牙龈卟啉单胞菌脂多糖对成骨细胞EphA2表达的调控

目的：研究小鼠前成骨细胞系MC3T3-E1在成骨分化过程中,牙龈卟啉单胞菌脂多糖（Pg-LPS）对EphA2表达的影响。方法：使用终浓度1mg/L的Pg-LPS与MC3T3-E1共培养,分别在第3、7、14天3个时间点,采用RT-PCR和Western-Blot技术测定EphA2的表达和成骨相关基因的表达,并通过PNPP法测定碱性磷酸酶活性。结果：RT-PCR结果提示,在第3天和第7天,实验组比对照组EphA2基因表达分别增高4.5倍和1.3倍,两组之间存在显著差异（P〈0.05）。同时成骨标志物ALP和Sp7基因表达降低,与对照组相比差异有显著性,但Runx2和ColⅠ基因的表达则无明显差异。但是在第14天,实验组和对照组之间EphA2和成骨相关基因表达均无显著性差异。Western-Blot结果提示,在第7天实验组比对照组EphA2蛋白表达增加。结论：Pg-LPS对前成骨细胞系MC3T3-E1细胞,在成骨分化的早期和中期能够促进EphA2的表达,但是在成骨分化晚期对EphA2的表达则无明显作用。     

白藜芦醇通过上调SOCS-3蛋白抑制脂多糖诱导的成骨细胞表达MIP-2

目的:探讨白藜芦醇是否依赖细胞因子信号转导抑制因子3(suppressor of cytokine signaling-3,SOCS-3)蛋白发挥对牙髓卟啉单胞菌(Porphiyromonas endodontalis,P.e)脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)诱导成骨细胞产生巨噬细胞炎性蛋白2(...     

胎兔成骨细胞与bFGF-明胶海绵复合物的体外共建

目的探讨bFGF-明胶海绵复合物作为骨组织工程支架的可行性,为进一步的体内实验提供基础研究。方法取第二代培养的成骨细胞分别与bFGF-明胶海绵复合物及明胶海绵复合培养,进行一般与超微形态学观察,观察细胞生长情况并做成骨细胞碱性磷酸酶(ALP)及微量蛋白含量的测定,比较细胞的粘附能力、增殖活力及成骨活性。结果bFGF-明胶海绵复合物、明胶海绵均可与成骨细胞复合生长,前者的细胞粘附能力、增殖活力及成骨活性均明显优于后者。结论bFGF-明胶海绵复合物能较好的发挥bF- GF作为信号因子的作用,并能提高明胶海绵的相容性,是构建组织工程骨的一种理想的支架材材。     

Piezo1介导的机械应力刺激在抗骨质疏松中的作用

背景：机械敏感通道蛋白Piezo1是机械应力刺激的重要靶蛋白,能将物理的机械力转化成生物电信号,从而调控骨形成与骨吸收,在抗骨质疏松中发挥着重要作用。目的：总结机械应力刺激在抗骨质疏松中的作用机制、Piezo1分子生物学研究进程及Piezo1在骨质疏松中的研究进展。方法：使用计算机在中国知网、万方、维普、Pub Med及Web of Science数据库进行文献检索,中文检索词为“骨质疏松、Piezo1、机械应力、骨”,英文检索词为“osteoporosis,Piezo1,mechanical,osteoblast,osteoclast,chondrocyte,bone”,根据纳排标准对文献进行筛选,最终纳入65篇文献进行综述。结果与结论：(1)机械敏感通道蛋白Piezo1的蛋白结构在冷冻电镜技术突破中不断得到新的解析,目前研究表明Piezo1蛋白基于三叶螺旋桨状三维构造主体,在静默和应激状态下可表现出不同的结构变化;(2)Piezo1介导的机械应力刺激能通过调控成骨细胞、软骨细胞、内皮细胞、肠道细胞的功能影响骨形成,同时调控破骨细胞的功能影响骨吸收,进而在抗骨质疏松中发挥重要作用;(...     

Post-natal bone physiology

Post-natal bone development is characterized by substantial longitudinal bone growth and changes in skeletal size and shape. Bone is in a dynamic process of continuous remodeling which helps to regulate calcium homeostasis, repair micro-damage to bones from everyday stress, and to shape the skeleton during growth. Bone growth is regulated by systemic hormones and locally generated factors. Understanding their mechanisms of action enables us to obtain a better appreciation of the cellular and molecular basis of bone remodeling and could therefore be valuable in approaches to new therapies. This article will review molecular and cellular control of skeletal growth in the post-natal period, the physiology of each bone cell with their systemic and local regulators, as well as the physiology of bone remodeling.     

