改良贴壁组织块法与改良Ⅰ型胶原酶消法对成骨细胞增殖效果的比较研究

目的 比较改良贴壁组织块法与改良Ⅰ型胶原酶消法对SD大鼠颞下颌关节髁突软骨下骨成骨细胞的增殖效果.方法 取10只出生1 -3dSD乳鼠颞下颌关节髁突软骨下骨,将骨片平分成2份,分别采用改良贴壁组织块法和改良Ⅰ型胶原酶消法培养颞下颌关节髁突成骨细胞,并标记为Ⅰ组和Ⅱ组,通过细胞形态学观察、HE染色、ALP染色鉴定成骨细胞.取第4代成骨细胞进行细胞计数、MTT生长曲线及流式细胞仪周期分析,比较2种原代培养方法对成骨细胞增殖能力的异同.结果 （1）Ⅰ组和Ⅱ组培养的细胞经鉴定均为成骨细胞; （2） Ⅱ组成骨细胞总量约为Ⅰ组细胞总量的1.5倍; （3） Ⅱ组成骨细胞MTT生长曲线较Ⅰ组细胞提前2d进入对数生长期及达到生长高峰; （4）2组细胞在达到第4代时,细胞周期含量差异无统计学意义（P＞0.05）.结论 改良贴壁组织块法和改良Ⅰ型胶原酶消化法均适用于颞下颌关节软骨下骨成骨细胞的培养,但改良Ⅰ型胶原酶消化法可以更快速有效地获得大量成骨细胞.     

激素性股骨头坏死机制的实验研究

目的 探讨激素性股骨头坏死的发病机制。方法 激素对体外成骨细胞生长影响的细胞实验和激素性股骨头坏死的动物实验。结果 细胞培养显示,地塞米松抑制成骨细胞生长,使骨髓单个核4细胞向脂肪样细胞分化;动物实验显示,大剂量激素能造成股骨头坏死,表现为骨细胞死亡,骨髓内大量脂肪组织增生,软骨下区血管减少。结论 激素性股骨头坏死的发病机制可能是一方面激素直接抑制成骨细胞生长,造成成骨障碍;另一方面引起骨髓脂肪组织增生,髓腔内压增高,造成股骨头微循环紊乱,两者共同引起股骨头坏死。     

晚发型脊柱骨骺发育不良伴进行性骨关节病患者的成骨细胞增殖分化及基因表达谱改变

目的探讨晚发型脊柱骨骺发育不良伴进行性骨关节病(SEDT PA)患者WISP3基因突变所造成的软骨及周围骨组织病变和可能的发病机制。方法从SEDT PA患者及正常同龄个体的股骨头松质骨分离成骨细胞进行体外培养,对培养的成骨细胞进行细胞增殖、骨特异性碱性磷酸酶(BAP)、骨钙素、护骨素测定,利用cDNA表达芯片进行基因表达谱分析,并用免疫组织化学方法对基因芯片进行验证。比较SEDT PA患者及正常对照的成骨细胞在细胞增殖、分化及基因表达谱等方面的改变。同时采用Northern杂交检测成骨细胞的WISP3表达情况。结果与正常人成骨细胞相比,SEDT PA患者成骨细胞的增殖能力较强(0.86±0.04vs0.71±0.10),氚胸腺嘧啶(3H TDR)的掺入量明显较高(1363cpm±350cpmvs867cpm±128cpm)。SEDT PA患者的成骨细胞骨钙素的表达水平明显低于正常同龄人(3.62ng/μg蛋白±0.3ng/μg蛋白vs0.85ng/μg蛋白±0.06ng/μg蛋白),护骨素的表达明显低于正常同龄人(9.43pg/μg蛋白±0.41pg/μg蛋白vs1.98pg/μg蛋白±0.03pg/μg蛋白),而BAP的表达未发生明显改变;WISP3基因的表达极低。cDNA表达芯片分析结果发现,与正常对照比较,SEDT PA患者的成骨细胞有22个基因表达明显上调,16个基因表达明显下调,这些基因包括有成骨细胞的标记分子、细胞外基     

