骨质疏松人成骨细胞的体外分离培养与鉴定

目的探讨骨质疏松症患者人成骨细胞理想的培养和鉴定方法。方法在关节手术时取骨质疏松症患者股骨头松质骨,以改良酶消化法作人成骨细胞体外分离培养,成骨细胞的鉴定采用改良Gomori碱性磷酸酶(ALP)钙钴法染色。结果改良酶消化法获得的成骨细胞数量多,纯度高,密度均匀一致。结论采用改良酶消化法获取原代细胞,经培养、传代后,可得到较为稳定、纯化的骨质疏松患者人成骨细胞,此细胞适于做体外实验研究模型。     

人股骨头坏死微观结构及成骨、破骨细胞活性的区域性分布特征

 目的 比较人股骨头坏死标本不同区域的骨微观结构及成、破骨细胞活性。方法 收集2011年3月至2013年5月行全髋关节置换的非创伤性股骨头坏死患者术后的股骨头标本10例（Ficat Ⅳ期）,男6例,女4例;年龄40～57岁,平均47.7岁。Micro-CT扫描后,根据影像学识别骨质密度不同,将每个标本分为软骨下骨区、坏死区、硬化区、健康区,通过病理学检测、纳米压痕、实时荧光定量PCR、免疫组化染色等方法对不同区域的骨微观结构、微观力学性能及成骨、破骨细胞活性进行比较。结果 Micro-CT结果显示,股骨头坏死标本软骨下骨区及坏死区的骨小梁连续性破坏;硬化区的骨小梁数目增多,间隙变窄;正常区域骨小梁结构完整,厚度分布均匀。软骨下骨区、坏死区、硬化区和健康区骨小梁的弹性模量分别为（13.808±4.22） GPa、（13.999±3.816） GPa、（17.266±3.533） GPa和（11.927±1.743） GPa;硬度分别为（0.425±0.173） GPa、（0.331±0.173） GPa、（0.661±0.208） GPa和（0.423±0.088） GPa。抗酒石酸酸性磷酸酶（Trap）染色结果显示,软骨下骨区和坏死区可见Trap染色阳性细胞,硬化区及健康区未见Trap染色阳性细胞。免疫组化染色结果显示,骨形成相关因子Runx2和BMP2在硬化区及健康区表达高于其他区域;骨吸收相关因子RANK和RANKL在软骨下骨区及坏死区表达高于其他区域。结论 股骨头坏死塌陷过程中,骨微观结构发生明显改变,而坏死区骨小梁微观力学强度较健康区无显著降低。股骨头坏死标本中软骨下骨区及坏死区破骨细胞活性增强,硬化区成骨细胞活性增强。     

rhBMP_2不同动物异位诱导成骨及其小鼠体内诱导成骨的剂量依赖性

目的对大肠杆菌表达的hBMP2在小鼠体内进行剂量依赖性研究,并观察其在大鼠和家兔体内异位诱导成骨情况,为临床应用提供参考。方法大鼠、家兔股部肌袋植入rhBMP21.5和3.0mg,植入后1、2、4周取材观察成骨情况;小鼠股部肌袋植入100~1000μg的rhBMP2,植入后1、2、3周取材,行组织学检查,成骨量分析,碱性磷酸酶和钙含量测定。结果大鼠植入1.5mgrhBMP2植入2周、家兔3.0mgrhBMP2植入4周表现为高效成骨活性。rhBMP2小鼠体内诱导成骨实验表现为成骨量,碱性磷酸酶活性和钙含量显著的剂量依赖性。结论原核表达的hBMP在小鼠、大鼠和家兔体内有高效的诱导成骨活性,小鼠体内实验rhBMP2表现为明显的剂量依赖性。     

钛表面纳米仿生磷灰石涂层对成骨样细胞活性的生物增强效应

目的：观察钛表面纳米仿生磷灰石涂层对成骨样细胞行为的影响，为骨科常用钛植入体的表面改性及其生物效应提供实验依据。方法: 商业用纯钛经过物理、化学和生物处理，表面生成均匀薄层仿生的纳米磷灰石涂层，将仿生涂层的钛金属板与成骨样细胞复合培养，以纯钛和只经磨砂、酸蚀处理的钛板作为对照，采用MTT法检测细胞活力和增殖变化、扫描电镜和激光共聚焦荧光显微镜观察细胞形态、RT-PCR检测碱性磷酸酶基因表达。结果: 纳米仿生磷灰石涂层比非涂层钛金属表面细胞的增殖数量明显增高，细胞的形态和分布也优于对照组；培养12 d，涂层对细胞ALP基因表达的量明显高于对照组。结论: 钛金属表面纳米仿生磷灰石涂层可以增强细胞的生物效应，提高钛植入体的骨界面早期结合，具有很好的应用前景。     

人脐带间充质干细胞向成骨细胞及脂肪细胞分化过程中nm23-H1基因的表达****

背景：nm23-h1基因已被证实与多种细胞的增殖、分化、转移密切相关。 目的：观察人脐带间充质干细胞在体外向成脂及成骨方向诱导分化的过程中nm23-H1基因的表达变化。 方法：采用组织块贴壁法从脐带中分离培养人间充质干细胞,流式细胞术鉴定其表型,之后分别加入成脂肪诱导剂和成骨诱导剂进行体外诱导分化。对照组采用不含诱导因子的培养液进行培养。 结果与结论：在成脂诱导过程的第4天,nm23-H1 mRNA的表达上调,至第7天达到最高(P < 0.01),其后开始逐渐恢复,直至第14天与对照组相比无显著差异(P > 0.05)。而在成骨诱导过程中,nm23-H1 mRNA则一直为低表达状态(P < 0.01),直至第28天恢复为对照组水平(P > 0.05)。结果显示nm23-H1基因表达在成脂分化前期发生上调,而在成骨分化过程中一直下调。     

