RUNX2对BMP9诱导的间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化的影响

目的:研究和确认RUNX2在骨形态发生蛋白9(BMP9)诱导的间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化中的作用。方法:通过Western blot、RT-PCR、荧光素酶活性分析检测BMP9对RUNX2表达的影响;分别在过表达RUNX2和RNA干扰抑制RUNX2表达的情况下,利用碱性磷酸酶(ALP)活性测定和染色、钙盐沉积实验,免疫细胞化学和裸鼠皮下异位成骨实验分析RUNX2对于BMP9诱导的间充质干细胞成骨分化的影响。结果:BMP9可以促进RUNX2的表达;RUNX2体外可促进BMP9诱导的C3H10T1/2的ALP活性和钙盐沉积,却抑制了OCN表达,RUNX2还可促进BMP9诱导的裸鼠皮下异位成骨;而在降低RUNX2表达后,BMP9诱导的C3H10T1/2细胞的ALP活性、钙盐沉积、OCN表达和裸鼠皮下异位成骨均受到抑制。结论:RUNX2可以促进BMP9诱导的间充质干细胞C3H10T1/2细胞成骨分化。     

骨形态发生蛋白9定向诱导多潜能干细胞成骨分化

为确认和评价骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9, BMP9)定向诱导多潜能干细胞成骨分化的能力,以鼠间充质干细胞C3H10、小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts,MEFs)和骨髓基质细胞(bone marrow stromal cell, BMSC)三种多潜能干细胞为目标细胞,用重组腺病毒的方法将BMP9导入细胞,通过荧光素酶报告基因实验、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)定量测定、钙盐沉积实验、real time PCR、动物实验和组织化学染色等方法,观察BMP9对于多潜能干细胞成骨分化的定向诱导作用．结果提示,BMP9能诱导C3H10、MEFs和BMSC细胞ALP的表达,且具有剂量依赖性．BMP9在体外能够促进C3H10细胞和MEFs细胞的钙盐沉积．经BMP9刺激后,C3H10细胞成骨相关基因ALP、Runx2、骨桥素(osteopontin, OPN)和骨钙素(osteocalcin, OC)的mRNA水平均增加．荧光素酶报告基因实验证实,BMP9可以活化Smad和成骨关键基因Runx2．动物实验和组织化学染色检查显示,BMP9可以诱导C3H10细胞在裸鼠皮下异位成骨,因此,BMP9具有定向诱导多潜能干细胞成骨分化的能力．     

Notch信号参与BMP4诱导的间充质干细胞成骨分化及其机制的初步探讨

目的:探讨Notch信号对骨形态发生蛋白4(bone morphogenetic protein 4,BMP4)诱导间充质干细胞成骨分化的影响以及作用机制。方法:(1)DAPT或Ad-dominant-negative mutants of Notch1(Addn Notch1)和BMP4-CM处理小鼠胚胎成纤维细胞,检测早期成骨指标碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP);(2)茜素红S染色实验检测晚期成骨钙盐沉积情况;(3)半定量反转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测成骨分化相关基因ALP,Runx2,Col1a1的表达;(4)免疫细胞化学检测p-Smad1/5/8的表达;(5)结晶紫染色和流式细胞术检测细胞的增殖及周期改变。结果:(1)DAPT抑制BMP4诱导的早期成骨分化,且呈浓度依赖性;(2)Delta-like 1(DLL1)促进BMP4诱导的成骨分化,DAPT和dn Notch1抑制BMP4诱导的成骨分化;(3)DLL1促进BMP4诱导的成骨相关基因ALP,Runx2,Col1a1的表达,DAPT抑制这些基因的表达;(4)DLL1促进BMP4诱导的细胞核内p-Smad1/5/8的表达,而DAPT抑制其表达;(5)DLL1促进BMP4诱导的细胞增殖,而DAPT抑制BMP4诱导的细胞增殖。结论:Notch信号通过BMP/Smads信号通路促进BMP4诱导的MSCs成骨分化,在此过程中也有促细胞增殖的作用。     