化合物XW630对成骨细胞的作用

为探讨新合成化合物ＸＷ６３０对成骨细胞的作用，采用噻唑蓝比色法（ＭＴＴ）法和碱性磷酸酶（ＡＬＰ）测定法观察了ＸＷ６３０对体外培养的成熟大鼠头盖骨成骨细胞的增殖和ＡＬＰ的表达，并用抗酒石酸磷酸酶染色法观察ＸＷ６３０对体外培养的破骨细胞形成的影响。结果显示：ＸＷ６３０有刺激成骨细胞增殖，提高ＡＬＰ活性及抑制甲状旁腺素促进破骨细胞形成的作用，从而表明ＸＷ６３０有可能成为治疗骨质疏松症的有效药物。     

旋转式动态三维培养结合可控管道结构支架体外节段性骨的构建

目的探讨应用可控管道结构支架接种成骨细胞并行旋转式动态三维培养作为一种新的节段性组织工程骨体外构建方法的可行性、效果和机制。方法设计、制备可控管道结构自固化磷酸钙（CPC）支架,并设计开发新型旋转式生物反应器。分离、扩增兔颅骨成骨细胞接种支架后分别行旋转培养和静态培养7、14、21d后,行四甲基偶氮唑蓝（MTT）比色法、细胞葡萄糖日耗量、细胞碱性磷酸酶（ALP）活性的检测及扫描电镜（SEM）观察、X射线能谱（EDX）分析。结果旋转培养组细胞的增殖、代谢、成骨分化等均显著优于静态培养（F=144．187、F=491．603、F=34．913,均P〈0．01、P〈0．01）;旋转培养组细胞支架内分布的均匀性优于静态培养,EDX分析显示细胞分泌磷酸钙基质。结论可控管道结构CPC支架结合旋转式动态三维培养有效促进成骨细胞的增殖、代谢、分化和支架内合理分布,可成为一种新的节段性组织工程骨体外构建方法。     

松果菊苷通过激活ERK/BMP-2信号通路促进大鼠的成骨细胞增殖观察

目的：考察松果菊苷对大鼠成骨细胞增殖的影响及作用机制。方法将不同浓度的松果菊苷（0.01,0.1,1.0,10.0,100 nmol/L）及MAPK/ERK信号通路抑制剂PD98059（20μmol/L）与成骨细胞共培养12,24,36,48,60 h后,采用MTT法检测细胞增殖情况。酶联免疫吸附法（ELISA）和qRT-PCR法检测细胞上清中和成骨细胞中骨钙素（BGP）和骨形态发生蛋白（BMP-2）的表达水平。Western blotting检测成骨细胞中Smad4、ERK1/2和p-ERK1/2的蛋白表达水平。结果松果菊苷能够促进大鼠成骨细胞的增殖,而且能诱导ERK 的磷酸化从而激活 MAPK/ERK 信号通路,并提高成骨细胞中 BMP-2和 Smad4的表达而激活BMP/Smad信号通路。加入PD98059后,松果菊苷诱导的BMP-2和Smad4表达及成骨细胞增殖均受到抑制。结论松果菊苷可通过激活ERK/BMP-2信号通路促进大鼠的成骨细胞增殖。     

淫羊藿总黄酮对体外培养成骨细胞的影响

目的：观察淫羊藿总黄酮对体外培养成骨细胞的作用。方法：取新生1－3d SD大鼠头盖骨用酶消化法分离成骨细胞。第3代细胞经MTT法、茜素红染色法观察淫羊藿总黄酮对体外培养成骨细胞增殖、矿化结节形成的影响。结果：淫羊藿总黄酮1－10μg/ml浓度具有显著的促进成骨细胞增殖及提高矿化结节形成数量的作用。结论：淫羊藿总黄酮具有促进体外成骨细胞增殖及分化成熟的作用。     

