛选法从兔髂骨骨髓中分离、纯化骨髓间充质干细胞(MSCs),取第3代MSCs随机分为3组,空白对照组加入含10%血清DMEM培养基,钙化诱导组利用含有钙化诱导剂0.1μmol/L的地塞米松、50mg/L的维生素C、10mmol/Lβ-甘油磷酸钠的DMEM培养基,联合诱导组加入含有1%PRP及钙化诱导剂的DMEM培养基,诱导培养8d。结果:MSCs传至第3代细胞多呈长梭多角形。诱导培养5d后,空白对照组碱性磷酸酶染色弱阳性,钙化诱导组碱性磷酸酶染色为阳性,联合诱导组碱性磷酸酶染色为强阳性。诱导培养21d,两诱导组钙结节茜素红染色均呈阳性,MTT法显示诱导培养第2～5d联合诱导组细胞增殖明显高于钙化诱导组(P0.05)。碱性磷酸酶定量测定显示,联合诱导组于第3d、5d和7d,OD值均高于钙化诱导组(P0.05)。结论:富血小板血浆(PRP)与地塞米松、维生素C、β-甘油磷酸钠联合应用于MSCs的成骨诱导,优于单纯钙化诱导方法,且诱导的成骨细胞具有更好的增殖及成骨活性。     

富血小板血浆对体外培养骨髓间充质干细胞增殖及成骨活性的作用

目的　观察富血小板血浆 (platelet- rich plasma,PRP)在体外培养骨髓间充质干细胞 (marrowmesenchymal stem cells,MSCs)的增殖及成骨作用 ,探讨 PRP促进骨修复的细胞和分子机制。　方法　体外培养人MSCs,分为实验组 (n=9)与对照组 (n=9) ,实验组进行 PRP干预 (10μl/ ml培养液 )。于不同时间点收集两组细胞 ,以流式细胞仪检测 S期比例 ,MTT法检测细胞增殖活性 ,碱性磷酸酶 (alkaline phosphatase,AL P)测定和四环素荧光法检测细胞成骨活性 ,逆转录 PCR检测成骨启动基因 cbfa1的表达。　结果　 PRP作用于 MSCs,可刺激细胞增殖 ,流式细胞仪检测 PRP加入后 2 4 h S期比例由对照组 7.2± 0 .5至 14 .5± 0 .4具有统计学意义 (P<0 .0 1) ,MTT法显示 PRP作用后细胞增殖加速 ,第 4天达到平台期。而 AL P活性在作用后 3、6和 9d达到 7.79± 1.98、9.5 1± 2 .31和 14 .0 3± 3.0 2 ,与对照组 2 .0 6± 0 .77、2 .84± 0 .82和 2 .5 8± 0 .84组间比较差异有统计学意义 (P<0 .0 5 )。矿化结节形成增多 ,逆转录 PCR显示 cbfa1的表达在 PRP加入 2、4和 8h逐渐加强。　结论　 PRP对骨修复的促进作用与其促进 MSCs增殖、加强成骨启动基因的表达、增强成骨活性的作用有关。     

人骨髓间充质干细胞经富血小板血浆诱导后的增殖与成骨的分化能力

目的 通过系统评价经富血小板血浆(PRP)诱导后的人骨髓间充质干细胞(HMSC)增殖与成骨分化能力,为PHP临床骨缺损修复应用提供更为全面的依据.方法 将单纯血清培养(FCS)与PRP诱导后的HMSC分为FCS组、PRP组(PRP诱导后的HMSC),MTT法检测细胞增殖活性;将MSC分为PRP组、FCS组、地塞米松组(PRP诱导后的HMSC加DEX组),通过ALP染色、钙盐沉积染色、RT-PCR法检测ALP、OC、Coll-Ⅰ、ON、Cbfal、TGF-β1 mRNA表达来评价成骨分化能力.结果 PRP组HMSC增殖能力同FCS组相比差异无统计学意义(P＞0.05);ALP、OC、Coll-Ⅰ、ON、Cbfal mRNA表达显示PRP组与FCS组无明显差别;同FCS组相比PRP组TGF-β1 mRNA表达增高;同PRP组、FCS组相比,PRP诱导后的HMSC经DEX作用后(DEX组),ALP阳性细胞数钙盐沉积明显增多,ALP、OC mRNA表达增高.结论 PRP诱导后的HMSC能恢复到正常的增殖速率;PRP诱导后的HMSC具有与正常的HMSC相同的成骨分化能力,在体外仍可经DEX诱导向成骨细胞分化,PRP诱导后的HMSC仍能维持较强的成骨分化活性;PRP作用后的HMSC能维持较高的TGF-β1分泌.这是PRP在体内促进骨修复的可能原因之一.     