DLX1对BMP9诱导的间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化的影响

目的:分析和确认转录因子DLX1在骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)诱导的间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化中的作用。方法:首先,BMP9腺病毒感染C3H10T1/2细胞,RT-PCR和Western blot检测DLX1表达变化;随后,利用重组腺病毒技术分别过表达DLX1和RNA干扰(RNA Intenference,RNAi)抑制DLX1的表达,并利用碱性磷酸酶(Alkaline Phosphatase,ALP)染色、钙盐沉积实验(茜素红染色),免疫细胞化学检测骨钙素(osteocalcin,OCN)表达和裸鼠皮下异位成骨实验分析DLX1对于BMP9诱导的C3H10T1/2细胞成骨分化的影响。荧光素酶报告基因实验和Western blot分析DLX1对于BMP9诱导的C3H10T1/2细胞Smad1/5/8信号途径的影响。结果:BMP9可以促进C3H10T1/2细胞中DLX1基因和蛋白表达水平;过表达DLX1在体外可进一步促进BMP9诱导的C3H10T1/2细胞的ALP活性、钙盐沉积以及OCN的表达,过表达DLX1亦可促进BMP9诱导的裸鼠皮下异位成骨;反之,RNAi抑制DLX1表达后,由BMP9诱导的C3H10T1/2细胞的ALP活性、钙盐沉积、OCN表达和裸鼠皮下异位成骨均相应受到抑制。过表达DLX1可进一步增强BMP9诱导的C3H10T1/2细胞中Smad/1/5/8的转录调控活性,RNAi降低DLX1表达则可抑制BMP9诱导Smad/1/5/8的转录调控活性。但是,无论过表达DLX1和RNAi降低DLX1表达均不会对BMP9诱导的Smad/1/5/8磷酸化造成影响。结论:DLX1可以调节BMP9诱导的间充质干细胞C3H10T1/2细胞成骨分化,其调节作用可能是通过影响Smad1/5/8信号的转录调控活性而实现的。     

高糖和bFGF对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的：骨组织的形成是一个复杂的过程,受多种因素的影响,糖尿病所导致的持续高血糖对于成骨分化的影响机制尚不明确,以及在此分化过程中的各种细胞因子的作用机理仍不明了,现拟通过体外成骨诱导环境,观察高糖和碱性成纤维细胞生长因子（fibroblastgrowthfactorbFGF）对人骨髓间充质干细胞（humanmesenchymalstemcellshMSCs）成骨分化的影响。方法：hMSC在5．5mmol／L和25mmol／L葡萄糖浓度下培养6天,使用cck一8法测定各组细胞增殖情况;hMSC在两种糖浓度下成骨诱导28天,通过碱性磷酸酶（ALP）活性检测、茜素红染色、钙结节半定量检测,对比各组成骨分化活性;在两种糖浓度成骨诱导液中加入10ng／mlbFGF,使用RT—PCR技术检测各组细胞OCN、OPNmRNA表达差异。结果：高糖较正常糖浓度细胞增殖率下降,ALP活性降低,茜素红染色钙结节量减少,RT—PCR检测结果显示25mmol／L组OCN、OPNmRNA表达量低于5．5mmol／L组,加入bFGF后,25mmol／L组仍低于5．5mmol／L组,与未添加bFGF同葡萄糖组比较表达增加。结论：高糖使hMSC增殖能力下降,在成骨分化的过程中ALP活性降低,成骨相关基因OCN、OPN表达量下降,证明了高糖对hMSC成骨分化具有抑制作用,当加入bFGF后,改善了高糖对hMSC的抑制作用,提示糖尿病条件下高糖的存在是导致hMSC成骨分化能力下降的不利因素,同时初步证明了bFGF参与了成骨分化的过程,从而为在分子水平探讨糖尿病患者种植义齿骨结合形成相关机制奠定初步的基础．．     

基因沉默组织型转谷氨酰胺酶抑制SaOS-2细胞成骨分化

目的研究组织型转谷氨酰胺酶(tissue transglutaminase,TG2)是否参与人SaOS-2细胞系成骨分化过程。方法使用携带短发夹RNA(short hairpin RNA,shRNA)的慢病毒转染SaOS-2细胞以敲减TG2表达,以SaOS-2细胞及转染了含阴性对照shRNA病毒的SaOS-2作为对照组,分别进行体外成骨诱导培养,并进行以下检测:诱导14 d后各组矿化情况(茜素红染色);诱导4、7 d后碱性磷酸酶活性及I型胶原、骨钙素、骨形态发生蛋白-2(BMP-2)的mRNA表达,并与诱导前的表达水平相比较。结果 SaOS-2细胞组及转染阴性对照shRNA组在体外成骨诱导过程中I型胶原、骨钙素、BMP-2的mRNA表达和ALP活性逐渐增加,14 d时形成明显矿化结节,而TG2敲减后的SaOS-2细胞在诱导14 d时矿化水平显著低于对照组,诱导7 d时ALP活性及I型胶原、骨钙素、BMP-2的mRNA表达水平显著低于对照组。结论组织型转谷氨酰胺酶参与SaOS-2细胞体外成骨分化及矿化。     