Wnt signaling and osteoblastogenesis

Wnts are a large family of growth factors that mediate fundamental biological processes like embryogenesis, organogenesis and tumorigenesis. These proteins bind to a membrane receptor complex comprised of a frizzled (FZD) G-protein-coupled receptor (GPCRs) and a low-density lipoprotein (LDL) receptor-related protein (LRP). The formation of this ligand-receptor complex initiates a number of intracellular signaling cascades that includes the canonical/β-catenin pathway, as well as several GPCR-mediated noncanonical pathways. In recent years, canonical Wnt signaling has been shown to play a substantial role in the control of bone formation. Clinical investigations have found that mutations in LRP-5 are associated with bone mineral density and fractures. For example, loss-of-function mutations in LRP-5 cause osteoporosis pseudoglioma syndrome, while gain-of-function mutations lead to high bone mass phenotypes. Studies of knockout and transgenic mouse models for Wnt pathway components like Wnt-10b, LRP-5/6, secreted frizzled-related protein-1, dickkopf-2, Axin-2 and β-catenin have demonstrated that canonical signaling modulates most aspects of osteoblast physiology including proliferation, differentiation, bone matrix formation/mineralization and apoptosis as well as coupling to osteoclastogenesis and bone resorption. Future studies in this rapidly growing area of research should focus on elucidating Wnt/FZD specificity in the control of bone cell function, the role of noncanonical pathways in skeletal remodeling, and direct effects of Wnts on cells of the osteoclast lineage.     

组织金属蛋白酶抑制因子3重组蛋白诱导小鼠成骨细胞MC3T3-E1凋亡

目的 研究组织金属蛋白酶抑制因子3（TIMP-3）重组蛋白对MC3T3-E1成骨细胞凋亡的影响。方法 细胞存活率和凋亡分别用MTT及ELISA检测。Fas，FasL，Bcl-2，Bax，caspase-3，caspase-8，细胞色素c的表达以及JNK，p38，细胞外信号调节激酶（ERK）1／2的磷酸化水平用Western印迹检测。结果 MTT及ELISA检测提示TIMP-3降低MC3T3-E1细胞存活率，诱导MC3T3-E1细胞凋亡。TIMP-1增加Fas、FasL蛋白表达，对Bax、Bcl-2蛋白表达无影响，但可诱导细胞色素c的释放及caspase-8、caspase-3的活化。TIMP-3促进p38和ERK磷酸化，而PD098059（ERK阻断剂）和SB203580（p38阻断剂）消除p38和ERK的促凋亡作用。结论 TIMP-3诱导MC3T3-E1细胞凋亡的信号途径为凋亡受体Fas介导，并有p38、ERK信号转导途径参与。     

抗骨质疏松药物作用机制和研发靶点

成骨细胞和破骨细胞功能失衡以及耦联机制的破坏是骨质疏松和代谢性骨病的主要发病机制.抗骨质疏松药物的研发大多通过直接影响此两群细胞的信号和代谢通路而改变其活性.目前成骨细胞信号的研发靶点主要集中在甲状旁腺激素(PTH)通路和Wnt信号通路等,而破骨细胞则主要集中在核因子κB受体激活因子及其配体(RANK/RANKL)通路和整合素αvβ3通路等.     

ATMFS对犬骨盆弓状线骨折愈合及骨钙蛋白和骨唾液酸蛋白表达的影响

目的探索骨盆髋臼三维记忆内固定系统(acetabular tridimensional memory fixation system,ATMFS)对犬弓状线骨折愈合及骨钙蛋白和骨唾液酸蛋白表达的影响。方法选用15只成年杂种家犬,双侧髋臼臼顶上方1.5cm处横形截骨,分别采用ATMFS前柱固定器和6孔重建钢板内固定,于术后2、4、6、8、12周行影像学检查、大体观察、骨钙蛋白及骨唾液酸蛋白原位杂交、骨钙蛋白实时定量PCR(RT-PCR)检测,评价骨盆弓状线的骨愈合特征及骨钙蛋白和骨唾液酸蛋白的表达特征。结果 ATMFS侧骨折端无凌乱骨痂,骨折愈合时间明显快于钢板侧。双侧骨折端组织中骨钙蛋白和骨唾液酸蛋白表达与正常比均明显增强。术后4～8周,ATMFS侧骨钙蛋白和骨唾液酸蛋白表达量明显大于钢板侧,两侧比较具有显著性差异(P0.05),其中术后6周双侧差异最为显著(P0.01)。结论 ATMFS固定后于骨折端产生的持续顺应生理力线的压应力能够刺激骨钙蛋白及骨唾液酸蛋白的表达,从而促进骨折早期愈合。     

雷公藤甲素通过抑制破骨细胞生成预防骨丢失的研究

目的 探讨雷公藤甲素抗骨质疏松的作用及机制。方法 建立大鼠老年性骨质疏松模型。40只22月龄雄性SD大鼠随机分为雷公藤甲素（每天15μg/kg腹腔注射）治疗组和生理盐水对照组（每天15μg/kg腹腔注射）,连续8周。采用显微CT分析胫骨近端骨松质的骨密度(BMD)和骨显微结构。WB检测成骨相关蛋白表达水平。TRACP-5b染色法测定破骨细胞数,同时检测骨吸收标志物表达水平。结果 显微CT结果显示,雷公藤甲素治疗组大鼠骨密度、骨体积/总体积比值(Bv/Tv)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数目(Tb.N)、骨小梁间距(Tb.Sp)均显著高于对照组（P<0.05）。两组的成骨相关蛋白表达水平无明显差异,TRACP-5b染色显示雷公藤甲素减少了体内破骨细胞的数量（P<0.05）,同时血液骨吸收标志物水平也明显降低（P<0.05）。结论 雷公藤甲素通过抑制破骨细胞生成进而对老年性骨质疏松有保护作用。雷公藤甲素可能是治疗老年性骨质疏松症的一种可行方案。