富血小板血浆联合骨髓间充质干细胞对大鼠脊髓损伤 后NGF、BDNF的影响

目的观察富血小板血浆(PRP)与骨髓间充质干细胞(BMSCs)联合应用对大鼠脊髓损伤后神经营养因子的神经生长因子(NGF)、脑源性神经营养因子(BDNF)的影响。方法 SD大鼠40只,建立大鼠脊髓损伤模型,术后PRP组在损伤段脊髓注入RPR,BMSCs组注入BMSCs,PRP+BMSCs联合组注入BMSCs+PRP复合物,对照组不注入任何物质。术前3d和术后8周对大鼠后肢的恢复能力进行BBB运动功能评分。造模后第8周,处死动物,HE染色进行病理学检查。蛋白质印迹法(Western blot)检测脊髓中NGF、BDNF蛋白水平的变化。结果与对照组相比,各治疗组大鼠后肢功能恢复具有明显提高,PRP+BMSCs组的大鼠后肢功能恢复最好,差异有显著性意义(P0.05)。与对照组相比,各治疗组脊髓的NGF、BDFN的蛋白表达水平均有所提高,差异有显著性意义(P0.05)。结论 PRP、BMSC能恢复脊髓损伤大鼠后肢功能恢复,提高脊髓中NGF、BDNF蛋白水平。     

富血小板血浆联合骨髓间充质干细胞对兔股骨头坏死BMP-2/Smads通路的影响

目的研究富血小板血浆联合骨髓间充质干细胞对兔股骨头坏死BMP-2/Smads通路的影响。方法随机将40只新西兰兔随机分为模型组、富血小板血浆(3%)组、骨髓间充质干细胞(1×106/m L)组、富血小板血浆(3%)+骨髓间充质干细胞(1×106/m L)组。建立兔股骨头坏死模型,术后4w分别向各组股骨头内髓芯减压后注射富血小板血浆、骨髓间充质干细胞。另设空白组10只新西兰兔。空白组与模型组不注射任何物质作为对照。造模后第14周,取材。通过HE染色观察兔股骨头骨髓腔内的病理学及骨陷窝空缺率变化情况。酶联免疫(ELISA)法检测血清中血管内皮生长因子(VEGF)的含量。蛋白免疫印迹(Western blot)法检测股骨头中BMP-2、Smad1、Smad5、Runx2的蛋白水平的变化。结果与模型组相比,各治疗组骨髓腔内骨小梁变粗,脂肪细胞减少,骨细胞增多,骨陷窝空缺率降低(P0.05);各治疗组兔血清VEGF的含量增加,股骨头中BMP-2、Smad1、Smad5、Runx2的蛋白水平提高。结论富血小板血浆与骨髓间充质干细胞可调节BMP-2/Smads信号通路,促进股骨头骨细胞增殖,减少骨陷窝空缺率。     