Ghrelin联合三氧化二砷对骨髓间充质干细胞增殖与成骨分化的影响

该文主要探究Ghrelin对三氧化二砷(As2O3)导致的骨髓间充质干细胞(BMSCs)增殖和成骨分化的影响。BMSCs设为对照组、As2O3组、Ghrelin组和联合(As2O3+Ghrelin)组。MTT法检测细胞增殖能力;成骨诱导的第7天和第14天,Real-time PCR及Western blot分别检测成骨相关因子OPN、ALP、RUNX2的mRNA及蛋白表达;第21天,茜素红染色分析钙盐沉积情况。结果显示,细胞增殖能力Ghrelin组>对照组>联合组>As2O3组。与对照组比,As2O3组各因子表达均显著下调(P<0.05),Ghrelin组第14天OPN蛋白表达无显著变化,其余因子均上调(P<0.05);联合组与As2O3组比,第14天OPN基因表达和第7天ALP蛋白表达无显著差异,其余均显著上调(P<0.05)。钙盐沉积:Ghrelin组>对照组>联合组>As2O3组。提示0.5μmol/L As2O3抑制BMSCs增殖和成骨分化,600 ng/mL Ghrelin增强细胞增殖和成骨分化;且Ghrelin能减弱As2O3导致的BMSCs增殖和成骨分化抑制作用。     

阿司匹林对体外培养骨髓基质细胞成骨性分化的影响

目的:探讨阿司匹林对骨髓基质细胞成骨性分化的影响。方法:培养SD大鼠骨髓基质细胞(BMSCs),传代3次后进行成骨诱导分化,诱导培养基中加入不同浓度阿司匹林(0.5、1、2、5、10mmol/L),同时设立对照组。采用cck-8法分析细胞增殖情况。比较阿司匹林组与对照组在细胞碱性磷酸酶(ALP)活性、骨钙素(OC)分泌量、钙结节染色等方面的成骨性差异。结果:阿司匹林无促进细胞增殖活性,而高浓度阿司匹林能够强烈抑制细胞增殖。0.5、1、2mmol/L浓度阿司匹林可促进BMSCs的成骨性分化,中低浓度组碱性磷酸酶含量、骨钙素分泌量在不同阶段显著高于对照组。14天茜素红染色可见中低浓度组钙结节数量高于对照组。结论:中低浓度阿司匹林作用于骨髓基质细胞可促进其成骨细胞特性表达,这表明阿司匹林有促进骨代谢合成的作用。     

阿司匹林对体外培养骨髓基质细胞成骨性分化的影响

目的：探讨阿司匹林对骨髓基质细胞成骨性分化的影响。方法：培养SD大鼠骨髓基质细胞（BMSCs）,传代3次后进行成骨诱导分化,诱导培养基中加入不同浓度阿司匹林（0.5、1、2、5、10mmol/L）,同时设立对照组。采用cck-8法分析细胞增殖情况。比较阿司匹林组与对照组在细胞碱性磷酸酶（ALP）活性、骨钙素（OC）分泌量、钙结节染色等方面的成骨性差异。结果：阿司匹林无促进细胞增殖活性,而高浓度阿司匹林能够强烈抑制细胞增殖。0.5、1、2mmol/L浓度阿司匹林可促进BMSCs的成骨性分化,中低浓度组碱性磷酸酶含量、骨钙素分泌量在不同阶段显著高于对照组。14天茜素红染色可见中低浓度组钙结节数量高于对照组。结论：中低浓度阿司匹林作用于骨髓基质细胞可促进其成骨细胞特性表达,这表明阿司匹林有促进骨代谢合成的作用。     

