猪脂肪基质细胞成骨与成脂分化潜能的研究

目的:探索猪脂肪基质细胞体外培养和向成骨与脂肪细胞分化的条件。方法:常规方法培养猪脂肪基质细胞,分别向成骨细胞与脂肪细胞进行诱导,应用免疫组化(碱性磷酸酶法、茜素红)及油红O染色对诱导分化的细胞进行鉴定。结果:在体外培养条件下,猪的脂肪基质细胞呈成纤维样,生长旺盛,在一定的条件下,可分别被诱导分化为成骨细胞与脂肪细胞,向成骨分化的细胞表达碱性磷酸酶,在培养皿中可形成钙化斑。而在向脂肪细胞诱导分化过程中,细胞中可见有小脂滴生成,用油红O染色呈橘红色。结论:脂肪基质细胞是一种混合细胞,除了能向脂肪细胞分化外,在一定的诱导条件下,也能向成骨细胞分化。     

调控软骨形成的信号通路及相关因子在骨髓间充质干细胞骨向分化中的作用*

骨髓间充质干细胞是一类具有自我复制和多向分化潜能的成体干细胞,可以通过定向诱导分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞等,是目前骨再生医学和细胞治疗研究最多的理想种子细胞。在骨缺损的修复过程中,骨髓间充质干细胞内成软骨相关基因表达升高进而分化为软骨细胞,后期随着成骨细胞和破骨细胞的形成及血管长入,软骨基质逐步降解并被骨基质所替换。软骨细胞参与了骨缺损前期的修复过程,调控软骨形成的信号通路及相关因子不仅调控骨髓间充质干细胞成软骨细胞分化,同时在成骨细胞分化过程中也发挥着重要的作用。对调控软骨形成的信号通路及相关因子在骨髓间充质干细胞骨向分化中的调控作用和研究现状进行了总结,以期为临床寻找更好的治疗骨缺损的方法提供理论依据和研究方向。     

人骨形成蛋白-3成熟肽cDNA的扩增、克隆和序列测定

骨形成蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)作为TGF-β超家族成员,可以诱导未分化的间质细胞向软骨细胞分化,然后通过软骨内成骨形成骨组织,对难治性骨折的愈合及各种骨缺损的修复有明显的促进作用。另外,BMP在胚胎发生和神经发育过程中也起重要作用。但是由于BMP在骨组织中含量甚微,提取方法繁琐,故不能满足临床应用和基础研究需要,随着人BMP(hBMP)1～13 cDNA基因的克隆,人们已在COS、CHO等真核细胞中表     

软骨X型胶原研究进展

软骨X型胶原是由软骨肥大区细胞特异表达合成的非微纤维形成性胶原,在软骨内骨化过程中发挥着重要的作用,可能与基质降解、钙化、血管侵入有关,文章就其分子特点、基因结构、功能及其与疾病的关系进行综述．     

软骨Ⅹ型胶原研究进展

软骨Ｘ型胶原是由软骨肥大区细胞特异表达合成的非微纤维形成性胶原,在软骨内骨化过程中发挥着重要的作用,可能与基质降解、钙化、血管侵入有关,文章就其分子特点、基因结构、功能及其与疾病的关系进行综述．     

高血磷诱导慢性肾衰患者血管钙化作用机制

血管钙化是慢性肾病患者心血管疾病发生的主要原因,由于肾脏功能紊乱以及继发的内分泌调节紊乱,慢性肾病病人常常发生高磷血症。众多的研究表明,升高的血清磷能够直接作用于血管平滑肌细胞进而促进血管钙化。目前的研究显示,高磷能够通过诱导平滑肌细胞分化为软骨/成骨样细胞、促进细胞凋亡以及激活氧化应激和炎症反应等多方面促进血管钙化。本文主要综述高磷导致血管钙化机制的研究最新进展,以及控制患者血清磷对于防治血管钙化的效果。     

TGF-β超家族在软骨发生、发育和维持中的作用

转化生长因子b(Transforming growth factor b, TGF-b)超家族包括TGF-b和骨形态发生蛋白(Bone morphogenetic protein,BMP)两个亚家族。TGF-b超家族信号通路的配体、配体拮抗分子、受体、信号转导分子均在软骨内成骨过程中发挥各自独特的作用, 参与调控软骨细胞的谱系分化、增殖、成熟、凋亡和矿化。BMP信号能起始间充质细胞向软骨细胞分化并维持软骨细胞的特性, 在软骨发生过程中起主导作用; 在生长板发育的过程中, BMP信号促进软骨细胞的成熟, 促进成骨, 而TGF-b信号抑制软骨细胞的肥大分化, 维持生长板中适量的软骨细胞; TGF-b信号和BMP信号对于关节软骨的维持和修复都是不可或缺的。因此, TGF-b超家族的重要作用贯穿骨骼发育过程的始终。     

