La^3＋通过重组细胞骨架影响大鼠成骨细胞增殖、分化

研究了稀土离子La^3＋对体外培养的成骨细胞增殖、分化及细胞骨架的影响,并初步探讨了相关机理．用细胞计数法检测了成骨细胞的增殖．用RT-PCR技术测定了碱性磷酸酶（ALP）、骨钙素（OC）、骨桥蛋白（OPN）,骨涎蛋白（BSP）以及cbfa-1mRNA水平．采用激光扫描共聚焦显微镜观察了细胞中F肌动蛋白（F-actin）的变化．结果显示：La^3＋在48h促进了成骨细胞增殖;在4d促进了早期分化指标ALP,BSP和拍肠-1mRNA的表达;在21d促进了晚期分化指标OC和OPNmRNA的表达．与此同时,La^3＋使成骨细胞骨架发生重组．另外,Western Blot分析证实La^3＋作用于成骨细胞短时间即可激活粘着斑激酶（FAK）酪氨酸磷酸化．结果提示,La^3＋通过提高FAK酪氨酸的磷酸化水平,改变细胞骨架的分布和聚合,从而促进成骨细胞的增殖和分化．     

26-失碳-8-氧代-α-芒柄花萜醇对体外培养成骨细胞活性的影响

为研究玉柏石松提取物26-失碳-8-氧代-α-芒柄花萜醇(26-NO-Ono)对成骨细胞活性的影响,采用MTT检测不同浓度26-NO-Ono(3.33,6.66,13.32,26.64μmol/L)对成骨细胞增殖率,碱性磷酸酶(ALP)试剂盒检测成骨细胞内ALP活性,荧光定量PCR检测成骨细胞骨相关基因表达.结果表明:26-NO-Ono给药1d可促进成骨细胞增殖,给药3d可促进成骨细胞ALP活性.26-NO-Ono处理3d和9d会抑制骨涎蛋白(BSP)、I型胶原蛋白(Col-I)以及骨钙素蛋白(OCN)的基因表达;处理6d会促进上述基因的表达.26-NO-Ono长期处理(6d和9d)可以抑制骨桥蛋白(OPN)的基因表达,说明26-NO-Ono对成骨细胞的成骨活性的影响呈时间依赖性,剂量依赖性和细胞分化状态依赖性.     

山芝烯二醇对体外培养成骨细胞成骨活性的影响

为研究玉柏石松提取物山芝烯二醇对体外培养小鼠颅骨成骨细胞活性的影响,采用MTT法、碱性磷酸酶（ALP）试剂盒、荧光定量PCR检测不同浓度药物作用不同时间后成骨细胞增殖、ALP活性和成骨活性相关基因,如原癌基因（c-jun、c-fos）、成骨转录因子（Osterix）、碱性磷酸酶（ALP）、Ⅰ型胶原（Col-Ⅰ）、骨钙素（OC）表达.结果显示：山芝烯二醇处理早期（3 d）促进成骨细胞增殖,促进c-jun、c-fos基因表达,先抑制后促进Osterix基因表达;晚期（9 d）促进ALP活性和ALP、Col-Ⅰ基因表达,对OC基因无明显影响.说明山芝烯二醇可以促进成骨细胞的增值,ALP活性及部分骨相关基因表达,是玉柏石松促进骨愈合的有效成分之一.     

bHGA对体外培养成骨细胞活性的影响

为探讨12b-羟基-去-D-杰氏山竹子素A(bHGA)的体外潜在成骨活性,用bHGA处理MC3T3-E1成骨细胞,研究了其对细胞碱性磷酸酶活性、矿化、骨相关基因表达及早期成骨分化相关基因表达水平的影响.结果表明:bHGA处理细胞后,对Runx2 mRNA表达无显著影响,而对Osx mRNA的表达具有一定抑制作用.bHGA能同时促进骨钙蛋白基因OCN和Ⅰ型胶原Col 1 mRNA的表达,但抑制碱性磷酸酶mRNA的表达,其对骨桥蛋白基因OPN mRNA的表达没有显著影响.说明bHGA不利于骨早期分化,但它通过促进骨钙蛋白和I型胶原mRNA的表达而促进骨成熟.     