激活Shh信号通路促进BMP9诱导的小鼠成肌细胞C2C12向成骨分化

近年来骨组织工程技术迅猛发展,小鼠成肌细胞C2C12因其来源广泛等优点可望成为有效的种子细胞应用于组织工程. 然而,对于C2C12细胞的成骨分化机制仍需深入研究. 为了观察Sonic hedgehog（Shh）信号通路对骨形态发生蛋白9（bone morphogenetic proteins 9,BMP9）诱导的C2C12细胞成骨分化的影响,构建过表达腺病毒Ad Shh,并作用于BMP9处理的C2C12细胞,检测碱性磷酸酶（alkaline phosphatase , ALP）的变化,茜素红S染色检测钙盐沉积,RT PCR检测Shh、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)、骨钙素（osteocalcin,OCN）、Runx2、Dlx5、Id1和Id2基因表达,Western印迹检测Shh、OPN、OCN、Runx2和Dlx5的蛋白质表达,Micro-CT和H&E染色检测裸鼠皮下异位成骨包块情况. 结果表明,活化Shh信号通路可促进BMP9诱导的C2C12细胞早晚期成骨分化,以及裸鼠皮下异位成骨.体内外实验证明,Shh信号通路能促进BMP9诱导小鼠成肌细胞C2C12向成骨分化.     

miR-26a修饰的人牙周膜干细胞成骨分化能力的研究

目的:研究人牙周膜干细胞(hPDLSCs)在转染miR-26a后成骨分化的促进效果。方法:从因正畸拔除的无龋坏、无牙周疾病离体牙的牙根中部牙周膜组织中分离、胶原酶消化,进行人牙周膜干细胞的体外培养。使用脂质体2000进行miRNA转染,采用激光共聚焦观察转染效果;MTT方法检测转染后的细胞活力;成骨诱导后使用实时定量PCR技术检测miRNA修饰的hPDLSCs成骨分化相关基因的表达;采用BCIP/NBT、天狼星红、茜素红S分别对碱性磷酸酶、胶原以及钙化进行染色观察。结果:采用脂质体2000能够成功转染hPDLSCs,且转染效率较高;转染后的细胞活力有所下降,但仍在80%以上;转染后的细胞在经成骨诱导分化过程中骨钙素(OCN)和骨桥蛋白(OPN)基因表达显著上调,同时碱性磷酸酶活性、胶原分泌以及钙化能力均得到显著提升。结论:miR-26a可以用于修饰hPDLSCs以提高其成骨分化能力。     

Runx1促进BMP9诱导的间充质干细胞MEFs的成骨分化

目的:研究Runx1在骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic proteins 9,BMP9)诱导小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts,MEFs)成骨分化中的作用。方法:用BMP9腺病毒感染MEFs细胞,利用RT-PCR和Western blot分别在mRNA和蛋白质水平检测Runx1的内源性表达;构建过表达Runx1的重组腺病毒Ad-Runx1,并在mRNA和蛋白质水平验证Ad-Runx1的效果;用Ad-Runx1和BMP9条件培养基共处理MEFs,检测成骨早期指标碱性磷酸酶(ALP)染色和活性,茜素红S染色检测成骨晚期指标钙盐沉积;RT-PCR和Western blot分别检测成骨关键转录因子Runx2在mRNA和蛋白质水平的变化。结果:Ad-BMP9处理MEFs细胞后,可使Runx1在mRNA和蛋白质水平表达上调;构建的Ad-Runx1处理MEFs后,可使Runx1在mRNA和蛋白质水平表达上调;Ad-Runx1处理BMP9诱导的MEFs细胞后,增强了ALP活性和钙盐沉积以及Runx2在mRNA和蛋白质水平的表达。结论:Runx1可以促进BMP9诱导的间充质干细胞MEFs的成骨分化。     

Shh信号参与调控BMP9诱导的间充质干细胞成骨分化

目的：观察sonic hedgehog（Shh）信号通路在骨形态发生蛋白9（BMP9）诱导的小鼠间充质干细胞（MSCs）C3H10T1/2和C2C12成骨分化中的作用,并初步探讨其作用机制。方法：Shh信号通路抑制剂Cyclopamine和激活剂Purmorphamine以及过表达Shh腺病毒分别作用于BMP9处理的C3H10T1/2和C2C12细胞,碱性磷酸酶（ALP）检测早期成骨指标ALP,茜素红S染色检测晚期成骨指标钙盐沉积,RT-PCR检测Shh信号相关基因以及成骨关键转录因子的表达,Western blot检测Shh的表达,荧光素酶报告基因检测Smad1/5/8的转录调控活性。结果：BMP9促进Shh信号相关基因的表达,激活Shh信号可增强BMP9诱导的C3H10T1/2和C2C12细胞早晚期成骨分化并促进了BMP9诱导的Smad荧光素酶活性,抑制Shh信号后作用相反。结论：激活Shh信号通路可促进BMP9诱导的小鼠MSCs成骨分化,抑制其活性后作用相反。     