骨髓基质干细胞向成骨细胞的定向诱导分化

骨髓基质干细胞具有间充质干细胞的特性,表现为较强的增殖能力和向多种间充质细胞分化的潜能。目前已经建立了体外培养骨髓基质干细胞的方法,可定向诱导为成骨细胞。成骨细胞是骨组织形成过程中的一种重要细胞,在骨缺损的修复过程中起关键作用,特别对构建用于修复骨缺损的组织工程化骨组织来说尤其重要,但成骨分化的调控机制和应用值得进一步研究。     

衰老与血管钙化

血管钙化是指体内钙磷在血管壁的异常沉积,是一个主动的、高度可调节的、类似于骨形成的生物学过程。血管钙化是引起心血管疾病发病率、病死率升高的重要原因,也是危害中老年人身体健康的广泛存在的病理现象。近年研究表明,衰老与血管钙化存在密切关系,衰老可以通过诱导血管平滑肌细胞成骨样转化、内皮细胞释放囊泡、细胞外基质重塑、DNA损伤、炎症反应、磷代谢失衡以及抗衰老因子如Klotho和Sirtuin 1的表达减少而促进血管钙化。     

O-GlcNAc修饰调控软骨及成骨分化的研究进展

O-GlcNAc糖基化属于蛋白质的翻译后修饰,参与了基因转录、信号转导、细胞分化等重要的细胞生命活动。软骨细胞与成骨细胞是骨骼系统中两种重要的细胞,它们的分化对骨的形成有重要意义。近年来研究表明O-GlcNAc糖基化通过调节多个信号通路中关键分子的活性影响软骨及成骨细胞的分化。为了更好的阐明O-GlcNAc糖基化调控软骨及成骨分化的分子机制,以期为骨关节炎、骨质疏松治疗提供新的干预靶点,我们对O-GlcNAc糖基化调控软骨及成骨分化的研究现状做如下综述。     

脐血间充质干细胞诱导向神经元样细胞分化的实验研究

目的：研究脐血间充质干细胞生物学特性及向神经元样细胞分化的潜能。方法：采用密度梯度离心结合贴壁培养法自脐血中分离间充质干细胞,观察细胞生长情况,描绘生长曲线,流式细胞仪检测细胞表面标志物,分别向成骨细胞、脂肪细胞、神经元样细胞进行诱导分化,通过茜素红染色、油红O染色检测脐血间充质干细胞成骨、成脂肪细胞诱导分化能力,而以免疫组织化学检测诱导后细胞表面神经标志物的表达。结果：纯化的脐血间充质干细胞贴壁生长,呈均一梭形,生长曲线呈S型,并以P3代增殖能力最强,细胞表面不表达或弱表达CD34、CD35、CD106,高表达CD29、CD44、CD105。成骨诱导2周后,可检测到钙化基质的形成,成脂肪诱导3周后,可检测到脂滴的形成。向神经元样细胞诱导分化后,可观察到典型的神经元样形态改变,且NSE、NF、GFAP阳性表达。结论：分离纯化的脐血间充质干细胞具有较强的增殖能力与分化潜能,并在体外诱导条件下可以向神经元样细胞定向分化。     

脐血间充质干细胞诱导向神经元样细胞分化的实验研究

目的:研究脐血间充质干细胞生物学特性及向神经元样细胞分化的潜能。方法:采用密度梯度离心结合贴壁培养法自脐血中分离间充质干细胞,观察细胞生长情况,描绘生长曲线,流式细胞仪检测细胞表面标志物,分别向成骨细胞、脂肪细胞、神经元样细胞进行诱导分化,通过茜素红染色、油红O染色检测脐血间充质干细胞成骨、成脂肪细胞诱导分化能力,而以免疫组织化学检测诱导后细胞表面神经标志物的表达。结果:纯化的脐血间充质干细胞贴壁生长,呈均一梭形,生长曲线呈S型,并以P3代增殖能力最强,细胞表面不表达或弱表达CD34、CD35、CD106,高表达CD29、CD44、CD105。成骨诱导2周后,可检测到钙化基质的形成,成脂肪诱导3周后,可检测到脂滴的形成。向神经元样细胞诱导分化后,可观察到典型的神经元样形态改变,且NSE、NF、GFAP阳性表达。结论:分离纯化的脐血间充质干细胞具有较强的增殖能力与分化潜能,并在体外诱导条件下可以向神经元样细胞定向分化。     