丹参提取物促进骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的研究

目的研究丹参提取物对骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的作用。方法采用全骨髓细胞接种法和贴壁纯化培养骨髓间充质干细胞,将浓度为0.2、0.4、0.8、1.6 mg/m L和3.2 mg/m L的丹参提取物加入到骨髓间充质干细胞中,观察不同浓度的丹参提取物对骨髓间充质干细胞的增殖作用;采用0.4、0.8 mg/m L和3.2 mg/m L的丹参提取物诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,连续诱导21 d,利用ALP试剂盒测定成骨细胞内ALP活性和茜素红染色观察成骨细胞钙化结节情况;采用Western bloting法测定成骨细胞相关蛋白BMP-2和Runx的含量。结果不同浓度的丹参提取物均能够促进骨髓间充质干细胞的增殖,丹参提取物浓度0.8 mg/m L时对骨髓间充质干细胞的增殖作用最强;ALP测定结果发现0.4、0.8 mg/m L和3.2mg/m L的丹参提取物均能够提高ALP活性,丹参提取物浓度0.8 mg/m L时ALP活性最高;茜素红染色结果发现0.4、0.8 mg/m L和3.2 mg/m L丹参提取物均能够促进成骨细胞的钙化,丹参提取物浓度为0.8 mg/m L时钙化结节数量最多;Western bloting结果表明,0.8 mg/m L的丹参提取物能够促进成骨细胞分化相关蛋白BMP-2和Runx-2表达。结论丹参提取物能够促进大鼠骨髓间充质干细胞的增殖和成骨细胞分化作用。     

富血小板血浆联合人脐带间充质干细胞移植对大鼠骨质疏松骨折愈合的影响

目的探讨PRP联合h UC-MSCs移植对大鼠骨质疏松性骨折愈合的影响。方法雌性SPF级SD大鼠50只随机分为5组,每组10只:假手术组(仅切除卵巢周围组织),安慰剂组(注射生理盐水),未诱导组(给予未诱导的h UC-MSCs),成骨诱导组(移植诱导后的h UC-MSCs),PRP+成骨诱导组(移植诱导后的h UC-MSCs联合PRP)。OPF造模成功后,对各组动物进行细胞移植3次,分别在OPF造模后1周、3周和7周。骨折后的第1周、3周、5周、7周、11周、13周Micro CT扫描动物模型患肢。结果 Micro CT动态观察结果显示,PRP+成骨诱导组骨痂生成量明显多于、早于其余各组,骨折11周时达到临床愈合标准,而其他组别骨痂重塑期相对滞后,比正常骨量大鼠愈合时间至少推迟了37.5%。结论 PRP联合h UC-MSCs移植可促进大鼠骨质疏松性骨折愈合,为临床治疗OPF提供数据支持。     

切应力对人骨髓间充质干细胞增殖的影响

目的：探讨切应力作用于人骨髓间充质干细胞（HMSCs）后,对细胞增殖的影响。方法：将HMSCs种植于平板流动腔中,待贴壁后对其施加1dyne／cm^2的切应力作用6h,用MTT法测细胞增殖曲线,并用流式细胞仪测定细胞周期,计算增殖指数。结果：发现HMSCs在1dyne／cm^2切应力作用6h后,增殖曲线抬高,G2＋S期细胞明显增加。结论：HMSCs在切应力作用下,增殖能力增强,是组织工程血管种子细胞的理想选择。     

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。     

雪旺细胞对不同年龄大鼠BMSCs分化的影响

目的 BMSCs具有多向分化潜能,在不同培养条件下能够向多种细胞分化,但年龄对BMSCs分化的影响尚不明确。探讨雪旺细胞(Schwann cells,SCs)形成的体外微环境对不同年龄大鼠BMSCs向神经元和少突胶质细胞分化的影响。方法从幼年(1月龄)Wistar大鼠预变性坐骨神经中分离纯化SCs,从幼年(1月龄)、成年(6月龄)、老年(12月龄)Wistar大鼠骨髓中提取BMSCs,均行免疫荧光鉴定。将第3代SCs与PKH26标记的第2代BMSCs在双层培养皿内等体积、等密度共培养,根据BMSCs来源不同将实验分为3组:A、B、C组SCs分别与幼年(1月龄)、成年(6月龄)、老年(12月龄)大鼠BMSCs共培养。倒置相差显微镜下观察分化过程中BMSCs形态变化,免疫荧光染色检测共培养后第7天BMSCs分化表达神经特异性烯醇化酶(neuron-specifi c enolase,NSE)和磷脂碱性蛋白(myelin basicprotein,MBP)的情况,ELISA法检测各组细胞共培养0、3、6、9、12 d培养液上清神经调节蛋白1(neuregulin 1,NRG1)的表达。结果实验成功分离并培养SCs和BMSCs,免疫荧光鉴定SCs呈S-100阳性表达,BMSCs呈CD29阳性表达、CD44阳性表达、CD90阳性表达。细胞共培养第7天倒置相差显微镜观察示,A组BMSCs胞体回缩,呈圆形或锥形,并带有突起,形态类似神经组织细胞;B、C组大部分BMSCs形态无明显改变。细胞共培养第7天免疫荧光染色示,A、B、C组BMSCs的NSE阳性表达率分别为22.39%±2.86%、12.89%±1.78%和2.69%±0.80%,MBP阳性表达率分别为16.13%±2.39%、6.33%±1.40%和0.92%±0.17%,各组间NSE阳性表达率和MBP阳性表达率比较差异均有统计学意义(P<0.05)。ELISA法检测示,A组细胞培养液上清中NRG1含量于细胞共培养后逐渐增多,且呈时间依赖性增加;细胞共培养6、9、12 d,A组NRG1含量高于B、C组,B组高于C组,比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论不同年龄大鼠BMSCs与SCs共培养均可向神经元和少突胶质细胞分化,但分化能力随年龄增加而降低,SCs分泌的多种生长因子可能是诱导BMSCs分化的重要因素。     