玉柏石松中甾体化合物对体外培养成骨细胞活性的影响

为研究玉柏石松中甾体化合物豆甾烷-3-酮-21-羧酸(SA)对体外培养小鼠成骨细胞系MC3T3-E1活性的影响,用Alamar Blue法检测了成骨细胞增殖率,碱性磷酸酶试剂盒检测了细胞中碱性磷酸酶活性,茜素红染色检测了成骨细胞矿化水平,荧光定量PCR检测了成骨细胞骨分化相关基因的表达.结果显示:8μmol/L和16μmol/L的SA处理细胞8 d能抑制成骨细胞碱性磷酸活性;处理细胞16 d能提高骨细胞矿化水平.SA抑制成骨早期分化相关基因(Runx-2和Osterix)的表达,促进骨基质蛋白OPN和骨重建相关转录因子(Jun-D,Fra-1和Fra-2)的表达.故SA具有促进骨折愈合的成骨活性,可能通过促进相关转录因子表达,骨折断面旧骨的吸收和骨基质钙化等方式完成.     

模拟微重力抑制间充质干细胞增殖机制的研究

研究微重力对间充质干细胞增殖影响的潜在机制.用随机定位仪模拟微重力(SMG),培养小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs),检测SMG对BMSCs增殖,细胞骨架,以及对细胞的黏附和增殖重要信号分子表达的影响.结果显示,在SMG下,BMSCs增殖受到抑制;细胞微丝结构和分布异常;细胞形态改变;黏着斑激酶(FAK)表达下降;细胞生长信号分子ERK1/2和Akt的磷酸化水平以及p85β表达下降.结果表明,模拟微重力条件下的细胞骨架改变、细胞黏附性降低和细胞增殖的信号通路相互作用,导致对骨髓间充质干细胞增殖的抑制作用.     

绿原酸对体外培养成骨细胞活性的影响

为研究接骨草成分之一绿原酸(CGA)对成骨细胞MC3T3-E1活性的影响,采用MTT法检测11.02,22.05,44.09,88.19μmol/L CGA对成骨细胞增殖率,碱性磷酸酶(ALP)试剂盒检测成骨细胞ALP活性,实时定量PCR检测成骨细胞骨相关基因的表达.结果表明:11.02～88.19μmol/L CGA对成骨细胞增殖具有明显的促进作用.培养2d,44.09μmol/L CGA能促进ALP表达上调;22.05,44.09μmol/L CGA能促进ALP、Runx2、Osterix、c-jun和c-fos基因的表达;培养6 d,44.09μmol/L CGA能促进c-fos基因的表达;在整个培养过程中,I型胶原(Col-I)基因的表达具有浓度和时间依赖性.故CGA具有一定的成骨活性,是接骨草的成骨活性成分之一.     

稀土离子对体外培养的成骨细胞增殖、分化和功能表达的影响

采用噻唑蓝(MTT)法、碱性磷酸酯酶比活性的定量测定、细胞周期测定、矿化结节计数、扫描和透射电子显微镜观察等方法研究了不同浓度稀土离子(Ln3 ,包括La3 ,Sm3 ,Dy3 ,Nd3 ,Er3 和Gd3 )对成骨细胞UMR 106增殖、分化和功能表达的影响.结果表明,浓度在1.00×10-4 mol/L时,各稀土离子均表现出抑制成骨细胞增殖的作用. 当浓度降低到1.00×10-9～1.00×10-5 mol/L范围时,则表现出促进作用. 稀土离子(Ln3 )浓度为1.00×10-7及1.00×10-5 mol/L时,显著增强碱性磷酸酯酶比活性(P<0.01). 对其中一个稀土离子La3 作了进一步机理研究,发现极低浓度下(1.00×10-8及1.00×10-9 mol/L)的La3 促进成骨细胞从G0/G1期向S期过渡,并且增强成骨细胞的矿化能力(P<0.001). 扫描电子显微镜和透射电子显微镜结果表明,高浓度(1.00×10-4 mol/L)La3 可使成骨细胞损伤,可见表面变为光滑,微绒毛消失, 细胞膜不完整, 内质网扩张,核膜外凸,核周隙扩张. 低浓度(1.00×10-9 mol/L) La3 对成骨细胞无明显影响. 所得结果提示稀土离子(Ln3 )能够促进体外培养的成骨细胞的增殖、分化和功能表达,呈现出浓度依赖的两面性,并与稀土物种有关.     