阿魏酸对年幼大鼠软骨蛋白聚精作用的电镜观察

正常大白鼠骺板软骨具有典型的细胞柱结构,依次为增殖层、肥大层和钙化层。增殖层细胞呈扁平长管状,成对存在;肥大层细胞体积增大,呈纺锤形或卵圆形;钙化层细胞开始崩解,细胞质凝聚变性。这些细胞之间的部分是软骨基质,其主要成分是胶原纤维和由软骨细胞合成并分泌的蛋白聚糖(Proteoglycans)。蛋白聚糖是由核心的蛋白质分子和作为侧链的糖胺聚糖构成的复合大分子物质,它含有 SO_4~(2-),因而带有大量的负电荷。在骺板软骨中,糖胺聚糖包括透明质酸、硫酸软骨素及硫酸角质素。蛋白聚糖在软骨成骨中有十分重要的作用,当软骨基质中缺少时,将造成软骨发育的障碍,使软骨畸     

体外培养所形成的细胞外基质对MC3T3-E1细胞生长和分化的影响

细胞外基对组织细胞起支持、保护、营养作用,对细胞的增殖、分化有重要影响,在细胞和组织工程中,应该充分考虑细胞外基质的作用。本研究首先脱去培养板中融合培养的原代小鼠心肌成纤维细胞和成骨细胞,获得两种体外形成的细胞外基质包被的培养板,其中成骨细胞细胞外基质中含有骨形成蛋白2。然后将MC3T3-E1成骨前体细胞接种在这种培养板中,发现成纤维细胞胞外基质包被的培养板中的细胞增殖活性最高,而成骨细胞胞外基质包被的培养板中细胞的碱性磷酸酶活性、骨形成蛋白2和骨桥蛋白的相对蛋白表达量最高,细胞外钙沉积量比其他组高1倍左右。结果表明：包被在培养板上的这两种细胞外基质有不同的生物活性,成纤维细胞胞外基质可促进成骨前体细胞增殖,成骨细胞胞外基质可促进成骨前体细胞骨向分化。     

TGF—β超家族在软骨发生、发育和维持中的作用

转化生长因子β(Transforming growth factor β,TGF-β)超家族包括TGF-β和骨形态发生蛋白(Bone morphogenetic protein,BMP)两个亚家族.TGF-β超家族信号通路的配体、配体拮抗分子,受体、信号转导分子均在软骨内成骨过程中发挥各自独特的作用,参与调控软骨细胞的谱系分化、增殖、成熟、凋亡和矿化.BMP信号能起始间充质细胞向软骨细胞分化并维持软骨细胞的特性,在软骨发生过程中起主导作用;在生长板发育的过程中,BMP信号促进软骨细胞的成熟,促进成骨,而TGF-β信号抑制软骨细胞的肥大分化,维持生长板中适量的软骨细胞;TGF-β信号和BMP信号对于关节软骨的维持和修复都是不可或缺的.因此,TGF-β超家族的重要作用贯穿骨骼发育过程的始终.     

血管钙化发病的新假说--血管破骨细胞样细胞

血管钙化是动脉粥样硬化的一个显著特征 ,是心血管疾病致残、致死的主要原因。目前研究认为 ,血管钙化不是钙盐在血管组织的被动沉积 ,而是类似骨形成和骨质疏松发生的主动的调节过程。血管平滑肌细胞由肌细胞表型转变为成骨细胞表型 ,是血管钙化的细胞学基础。但最近ＤｏｈｅｒｔｙＴＭ等提出了一个新假说 ,他们认为在血管中存在与骨组织相似的调节钙盐代谢的机制 ,成骨样细胞调节血管钙沉积 ,而调节血管钙吸收功能则由单核巨噬细胞系的前体衍生而来的破骨细胞样细胞 (ＯＬＣｓ)执行。动脉粥样硬化中钙沉积是由于成骨样细胞所致的钙沉积与…     

强直性脊柱炎滑膜组织破骨细胞表型、TNF-α及MMP-3的表达及对软骨破坏作用的研究

目的检测破骨细胞表型、基质金属蛋白酶-3及肿瘤坏死因子-α在强直性脊柱炎患者滑膜组织的表达,滑膜单核巨噬细胞与软骨共培养,了解其在强直性脊柱炎软骨破坏中的作用,探讨强直性脊柱炎软骨破坏机制。方法采用酶组织化学技术检测滑膜组织内破骨细胞表型表达,原位杂交技术检测强直性脊柱炎患者滑膜组织内肿瘤坏死因子-α、基质金属蛋白酶-3的表达,Leica Qwin高清晰图像分析系统测定阳性细胞数,强直性脊柱炎滑膜单核巨噬细胞培养并与正常软骨共培养,HE染色及扫描电镜观察软骨的破坏程度。结果破骨表型细胞在滑膜组织内阳性表达,阳性细胞计数与对照组有显著差异（P〈0．01）;肿瘤坏死因子-α、基质金属蛋白酶-3在强直性脊柱炎患者滑膜细胞内有棕黄色颗粒沉着,阳性细胞计数与对照组有显著差异（P〈0．01）;滑膜细胞与正常软骨共培养,HE染色见软骨表面粗糙,有小凹陷,扫描电镜可见软骨表面不定形物质成斑片状,胶原纤维暴露,有断裂,抗肿瘤坏死因子-α可以减轻软骨的破坏程度。结论破骨表型细胞、肿瘤坏死因子-α及基质金属蛋白酶-3是软骨破坏的重要因素,破骨表型细胞通过表达基质金属蛋白酶-3分解软骨基质,进而发挥软骨的破坏作用,抗肿瘤坏死因子-α可以抑制破骨表型细胞对软骨的破坏。     

