The PI3K/Akt signalling pathway may play an internal role related to abnormal condylar growth: a preliminary study

Developmental deformity of the mandible is one of the most common craniofacial malformations and is closely related to abnormal condylar growth. In this study, the role of PI3K/Akt signalling in the regulation of chondrocyte proliferation and hypertrophic differentiation in the condylar cartilage was studied. Immunohistochemical staining was used to investigate the expression of PI3K and p-Akt in the rat condyle cartilage. Rat condylar chondrocytes were cultured for the investigation of chondrocyte proliferation and hypertrophic differentiation when PI3K/Akt was inhibited. In addition, organ culture of the rat mandibular condyle was performed to evaluate the condyle cartilage growth while PI3K/Akt was inhibited. PI3K-positive cells and p-Akt-positive cells showing cytoplasmic staining were found to be present in the condylar cartilage. Reduced cell proliferation was observed in the culture of rat condylar chondrocytes when PI3K/Akt was inhibited; however, the hypertrophic differentiation level was increased. The proliferative zone thickness of condylar cartilage in the experimental group was less than that in the control group (P = 0.00185), but the hypertrophic zone was greater than that in the control group (P = 0.01048). PI3K/Akt signalling exerts opposite influences on chondrocyte proliferation and hypertrophic differentiation of the condylar cartilage, and these data suggest that PI3K/Akt is a potential intracellular regulation signal pathway in condylar cartilage development.     

骨关节炎关节软骨中软骨细胞线粒体DNA缺失突变的分析

目的：分析骨关节炎病人关节软骨组织中软骨细胞线粒体DNA序列变化,探讨骨关节炎发病的潜在病理机制。方法：应用gap—PCR扩增方法检测10例骨关节炎病人和3例正常关节软骨中软骨细胞线粒体DNA的4977bp缺失突变。采用2轮PCR扩增,第1轮PCR反应以骨关节炎病人的关节软骨中软骨细胞线粒体DNA为模板;第2轮PCR扩增反应以第1轮PCR扩增反应的产物为模板,再次进行扩增。结果：第1轮PCR反应结果显示,mtDNA524bp扩增产物呈阴性,而533bp扩增产物均呈阳性;第2轮PCR扩增反应结果显示,10例骨关节炎病人病例标本中有2例出现524bp区带,而533bp扩增产物均呈阳性。两次扩增,正常关节软骨中软骨细胞和外周血对照524bp扩增产物全部为阴性。结论：骨关节炎病人关节软骨组织中软骨细胞线粒体DNA有8470～13447nt之间4977bp大片段缺失,提示骨关节炎的发病与关节软骨中软骨细胞线粒体DNA的突变关系密切。     

软骨下骨成骨细胞在骨性关节炎中的作用与机制

骨性关节炎是一种骨组织代谢疾病,软骨下骨成骨细胞直接参与骨性关节炎的病理过程。成骨细胞表达异常的生物学表型与软骨下骨结构和功能改变密切相关,其可使软骨承受更高的应力;软骨下骨成骨细胞产生的代谢调节因子通过骨和软骨间微结构直接促进软骨细胞退变。免疫和脂类代谢通过成骨细胞调节骨组织代谢,参与骨性关节炎病变过程。进一步阐明软骨下骨成骨细胞在骨性关节炎病变过程中的作用和机制,可为骨性关节炎研究和治疗提供新方法和思路。     

胰岛素样生长因子- I与透明质酸促人关节软骨细胞增殖的作用

为了探讨胰岛素样生长因子-I(IGF-I)和透明质酸(HA)联合培养对人关节软骨细胞增殖的影响,在人关节软骨细胞培养液中分别加入不同浓度的IGF-I、HA、IGF-I和 HA,用四氮甲基唑蓝(MTT)法及流式细胞术测定软骨细胞增殖活性的变化.结果显示,10μg/L浓度的IGF-I即可明显促进软骨细胞的增殖,IGF-I浓度为50μg/L时,其促增殖作用达最大值;单独应用HA对软骨细胞的增殖无影响; IGF-I+HA组吸光度值为0.377,较IGF-I组增加10.7%;IGF-I组促增殖的高峰时间为72h,IGF-I+HA组的高峰时间为96h,培养96h后,IGF-I+HA组吸光度值0.389,细胞的增殖指数为28.79±1.24%,较对照组升高更明显.说明IGF-I具有促软骨细胞增殖作用,与HA联合培养促增殖能力更强,具有协同效应,并能延长促丝裂作用的时间.     