玉柏石松中甾体化合物对体外培养成骨细胞活性的影响

为研究玉柏石松中甾体化合物豆甾烷-3-酮-21-羧酸（SA）对体外培养小鼠成骨细胞系MC3T3-E1活性的影响,用Alamar Blue法检测了成骨细胞增殖率,碱性磷酸酶试剂盒检测了细胞中碱性磷酸酶活性,茜素红染色检测了成骨细胞矿化水平,荧光定量PCR检测了成骨细胞骨分化相关基因的表达.结果显示：8μmol/L和16μmol/L的SA处理细胞8 d能抑制成骨细胞碱性磷酸活性;处理细胞16 d能提高骨细胞矿化水平.SA抑制成骨早期分化相关基因（Runx-2和Osterix）的表达,促进骨基质蛋白OPN和骨重建相关转录因子（Jun-D,Fra-1和Fra-2）的表达.故SA具有促进骨折愈合的成骨活性,可能通过促进相关转录因子表达,骨折断面旧骨的吸收和骨基质钙化等方式完成.     

大鼠成骨细胞膜片的体外构建及成骨潜力评估

目的 体外构建大鼠成骨细胞膜片,并评估其成骨潜力。方法 原代培养大鼠成骨细胞鉴定后,高密度连续培养,在维生素C诱导下形成细胞膜片。用扫描电镜观察膜片形貌特征及细胞形态;行碱性磷酸酶(ALP)活性检测;实时荧光定量PCR检测其成骨相关基因I型胶原（COLⅠ）、骨钙素（OC）的表达情况。结果 维生素C诱导高密度连续培养成骨细胞5d能获得可机械刮起的成骨细胞膜片。电镜下,由多层细胞组成膜片,细胞层之间有间隙。ALP含量实验组高于对照组,第2周低于第1周。实验组I型胶原mRNA表达情况,第1周与对照组无差异,第2周与第3周高于对照组;实验组内,第1周与第2周无差异,第3周下调。骨钙素mRNA表达,实验组高于对照组;实验组内,表达量随培养时间延长而上调。结论 维生素C促进连续培养的成骨细胞形成膜片,机械刮取法能够完整获得。形成的细胞膜片2周内可能生存力较强,可能具备一定成骨潜能。     

钽微粒对人成骨细胞分化影响的实验

磨损颗粒是假体周围骨溶解,直接影响假体使用寿命的主要原因.取人工髋关节置换中截除的松质骨提取成骨细胞,分别加入常规培养基、含钽(tantalum,Ta)微粒悬液培养基、含钛(titanium,Ti)微粒悬液培养基混合培养.观察微粒对共培养的人成骨细胞的增殖分化过程的影响.结果显示Ta微粒和Ti微粒样品内毒素含量符合USP规定,常规培养基组细胞液内碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、骨钙素(osteocalcin,OC)、Ⅰ型胶原(type I collagen,ColⅠ)和羟脯氨酸(hydroxyproline,HYP)含量最高,Ta微粒组次之,Ti微粒组最低(p<0.05).Real-time PCR检测结果显示各组核心结合因子α1(core-binding factorα1,Cbfa1)、ColⅠ、Osterix(OSX)基因mRNA的相对表达水平从高到低依次为常规培养基组、Ta微粒组、Ti微粒组(p<0.05).以上指标正常组均随天数的增加表达水平逐渐增强;而Ta微粒组有所升高,Ti微粒组则有所下降.提示与Ti微粒相比,Ta微粒对人成骨细胞的分化无明显的抑制作用.     