BMP9经Smad信号通路调控iSCAP成骨/成牙本质分化

目的：研究BMP9是否能够激活 iSCAP细胞中的Smad信号通路,以及Smad信号通路在BMP9诱导iSCAP细胞成骨/成牙本质向分化过程中的作用。方法：首先,采用Western印迹实验检测Ad-BMP9转染iSCAP后Smad1/5/8蛋白的磷酸化水平。随后,利用dnALK1重组腺病毒和BMP9条件培养基作用于iSCAP,Western印迹实验检测Smad1/5/8蛋白磷酸化水平;采用碱性磷酸酶（ALP）活性检测和染色方法分析早期成骨/成牙本质指标变化,茜素红染色法检测钙盐沉积程度;RT-PCR成骨/成牙本质相关基因Runx2、OCN、OPN和DMP1表达的影响。结果：BMP9可上调iSCAP中Smad1/5/8的磷酸化水平;dnALK1抑制BMP9条件培养基作用后,可抑制Smad1/5/8的磷酸化,iSCAP细胞中早期成骨/成牙本质标志物ALP活性和晚期成骨/成牙本质标志钙盐结节减少,重要成骨转录因子Runx2基因表达减少,成骨/成牙本质相关基因OCN、OPN、DMP1的表达也受到了抑制。结论：Smad信号通路在BMP9诱导iSCAP成骨/成牙本质过程中存在并起着重要作用。     

骨形态发生蛋白9通过p38激酶途径调控间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化

前期研究发现骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)具有较强的诱导间充质干细胞成骨分化的能力.为进一步揭示其诱导和调控间充质干细胞成骨分化的机理,利用BMP9重组腺病毒感染间充质干细胞C3H10T1/2,通过体外细胞实验和体内动物实验,初步分析BMP9是否可通过p38激酶途径调控间充质干细胞成骨分化.结果发现,BMP9可以通过促进p38激酶磷酸化而导致其活化,p38抑制剂SB203580可抑制由BMP9诱导的C3H10T1/2细胞的碱性磷酸酶(alkalinephosphatase,ALP)活性、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)表达和钙盐沉积,而且利用抑制剂SB203580抑制p38激酶活性后,BMP9诱导的Smad经典途径的激活也相应受到抑制,RNA干扰导致p38基因沉默同样也可抑制BMP9诱导的ALP活性、OPN表达、钙盐沉积以及裸鼠皮下异位成骨.因此,BMP9可通过活化p38激酶途径调控间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化.     

研究报告：骨形态发生蛋白9通过p38激酶途径调控间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化

前期研究发现骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)具有较强的诱导间充质干细胞成骨分化的能力.为进一步揭示其诱导和调控间充质干细胞成骨分化的机理,利用BMP9重组腺病毒感染间充质干细胞C3H10T1/2,通过体外细胞实验和体内动物实验,初步分析BMP9是否可通过p38激酶途径调控间充质干细胞成骨分化.结果发现,BMP9可以通过促进p38激酶磷酸化而导致其活化,p38抑制剂SB203580可抑制由BMP9诱导的C3H10T1/2细胞的碱性磷酸酶(alkalinephosphatase,ALP)活性、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)表达和钙盐沉积,而且利用抑制剂SB203580抑制p38激酶活性后,BMP9诱导的Smad经典途径的激活也相应受到抑制,RNA干扰导致p38基因沉默同样也可抑制BMP9诱导的ALP活性、OPN表达、钙盐沉积以及裸鼠皮下异位成骨.因此,BMP9可通过活化p38激酶途径调控间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化.     