骨髓间充质干细胞分化为皮肤附属器细胞的初步实验研究

目的探讨骨髓间充质干细胞(marrowmesenchymalstemcells,MSCs)分化为创面皮肤附属器细胞的可能性,及其参与创面修复的可能机制。方法无菌条件下取Wistar大鼠股骨骨髓细胞,密度梯度离心分离、纯化MSCs,体外培养扩增后,用BrdU标记细胞。另于同种雄性Wistar大鼠背部正中,制备1cm×1cm全厚皮肤缺损创面模型,将BrdU标记的1×106/mlMSCs从阴茎静脉输注,术后第3天与第7天切取创面组织,行BrdU免疫组织化学单染色,以及BrdU和广谱角蛋白免疫组织化学双染色。结果BrdU阳性细胞出现在创面皮下组织、皮脂腺、毛囊和骨髓腔中。免疫组织化学双染色结果显示,皮脂腺和毛囊有BrdU阳性细胞,同时表达广谱角蛋白。结论创面愈合过程中,MSCs归巢并参与创面修复;在实验性全身皮肤缺损创面微环境下,MSCs可分化为皮肤附属器细胞。     

成人骨髓间充质干细胞分化为血管内皮细胞的研究

目的研究成人骨髓间充质干细胞（marrow mesenchymal stem cells，MSCs）体外分化为血管内皮细胞的能力并探讨其诱导条件。方法分离成人骨髓单个核细胞，经贴壁法获取MSCs。所获细胞分4组进行诱导：组1、2以5×10^3／cm^2细胞密度接分别接种于含2％和15％胎牛血清的L—DMEM培养基；组3、4以5×10^4／cm^2细胞密度分别接种于上述两种血清浓度的培养基，各组细胞经血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）辅以牛脑提取物的诱导，对照组为正常传代培养的MSCs。在诱导的第14、21天分别测定表面分子CD34、VEGFR-2、CD31和Ⅶ因子相关抗原（factor Ⅷ—related antigen，又称von Willebrand factor，vWF）以及体外成血管实验对分化细胞进行鉴定，同时测定不同诱导条件下的细胞增殖指数（proliferation index，PI）。结果组3细胞经诱导后，内皮系表面分子CD34、VEGFR-2、CD31、vWF于第14天均有不同程度表达，分别为8．5％、12．0％、40．0％、30．0％．其中CD34、VEGFR-2在第21天表达上调，为15．5％、20．0％，余各诱导组细胞未表达上述表面分子；诱导后的组3细胞呈低增殖状态（PI值约为10．4％），在半固体培养基中还可形成血管腔样结构。结论从成人骨髓中分离培养的MSCs，在较高细胞接种密度和低增殖状态下，经VEGF、牛脑垂体提取物诱导后，可分化为血管内皮细胞，可作为治疗性血管生成及组织工程理想的种子细胞。     