HCMV感染对恶性胶质瘤U87细胞迁移及侵袭能力的影响

研究人巨细胞病毒(HCMV)感染对恶性神经胶质瘤U87细胞迁移及侵袭能力的影响。采用HCMV(MOI=5)感染神经胶质瘤U87细胞,Transwell体外迁移实验、Transwell体外侵袭实验检测HCMV感染对U87细胞迁移侵袭能力的影响;Western-blot检测肿瘤迁移、侵袭的标志性蛋白局部粘着斑激酶(FAK)及pTyr397FAK的表达变化。Transwell结果显示,HCMV感染U87细胞后迁移侵袭到小室膜下的细胞数量明显高于未感染组(P0.05);Western-blot结果显示,HCMV感染组及对照组均出现FAK、pTyr397FAK蛋白的表达;HCMV感染组pTyr397FAK蛋白相对表达量高于对照组(P0.05)。HCMV感染U87细胞通过促进FAK,Tyr397的磷酸化而促进胶质瘤U87细胞的迁移及侵袭。因此,抑制HCMV感染细胞后的FAK蛋白的磷酸化可以成为恶性胶质瘤预防及治疗的新靶点。     

不同应变水平拉伸对成骨细胞生理功能的影响

采用四点弯曲加载装置对大鼠颅盖骨中分离出的成骨细胞施加周期性拉伸刺激，研究成骨细胞对不同应变水平的拉伸刺激的生理响应。结果表明，500微应变的周期性拉伸刺激促进了成骨细胞的增殖，细胞的^3H－脯氨酸掺入量增加，碱性磷酸酶（ALP）活性和向胞外分泌钙均升高；而1000微应变的周期性拉伸抑制了成骨细胞的增殖、^3H－脯氨酸掺入量、碱性磷酸酶活力和向胞外分泌钙都降低，说明成骨细胞能够分辨不同变水平的力学刺激，500微应变的周期性拉伸刺激有利于细胞的生长和分化，而1000微应变的周期性拉伸对细胞的生理活性有抑制作用。而且细胞在增殖、基质合成和分化、矿化上表现出一致的变化趋势。     

GDF11和维生素D对UMR106成骨样细胞增殖的影响

目的观察GDF11和维生素D对UMR106细胞增殖及成骨相关转录因子Runx2 mRNA、Osterix mRNA表达的影响。方法培养UMR106细胞,通过MTT法、ALP活性检测及q-PCR技术测定GDF11(50、100ng/m L)、维生素D(10-6mol/l)及联合应用对细胞增殖、Runx2 mRNA和Osterix mRNA的表达。结果 (1)维生素D(24 h)和GDF11均能促进细胞增殖,维生素D与低浓度GDF11联合应用24、48、72 h,对细胞增殖具有协同效应,而与高浓度GDF11联合应用,则为拮抗效应;(2)与对照相比,除维生素D组,各组ALP活性明显增加;(3)与对照相比,除维生素D组,各组细胞Runx2 mRNA表达均明显提高,Osterix mRNA只在24、48 h高表达。结论 (1)GDF11可通过提高Runx2 mRNA和Osterix mRNA的表达,促进细胞增殖及提高ALP活性;(2)维生素D仅在短时间内促进细胞增殖,可能并非通过Runx2信号通路发挥作用;(3)维生素D影响GDF11促进细胞增殖的作用。     