增龄后成骨细胞和破骨细胞的生物学特性

骨质疏松或增龄性骨丢失与老年人成骨细胞和破骨细胞的功能特点密切相关。尽管高龄人群成骨细胞骨形成作用和破骨细胞骨吸收作用对骨骼的影响都逐渐下降,但表现出不同的特点。(1)骨形成功能持续降低,主要表现为:成骨细胞分裂增生能力降低、基质合成减少、对钙调激素的敏感性降低。这些变化与骨髓中前体细胞的快速减少有关,使高龄人群骨骼中成骨细胞群由于缺乏新生细胞的不断补充而功能退化。(2)骨吸收功能短暂激活,主要表现为:破骨细胞数量一度增加,而其泌酸和蛋白酶功能基本得以保持。(3)成骨细胞调节能力降低,主要表现为成骨细胞中RANKL和OPC表达失偶联。破骨细胞激活的机制和破骨细胞二次活跃产生不同骨平衡的意义值得探讨。作为建议,我们提倡在基础领域重视骨髓微环境中前体细胞分化增殖的研究。     

磁性附着体模拟静磁场对成骨细胞转化生长因子β1基因表达的影响

目的研究不同强度的磁性附着体模拟静磁场对成骨细胞转化生长因子β1(TGF-β1)基因表达的影响。方法利用细胞静磁场加载装置,对体外培养的SD大鼠成骨细胞分别进行12.5、125和250mT的静磁场加载,连续加载0.5、1、3、5和7d,采用反转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术检测成骨细胞的TGF-β1mRNA表达的。结果 12.5mT磁场加载组在加载0.5、1和3d,细胞的TGF-β1mRNA的表达比对照组相应时段明显增强(P<0.05)。125和250mT磁场组加载静磁场0.5、1、3、5和7d后,细胞的TGF-β1mRNA的表达升高更加明显,与对照组和12.5mT磁场加载组细胞相比差异有统计学意义(P<0.05)。静磁场对细胞的TGF-β1mRNA表达的影响有一定的剂量-效应关系。结论在本试验条件下,磁性附着体模拟静磁场可以抑制TGF-β1mRNA基因表达的下降,促进成骨细胞的分化。     

137Cs γ射线对体外培养成骨细胞形态与几种细胞因子基因表达的影响

目的　观察1 37Csγ射线照射对体外培养成骨细胞的形态、核浆比与几种细胞因子基因表达的影响。方法　取第 1代新生SD大鼠头盖骨成骨细胞传代后 2 4h一次接受1 37Csγ射线照射 ,吸收剂量分别为 10 ,2 5 ,5 0cGy和 1,3,6 ,9,12Gy。观察各组成骨细胞形态与超微结构改变 ;Giemsa染色后进行显微形态计量 ,计算核浆比 ;细胞培养至 14d抽提细胞内总RNA ,RT PCR方法半定量检测各组细胞IGF 1,OPG ,ODF基因mRNA表达量。结果　 3Gy以上γ射线照射的细胞 ,胞体变大、变薄 ,细胞数减少 ,细胞内细胞器减少 ,溶酶体增多 ,核浆比降低 ,其改变随吸收剂量增加而突出。基因IGF 1、OPG、ODF与OPG ODFmRNA表达量在 1Gy以上组随吸收剂量增加逐渐降低 ,与吸收剂量呈明显相关 (P <0 0 5或 0 0 1)。结论　1 37Csγ射线照射引起成骨细胞形态明显改变 ,增殖能力降低 ,核浆比降低 ,基因IGF 1、OPG、ODF与OPG ODFmRNA表达量降低。     

The effect of mechanical deformation on the distribution of potassium ions across the cell membrane of sutural cells

Summary Ionic concentrations of potassium, sodium, and chloride were determined in osteocytes of the rat calvarium. The values were determined by fluorescent microscopy of both intra- and extracellular concentrations. Following the baseline determination, the calvaria were placed in tension by retraction of a microelectrode manipulator, and the fluorescence of the cells were measured again. A statistically significant change in the derived ion distribution was found. Thus, the tensile forces affected the distribution of ions across the cell membranes, increasing intracellular sodium and decreasing intracellular potassium. This would have an effect on the resting cell membrane potential with a change of potential of 8 mV. This has implications in the interpretation of clinical findings.     

骨膜成骨细胞的分离培养及其成骨作用的放射自显影研究

取４只家兔胫前骨膜进行成骨细胞分离培养，用３Ｈ－ＴｄＲ标记，然后回植于同一供体的皮下、耳软骨缺损处及挠骨缺损处。分别在２周和４周后处死动物，原位取材，用放射自显影方法观察种植细胞的转归。结果表明，种植的细胞在皮下转化为类骨组织；在软骨缺损处转化为软骨组织；而在骨缺损处则转化为典型的骨组织。提示用骨膜分离培养成骨细胞，回植体内，有可能用于骨缺损和软骨缺损的修复。