骨髓间充质干细胞向神经细胞定向分化的体外研究

目的　探讨骨髓间充质干细胞( marrow stromal stem cells,MSCs)向神经细胞定向分化中神经蛋白分子的表达情况。　方法　取第5～7代体外培养Wistar大鼠MSCs,以0 .5μmol/ L全反式视黄酸( all- trans retinoidacid,ATRA)预诱导2 4 h后,换用改良神经细胞培养基( modified neuronal medium,MNM)继续培养。在ATRA作用2 4 h及MNM作用2、6、9、18及36 h,免疫组织化学检测巢蛋白( Nestin)、神经元特异性核心抗原( neuron- specificnuclear protein,Neu N)、微管相关蛋白2 ( microtubule- associated protein 2 ,MAP- 2 )和胶质纤维酸性蛋白的表达情况。　结果　ATRA和MNM作用后,MSCs呈典型神经元样,伸出较多的突起和分支,形成网络。Nestin最先表达,ATRA作用2 4 h出现,Neu N其次,MNM作用2 h检测到,MAP- 2最晚,MNM作用9h检测到。Nestin在MNM作用18h后表达最强,其阳性率为92 .3%±3.4 % ;36 h后表达明显减弱,阳性率仅为12 .3%±3.4 % ,而其它标志蛋白则持续表达。　结论　ATRA和MNM能促进MSCs向神经前体细胞和神经元转化,神经蛋白分子的表达顺序与神经细胞发育过程一致,为研究神经细胞发育提供了一个较好的体外模型     

骨髓间充质干细胞在肌组织局部成肌分化的实验研究

目的 探讨骨髓问充质干细胞(marrow mesenchmal stem cells，MSCs)移植至肌肉组织后的原位成肌分化情况。方法 以BalB／C雌性小鼠36只，建立放射损伤合并创伤(切割伤 冻伤)的严重肌损伤模型，再将分离扩增的雄性小鼠的单纯MSCs及经10μmol／L 5-氮杂胞苷(5-azacytidine，5-Aza—CR)诱导24h的MSCs以局部注射移植法，植入雌性小鼠正常肌肉组织和创伤后的肌肉组织，采用荧光标记的原位杂交法、免疫组织化学法在移植后1、3、6、9、12及15d检测植入的MSCs在肌肉组织原位的数量变化及成肌分化情况。结果 植入的MSCs数量随着时相延长而减少；单纯MSCs植入正常肌肉组织15d，5-Aza-CR诱导后的MSCs植入正常肌肉组织6d，可见MSCs分化为肌细胞，表达desmin阳性；5-Aza-CR诱导的MSCs植入损伤肌肉组织3d，单纯MSCs植入损伤肌肉组织6d，可见MSCs分化为肌细胞，表达desmin阳性。结论 MSCs局部移植至肌肉组织局部可实现成肌分化，但经5-Aza-CR诱导后的MSCs植入损伤肌肉组织的MSCs其成肌分化时相明显早于单纯MSCs植入正常肌组织的MSCs。     

骨形成蛋白2活性多肽体外定向诱导骨髓间充质干细胞向成骨方向分化的剂量依赖性研究

目的探讨自行合成的骨形成蛋白2(bone morphogenetic protein2,BMP-2)活性多肽对大鼠骨髓间充质干细胞(marrow mesenchymal stem cells,MSCs)体外定向诱导成骨的能力,评价BMP-2活性多肽的成骨诱导性及诱导成骨的剂量依赖性。方法取4周龄Wistar大鼠分离培养MSCs,传至第3代时改用条件培养基,培养基中分别加入浓度为300、200、100、50及0μg/ml的BMP-2活性多肽,并依次记为A、B、C、D和E组。细胞培养至5、10、15及20d,检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性,测定钙含量,采用实时荧光定量PCR(fluorescent quantitativePCR,FQ-PCR)检测型胶原、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)及骨钙素(osteocalcin,OCN)mRNA的表达,检测不同浓度BMP-2活性多肽体外诱导成骨的能力。结果倒置相差显微镜下观察,用条件培养基培养3～4d后,培养细胞由长梭形转变为短梭形或多角形。随条件培养基中BMP-2活性多肽浓度的增加,细胞发生成骨样改变的时间提前。ALP活性和钙含量检测显示,A组和B组较其他组增加明显,且差异有统计学意义(P<0.05),但A、B组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。FQ-PCR检测发现不同浓度条件培养基培养14d后,型胶原、OPN和OCN mRNA在各组均有表达。Ct值表明其表达量的大小顺序为A、B、C、D组,E组无表达,A组和B组的Ct值明显大于C组和D组,差异有统计学意义(P<0.05),但A组和B组之间差异无统计学意义(P>0.05)。结论BMP-2活性多肽能有效地促进MSCs向成骨方向分化,其诱导作用存在剂量依赖关系,最佳诱导剂量为200μg/ml。     