低强度脉冲超声对MC3T3-E1细胞增殖、分化和矿化的影响

 为了研究低强度脉冲超声促进MC3T3-E1细胞增殖、分化和矿化的有效性,初步筛选频率和强度参数,分别对细胞施加不同参数(频率、强度)的超声,采取CCK-8法检测细胞的增殖情况,碱性磷酸酶检测试剂盒检测分化效果,茜素红染色观察矿化效果。发现30mW/cm²和40mW/cm²的超声对细胞产生促增殖作用,50mW/cm²抑制增殖;1.5MHz和1.7MHz的较低强度组均较对照组的ALP活性有增加;1.5MHz,40mW/cm²的超声组矿化效果较其他组好。研究结果表明,低强度的脉冲超声可以提高成骨细胞株MC3T3-E1增殖、分化和矿化能力,可能是防治骨质疏松的可行手段之一。     

PLGA多孔支架降解与成骨细胞相互作用的影响

研究聚丙交酯-乙交酯(PLGA)多孔支架降解和大鼠股骨成骨细胞生理活性之间的相互影响.将大鼠股骨成骨细胞接种于PLGA多孔支架上,观察4周降解时间内成骨细胞增殖活性、碱性磷酸酶(ALP)活性和钙浓度的变化以及PLGA相对分子质量损失、拉伸性能和压缩性能的变化.实验结果表明,支架降解初期,成骨细胞增殖活性较高,ALP活性和分泌钙的浓度较低;支架降解中后期,细胞增殖速度明显减慢,ALP活性和分泌钙的浓度明显下降.接种有细胞的支架降解过程中相对分子质量减小的速度快于对照组,力学拉伸强度和压缩杨氏模量低于对照组.支架材料中后期降解对细胞产生的影响大于降解初期,细胞附着于支架的生理活动加快了支架降解速度.     

富血小板纤维蛋白对人牙周膜细胞增殖及成骨能力的影响

目的:检测富血小板纤维蛋白提取液(PRFe)对人牙周膜细胞(h PDLCs)增殖及成骨分化能力的影响.方法:组织块法分离培养h PDLCs,免疫组化鉴定来源;Choukroun法制取PRFe;MTT法检测不同体积分数的PRFe对h PDLCs增殖活性的影响以确定最适宜体积分数的PRFe.实验分为空白对照组和PRFe组.碱性磷酸酶试剂盒检测ALP活性;茜素红染色观察细胞矿化功能;Western Blotting检测细胞中成骨蛋白BMP2和Runx2的表达.结果:体积分数为50%的PRFe吸光度值高于其他实验组(P0.05).选择体积分数为50%的PRFe用于后续实验,ALP活性检测、茜素红染色结果显示PRFe组的检测指标随着时间延长上升幅度均显著大于空白对照组,具有统计学差异(P0.05),PRFe组ALP活性与矿化结节积分光密度值于各时间点均高于空白对照组,具有统计学差异(P0.05).Western Blotting结果显示PRFe组成骨蛋白表达强于对照组,具有统计学差异(P0.05).结论:PRFe具有促进体外h PDLCs增殖以及成骨分化的作用.     

淫羊藿甙对高浓度葡萄糖抑制MC3T3-E1细胞成骨分化的保护作用*

为了探讨淫羊藿甙对高浓度葡萄糖抑制MC3T3-E1细胞成骨分化是否具有保护左右,采用含10 mmol/Lβ-磷酸甘油、50 mg/L维生素C以及10~(-8)mol/L地塞米松的α-MEM培养基诱导MC3T3-E1细胞成骨分化。根据培养基葡糖糖含量不同分别设置对照组(5. 5 mol/L葡萄糖)、高糖组(22 mol/L葡萄糖)和药物干预组(22 mol/L葡萄糖)。药物干预组各组细胞换液时分别加入0. 1μmol/L、1. 0μmol/L和10μmol/L的淫羊藿甙。通过茜素红染色、钙含量检测方法检测诱导培养25 d后细胞外钙含量,使用Real time PCR检测诱导培养7 d后成骨标志分子表达,观察各组MC3T3-E1细胞的成骨分化情况。使用活性氧检测试剂盒检测诱导培养7 d后的各组MC3T3-E1细胞内自由氧(reactive oxygen species,ROS)生成水平。结果表明:22mmol/L葡萄糖组细胞钙含量最低,成骨标志分子ALP、Osteorix及Runx2表达降低,细胞内自由氧生成水平升高,MC3T3-E1细胞成骨分化受到抑制。使用不同浓度淫羊藿甙干预后,细胞钙含量升高,成骨标志分子ALP、Osteorix及Runx2表达升高,细胞内自由氧生成水平降低,MC3T3-E1细胞成骨分化抑制作用呈现浓度依赖性的减弱。可见淫羊藿甙能够通过降低细胞内自由氧水平,减弱高浓度葡萄糖对成骨细胞分化的抑制作用。     