动态轴向压应变促进丝素蛋白支架内MC3T3-E1细胞成骨分化

目的 观察动态轴向压应变对三维丝素蛋白支架内成骨细胞成骨相关基因表达的影响。方法 应用动态力学加载仪对实验组小鼠胚胎成骨细胞MC3T3-E1加载动态轴向压应变（5%应变幅度,1 Hz,30 min/d,共21 d）,对照组细胞常规静置培养,不施加力学刺激。应用定量PCR检测细胞成骨基因碱性磷酸酶（ALP）、I型胶原（COLⅠ）、骨特异性转录因子（Runx2）、成骨相关转录因子（Osx）、骨钙蛋白（OCN） mRNA表达量。结果 成骨细胞在周期性轴向压应力刺激下,Runx2、Osx及COLⅠ表达分别增加280%、68.9%和79.6%,ALP及OCN表达也分别增加10.7%和26.9%。实验组成骨相关基因mRNA表达与对照组比较,差异具有统计学意义（P<0.05）。结论 成骨细胞复合丝素蛋白生物支架材料在周期性轴向压应力刺激下,成骨基因COLⅠ、Runx2、Osx及OCN表达明显上调,可能是生理状态下压应力刺激促进骨折愈合的重要机制之一。研究结果对于以力学信号为基础的细胞疗法修复骨缺损等疾病具有重要临床价值。     

金雀异黄酮对成骨细胞增殖的影响及其可能的分子生物学机制

目的观察金雀异黄酮（GS）对绝经期骨质疏松患者骨膜成骨细胞增殖的影响及其分子生物学机制。方法用噻唑蓝比色法和流式细胞术分别检测GS对成骨细胞增殖活力和细胞周期分布的影响；Western—blot技术分析GS对细胞周期蛋白D和E表达的影响。结果GS可显著提高成骨细胞增殖活力，与溶剂对照组比较，10^-8mol／L、10^-7mol／L和10^-6mol／L GS时，细胞增殖率分别为137％、155％和161％；提高S期和M／G2期细胞分布比例，并伴有G0／G1期细胞比例降低；它莫西芬可抑制10^-7mol／L和10^-6mol／L GS促成骨细胞增殖效应。Western—blot的检测结果显示，10^-8mol／L和10^-7mol／L GS对成骨细胞处理24h，提高细胞周期蛋白D和E蛋白质的表达（P〈0．05）。结论由于雌激素受体拮抗剂它莫西芬可抑制GS对成骨细胞的促增殖作用，表明金雀异黄酮可通过激活雌激素受体途径，表现出雌激素效应，并促进骨组织代谢中的骨形成作用。     

Establishment of a Rat Long-Term Culture Expressing the Osteogenic Phenotype: Dependence on Dexamethasone and FGF-2

Rat stromal bone-marrow cells cultured in the presence of dexamethasone, ascorbic acid, &#103 -glycerophosphate, and fibroblast growth factor-2 (FGF-2) express the osteogenic phenotype (Pitaru et al., J. Bone Miner. Res . 8:919-929, 1993). The purpose of this study was to establish a long-term homogeneous culture expressing the osteogenic phenotype. The cultures were routinely passaged every 5 days in the absence or presence of either or both dexamethasone and FGF-2, and the cumulative doubling number and the expression of the osteogenic phenotype were determined. Cultures treated with dexamethasone (10 &#109 7 M) ceased proliferation and only upon addition of FGF-2 (3 ng/ml) was a spontaneous immortalization achieved, as expressed by sustained proliferation for about 1 year, with a doubling time of 22 h and more than 300 doublings in 72 passages. Both FGF-2 and dexamethasone are required and act synergistically to maintain cell propagation, alkaline phosphatase expression, and osteocalcin secretion; however, protein content was FGF-2 dependent and the mineralization was dexamethasone dependent. Repetitive single-cell cloning tested the homogeneity and stability of the cells expressing the osteogenic phenotype in these long-term cultures. It was shown that 25% to 50% of subclones derived from clones with an osteogenic phenotype do not further express the osteogenic phenotype. In conclusion, we have established a spontaneously immortalized dexamethasone- and FGF-2-dependent rat stromal bone-marrow-derived long-term culture expressing the osteogenic phenotype. The cultures tend to lose the osteogenic phenotype, and dexamethasone supports the long-term preservation of the osteogenic phenotype.