体外诱导家猪骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化

目的观察家猪骨髓间充质干细胞(marrow mesenchymal stem cells,MSCs)在体外诱导条件下成骨分化的特征及相关基因的表达。方法选取3月龄雌性长白猪6头,无菌条件下于胫骨近端抽取骨髓15ml。采用密度梯度离心法并根据细胞贴壁特性对MSCs进行分离、纯化,倒置相差显微镜观察原代细胞生长情况,于培养第7天计算MSCs百分比含量及群体倍增值。将第1代细胞置于含1×10-8mmol/L地塞米松(dexamethasone,Dex)、10mmol/Lβ-磷酸甘油(β-glycerophosphate,β-GP)和82μg/ml抗坏血酸(ascorbic acid,Asc)的成骨诱导培养液中培养21d,作为实验组;DMEM培养液中培养作为对照组。分别行细胞形态学观察、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)组织化学染色、钙沉积和细胞增殖测定,采用实时定量PCR分析成骨分化的相关基因表达。结果原代MSCs特征:培养第1天,有核细胞大部分由悬浮的圆形血源性细胞组成;第3天换液弃除非贴壁细胞,MSCs克隆开始形成,细胞呈成纤维细胞样生长;第7天,镜下观察到大小不一的克隆。细胞在培养后12～14d基本长满,原代细胞群体倍增值平均为13。MSCs成骨分化:诱导培养14d实验组细胞形态由成纤维细胞样变成立方体样,而对照组细胞始终保持成纤维细胞样。培养5d,对照组细胞计数为11723±4040,实验组为10276±5513,二者差异无统计学意义(P>0.05)。与对照组相比,实验组诱导培养14d,ALP染色呈强阳性,21d钙沉积明显增加(P<0.01)。实验组MSCs成骨相关基因:核心结合因子α1(corebinding factorα1,Cbfα1)、osterix、ALP、型胶原、骨连接素(osteonectin,ON)、骨钙素(osteocalcin,OC)表达逐渐增强;Cbfα1、ALP、ON在分化早期增加明显;与第7天比较,第21天osterix和OC基因表达明显上调(P<0.05);第14天,型胶原表达也上调(P<0.05)。结论密度梯度离心法分离的猪MSCs,在体外诱导条件下能通过上调分化特异基因表达向成骨细胞分化。     