成骨细胞诱导骨髓基质细胞体外成骨的初步研究

目的:探讨在不使用细胞因子或化学药物的情况下,成骨细胞(Osteoblast,OB)与骨髓基质细胞(Bone Marrow Stromal Cells,BMSCs)混合培养时,成骨细胞提供的成骨微环境能否在体外诱导BMSCs向成骨细胞分化,并复合支架形成成熟的骨组织.研究成骨细胞诱导BMSCs有效成骨的最小比值(指成骨细胞与骨髓基质干细胞数量的比值).方法:SY别培养SD乳鼠的成骨细胞与SD大鼠的BMSCs,将成骨细胞和BMSCs以1:9、2:8、3:7、1:0的不同比例进行混合培养,通过测定第3、6、9天培养液上清中的碱性磷酸酶(ALP)的含量,研究成骨细胞促BMSCs有效成骨的最小比值.将两种细胞以该最小浓度比混匀接种于涂附Ⅰ型胶原壳聚糖材料支架上(直径9 mm,高3mm)作为混合培养组,相同终浓度的单纯成骨细胞和单纯BMSCs分别接种于相同支架作为阳性对照及阴性对照.另设置低比值成骨细胞对照组(仅含有共培养组中相同的成骨细胞数,但不含有共培养组中的BMSCs).全部标本均于体外培养8周后取材,通过大体观察、组织学及免疫组织化学等相关检测对新生骨进行评价.结果:成骨细胞和BMSCs以3:7的比例进行混合培养时已可实现有效成骨.3:7比例的混合培养组及阳性对照组(成骨细胞组)体外培养8周后大体观察和苏木素-伊红染色(HE)、ALP染色基本相同,均表达骨特异性细胞外基质Ⅰ型胶原,形成了较成熟的骨组织.阴性对照组(单纯BMSCs组)和低比值成骨细胞组,原细胞支架复合物变小、变形.低比值成骨细胞组在局部形成了少量的骨组织,阴性对照组(单纯BMSCs组)未能发现骨样组织形成.结论:在不使用细胞因子或化学药物的情况下,成骨细胞提供的成骨微环境能够在体外诱导BMSCs向成骨细胞分化并形成成熟的骨组织.混合细胞中成骨细胞与BMSCs的比例为3:7时是有效成骨的最小比值.     

氧化石墨烯/磷酸钙生物水泥体外生物相容性研究

等摩尔的Ca_3(PO_4)2-CaHPO_4-CaCO_4(CPCs)水泥系为固相,不同质量浓度的氧化石墨烯(GO)水分散液(0~24mg/mL)为液相,按一定的固液比固化,得到复合材料GO/CPCs.以成骨细胞MC3T3-E1为对象,初步探究该复合材料试样的体外生物相容性.扫描电镜观察细胞贴壁形态,MTT法评价细胞活力,碱性磷酸酶(ALP)活性检测探讨材料的骨诱导性.结果显示:MC_3T3-E1细胞在材料表面状态良好,产生胞质突;GO的添加能够增强MC3T3-E1细胞活力;GO/CPCs在短期内(1d)促进MC3T3-E1细胞早期分化.GO/CPCs有望成为一种新型骨组织替代材料.