BMP9诱导人脐带间充质干细胞体内外成骨分化的作用研究

目的:探讨人骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic proteins 9,BMP9)在体内外诱导人脐带间充质干细胞(human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells,hUC-MSCs)成骨分化的作用研究。方法:设立Ad-BMP9处理组和Ad-GFP对照组感染hUC-MSCs,两组细胞分别于3天、5天、7天进行ALP活性检测,14天后采用免疫组织化学染色检测骨钙素(Osteocalcin,OCN)、骨桥蛋白(Osteopotin,OPN)的表达情况,21天后茜素红染色检测矿化结节的形成;然后收集不同分组hUC-MSC用于裸鼠皮下注射成骨模型的建立,4周后取出离体骨进行Micro-CT扫描和分析,并进行H&E、Masson Trichrome、Alcain Blue染色。结果:BMP9处理组的ALP活性和矿化结节形成明显高于对照组,免疫组化染色结果显示BMP9诱导组的OCN、OPG的阳性表达明显高于对照组;裸鼠皮下注射成骨模型的观察结果显示,空白对照组没有形成肉眼可见的皮下包块,仅感染Ad-BMP9的hUC-MSCs能生成异位骨,且形成的异位骨骨量明显,骨密度平均值为396.05±0.60;H&E染色结果显示BMP9诱导生成的异位骨中形成部分成熟的骨基质和骨小梁,Masson Trichrome染色结果显示BMP9明显诱导hUC-MSCs的基质矿化作用,Alcain Blue染色结果显示BMP9明显诱导hUC-MSCs的软骨内成骨作用。结论:BMP9成功诱导人脐带间充质干细胞的体内外成骨作用,为临床骨组织工程的细胞疗法提供了明确的可行性。     

FGFR2功能增强对小鼠下颌骨髁突发育影响

成纤维细胞生长因子受体2(Fibroblast growth factor receptor, FGFR2)是参与调控骨骼发育的重要分子,在调控软骨内成骨过程中发挥着重要作用。为了探讨FGFR2功能增强对小鼠下颌骨髁突生长发育的影响,文章以FGFR2功能增强型点突变(Fgfr2^+/S252W)小鼠为研究对象,采用番红固绿染色研究Fgfr2^+/S252W小鼠下颌骨髁突不同生长发育阶段的组织形态;利用免疫细胞化学染色和实时荧光定量PCR方法检测X型胶原(Col X)在3周龄小鼠髁突肥大软骨细胞中的表达。结果显示,1周龄、3周龄和6周龄突变型小鼠下颌骨髁突的软骨细胞层宽度都比同窝野生型窄,钙化软骨细胞层退化时间早,骨小梁钙化绿染程度深;Col X在突变型小鼠下颌骨髁突的表达高于同窝野生型小鼠(P<0.001)。结果表明,FGFR2功能增强可导致小鼠下颌骨髁突软骨层组织形态异常,抑制髁突软骨内成骨,从而导致下颌骨髁突发育畸形。     

大鼠胫骨近端骨骺损伤后骨桥形成分子机制的研究

利用胫骨近端干骺端骨骺损伤的大鼠动物模型,研究骨桥形成的分子病理机制.通过Alcian blue染色观察损伤模型的建立、损伤愈合过程以及骨桥形成情况.采用Tunel试剂盒原位细胞凋亡检测,了解损伤区及周围细胞凋亡情况.利用免疫组织化学及原位杂交实验,观察损伤区周围软骨细胞改变,检测损伤区是否有软骨细胞生成,检测刀Ihh以及Ptch1表达阳性细胞.发现骨骺损伤骨桥形成过程中,完全损伤区中心没有软骨细胞特异的因子Col2al和ColX以及删Ihh和Ptch1的表达,但是完全损伤区和周围正常软骨交界间存在次损伤软骨区,存在软骨细胞凋亡,有Col X的表达,vimentin检测发现,在此区和周围正常软骨间有正常肥大区软骨细胞异常分化而来的成纤维样细胞并形成软骨外膜样结构,次损伤区和软骨外膜结构逐渐被骨桥替代,在此过程中软骨外膜样结构存在Collal、Ptch1和Ihh的表达,提示Ihh可能参与骨桥形成过程.提出骨桥形成过程中损伤中心区域存在膜内化骨,边缘区域存在软骨化骨作用机制.