辛伐他汀对幼鼠骨小梁中骨形成相关因子表达以及BMSCs成骨分化的影响

目的既往研究表明辛伐他汀具有促成骨作用,现探讨辛伐他汀对幼鼠骨小梁中骨形成相关因子表达以及BMSCs成骨分化的影响。方法 40只1周龄雄性SD大鼠,体重17.5～19.5 g,随机分为2组,每组20只。实验组于大鼠颈部皮下注射辛伐他汀注射液[5 mg/(kg.d)],对照组同法注射等剂量生理盐水。于注射后1、3周,两组分别脱颈处死10只大鼠,采用免疫组织化学染色检测胫骨上端骨小梁BMP-2、基质金属蛋白酶13(matrix metalloproteinase 13,MMP-13)、VEGF的表达情况。注射后1、3周,两组分别取大鼠双侧股骨,采用全骨髓培养法体外分离培养BMSCs,取第1代BMSCs成骨诱导培养,培养后14 d行ALP染色,培养后21 d采用实时荧光定量PCR检测BMP-2、Runx2、Osterix、Msx2、Dlx3、Dlx5 mRNA的表达,培养后28 d行von Kossa染色。结果免疫组织化学染色示注射后1、3周两组胫骨上端骨小梁BMP-2、MMP-13、VEGF表达,差异均无统计学意义(P>0.05)。成骨诱导培养14 d,注射后1、3周两组ALP染色阳性细胞百分比差异均无统计学意义(P>0.05);成骨诱导培养21 d,实时荧光定量PCR检测示注射后1、3周两组BMP-2、Runx2、Osterix、Dlx3、Dlx5、Msx2 mRNA表达水平比较差异均无统计学意义(P>0.05);成骨诱导培养28 d,注射后1、3周两组钙结节单位面积比差异均无统计学意义(P>0.05)。结论皮下注射辛伐他汀5 mg/(kg.d)后1、3周对幼鼠骨小梁中骨形成相关因子表达以及BMSCs成骨分化无明显影响。     

重组人骨形成蛋白2与骨诱导剂对大鼠骨髓间充质干细胞增殖分化的影响

目的观察重组人骨形成蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein2,rhBMP-2)与骨诱导剂对SD大鼠骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)的增殖与成骨作用。方法体外培养大鼠MSCs,分为实验组与对照组。对照组:不加rhBMP-2与骨诱导剂。实验组:骨诱导剂单独作用于SD大鼠MSCs(A组);rhBMP-2分别以浓度为10(B组)、50(C组)、100(D组)、200μg/L(E组)单独作用于SD大鼠MSCs;rhBMP-2分别以浓度为10(F组)、50(G组)、100(H组)、200μg/L(I组)联合骨诱导剂作用于SD大鼠MSCs。测定第3、6、9、12天的增殖状况(MTT法)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性和骨钙素(osteocalcin,OC)水平。结果倒置相差显微镜观察SD大鼠MSCs原代培养时,细胞接种12h后即可贴壁;48h细胞成梭形,形似成纤维细胞;4d时细胞为多角形、纺锤形;6d时,成纤维细胞散在分布,少量呈集落样生长,为漩涡状、放射状排列;10d左右,细胞基本铺满瓶底,融合成片。传代细胞5~7d即可长满瓶底。各时间点A~I组均能显著促进MSCs成骨活性(ALP和OC)的表达。B~E组同时具有促进MSCs增殖作用,并呈浓度依赖性;F~I组增殖及ALP、OC含量均高于A~E组,比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论rhBMP-2与骨诱导剂联合作用可在促进MSCs增殖的同时提高其成骨活性。     

核心结合因子α1促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的实验研究

目的观察核心结合因子α1(core binding factor α1,Cbfα1)对兔骨髓间充质干细胞(marrow mesenchymal stem cells,MSCs)的促成骨效应.方法体外分离培养日本大白兔MSCs,按培养方法的不同分为3组.对照组:常规培养;单纯诱导组:以条件培养液(低糖DMEM 10%胎牛血清 10 mmol/L地塞米松 50 mg/L维生素C 10 mmol/L β-甘油磷酸钠)培养;实验组:以AdEasy1/Cbfα1转染MSCs,加入条件培养液培养.在诱导3 d,1、2、3和4周时,行组织学观察和免疫组织化学等方法检测成骨标志碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)和骨钙素的表达.结果体外培养兔MSCs生长良好,实验组AdEasy1/Cbfα1转染后90%以上MSCs表达绿色荧光蛋白.实验组及单纯诱导组ALP染色呈棕黑色阳性,随培养时间延长逐渐加深,对照组仅少量散在细胞ALP呈弱阳性;第1、2、3和4周实验组ALP浓度与单纯诱导组及对照组比较,差异有统计学意义(P＜0.05).实验组及单纯诱导组从2周开始有红色的阳性染色矿化结节出现,对照组为阴性,结节数目随时间推移而增多.实验组及单纯诱导组1周时有少量骨钙素染色阳性,2、3及4周时大量出现,对照组为阴性.结论应用Cbfα1可促进兔MSCs向成骨细胞分化,其分子机制仍需进一步深入研究.