骨骺软骨细胞的培养和保存方法

目的建立大量生产骨骺软骨细胞的培养方法和保存方法,为组织工程骺软骨的培养提供种子细胞。方法2周龄兔胫骨上端骨骺软骨经机械剪切和化学消化后,接种、培养及液氮冻存。通过显微镜观察其生物学表现,并通过蕃红花“O”染色和Ⅱ型胶原免疫组化染色对其生物学特征进行鉴定。结果在体外观察到了骨骺软骨细胞从静止、增殖到肥大这个近似体内的生长过程,经多次传代后增殖能力降低,经过冻存的细胞生物学特征不变。蕃红花“O”和Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性。结论我们成功地建立了骨骺软骨细胞的培养和冻存方法,并证明培养出的细胞是骨骺软骨细胞。     

超低频电磁场对硝普钠诱导的软骨细胞凋亡的影响

目的:研究超低频电磁场对硝普钠诱导的SD大鼠肋骨骨骺软骨细胞凋亡的影响。方法:不同浓度硝普钠诱导软骨细胞凋亡,检测不同时间软骨细胞半数致死量(LD50)的硝普钠浓度;观察超低频电磁场对软骨细胞凋亡的影响。结果:半数软骨细胞致死的硝普钠浓度呈时间依赖性下降;经超低频电磁场和硝普钠同时作用后的细胞凋亡率明显低于单纯硝普钠作用的细胞凋亡率(P<0.05);单纯硝普钠诱导的细胞在超微结构上有典型的凋亡改变,超低频电磁场能在一定程度上恢复软骨细胞的正常结构。结论:超低频电磁场能抑制硝普钠诱导体外培养的大鼠软骨细胞的凋亡。     

牵张力对大鼠髁突软骨细胞增殖及相关因子表达的影响

目的:观察牵张力对大鼠髁突软骨细胞增殖、炎性因子及Hedgehog通路基因的表达影响,探讨牵张力对软骨细胞的调控。方法:体外培养软骨细胞并鉴定。用Flexcell 4000TM加力板对细胞施加0.5 Hz,0%、3%和15%的牵张应变,作用4 h后检测细胞增殖情况,对比PCNA、Caspase-3、COL II、IL-1β、TNF-α及Hedgehog通路基因Ihh、Ptc和Smo的表达变化。结果:与对照组相比,3%组细胞增殖速度增加,PCNA、COLII、Ihh、Ptc和Smo的mRNA表达增加,15%组Caspase-3、IL-1β和TNF-α表达增加,而PCNA、Smo表达降低。与3%组相比,15%组细胞增殖速度降低,PCNA、COL II、Ihh和Smo表达降低,而Caspase-3、IL-1β表达增高。结论:不同强度牵张力对大鼠髁突软骨细胞增殖活性及炎性因子表达作用不同。Hedgehog通路对牵张力敏感,可能参与了力学刺激对软骨细胞的调控。     

sox9基因过表达诱导人骨髓基质干细胞向软骨细胞分化

目的：观察转录因子sox9过表达对骨髓基质干细胞的诱导作用。方法：分离纯化培养人胎儿骨髓基质干细胞。利用脂质体转染基因sox9，抗生素G418筛选，分别取2d和16d转染后取细胞爬片做融合表达蛋白FLAG免疫组织化学鉴定和Ⅱ型胶原免疫组化，以空载体转染细胞作对照。结果：骨髓基质干细胞呈短小纺锤形成纤维细胞，早期较小，中后期体积变长变大。600μg／ml的G418是最适筛选浓度。转染后第2d和16d的细胞都表达sox9基因融合表达的标签蛋白F1AG。第2d和16d转染效率分别为90％和72％。转染后16d的MSC表达Ⅱ型胶原，转后2d实验组和对照组都为阴性。结论：sox9能稳定转染骨髓基质干细胞，sox9过表达并诱导MSCs出现软骨细胞表型。