microRNAs参与韧带成纤维细胞成骨分化相关分子表达的调节

韧带成纤维细胞成骨分化与强直性脊柱炎等多种异位骨化相关性疾病有关,但其机制尚不清楚.本研究目的在于观察韧带成纤维细胞在成骨分化过程中microRNA和mRNA的表达谱变化,以期为揭示成纤维细胞成骨分化机制提供研究基础.原代培养韧带成纤维细胞、地塞米松、抗坏血酸和β 磷酸甘油体外诱导其成骨分化, RT-PCR检测成骨标志物骨钙素和Runx2的表达.采用表达谱基因芯片分析诱导0、7、14 d后韧带成纤维细胞的microRNAs和mRNAs表达,并用实时定量PCR（RT-qPCR）和Western印迹方法验证生物信息学分析结果.结果显示,与未诱导前相比,成骨分化第7 d有66个microRNAs和640个mRNA表达上调,94个microRNAs和744个mRNA表达下调;成骨分化第14 d有58个microRNAs和781个mRNA表达上调,96个microRNAs和603个mRNA表达下调.实时定量PCR和Western印迹验证结果显示,miR-29b在成骨分化过程中表达上调,TGFβ3表达水平降低,与芯片结果一致,miR-29b通过抑制TGFβ3蛋白的翻译来促进Runx2的表达,从而促进韧带成纤维细胞向成骨细胞分化.韧带成纤维细胞成骨分化过程中,microRNA调控基因及mRNA差异表达基因除涉及BMPs、Wnt和Ihh等信号通路外,在成纤维细胞成骨分化过程中可能还存在其它的新机制.     

骨形态发生蛋白9通过JNKs激酶途径调控间充质干细胞成骨分化

前期研究发现骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)除了通过经典Smad途径外,也可通过丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinases,MAPKs)中的p38激酶途径调控间充质干细胞成骨分化．本研究继续探讨MAPKs的重要成员c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinases,JNKs)对于BMP9诱导间充质干细胞成骨分化的调控作用．利用BMP9重组腺病毒感染间充质干细胞,通过体外细胞实验和体内动物实验,初步分析BMP9是否可通过JNKs激酶途径调控间充质干细胞成骨分化．结果表明：BMP9可通过促进JNKs激酶磷酸化而导致其活化;JNKs抑制剂SP600125可抑制由BMP9诱导的间充质干细胞的碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性、骨桥蛋白(osteocpontin,OPN)和骨钙素(osteocalcin,OCN)表达以及钙盐沉积;利用抑制剂SP600125抑制JNKs激酶活性后,BMP9诱导Runx2的表达和转录活性,以及Smad经典途径的激活也相应受到抑制;RNA干扰导致JNKs基因沉默同样也可抑制BMP9诱导的间充质干细胞成骨分化以及裸鼠皮下异位成骨．因此,BMP9可通过活化JNKs激酶途径,从而调控间充质干细胞成骨分化．     

8-异戊烯基柑橘素促进体外培养成骨细胞成熟矿化的研究

研究8-异戊烯基柑橘素对体外培养大鼠颅骨成骨细胞(rat skull osteoblasts,ROB)的分化成熟及生物矿化的影响.取新生大鼠颅骨多次酶消化法得到成骨细胞,培养于含10%FBS的MEM培养液中,3天后首次换液,待细胞铺满皿底传代培养.以碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)为检测指标,96孔板梯度筛选作用最佳浓度,在最佳浓度作用并成骨性诱导培养的第3、6、9、12天测ALP活性、钙盐沉积量;第12天进行ALP和钙化结节组织化学染色及计数;成骨性诱导后不同时间点提取Total RNA,RT real-time PCR法检测成纤维细胞生长因子(bFGF)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、成骨相关转录因子Osterix、Runx-2和骨形态发生蛋白-2(BMP-2)的基因表达情况;成骨性诱导的第4、8、12天裂解获得细胞总蛋白,蛋白质印迹法检测人Ⅰ型胶原蛋白(COL-Ⅰ)的蛋白质表达量.研究结果表明:1×10-6 mol/L能显著促进成骨细胞的成熟分化,表现为提高ROB的ALP活性、促进钙盐沉积、增加钙化结节数量;提高bFGF、IGF-1、Osterix、Runx-2和BMP-2 mRNA表达水平;促进COL-Ⅰ的合成.由此可知终浓度为1×10-6 mol/L 8-异戊烯基柑橘素能显著促进ROB的分化成熟及生物矿化,证明8-异戊烯基柑橘素能促进成骨细胞的分化成熟及生物矿化,作为促进骨修复和抗骨质疏松的有效成分具有较大的药用价值.     

阻断ERK1/2激酶可增强骨形态发生蛋白9诱导的间充质干细胞成骨分化

骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)具有很强的诱导间充质干细胞定向成骨分化的能力.但对于其所涉及的相关分子机理了解并不深入.利用BMP9重组腺病毒感染间充质干细胞,Western blot检测ERK1/2激酶的磷酸化,ERK1/2的特异性抑制剂PD98059阻断ERK1/2活性,或以RNA干扰抑制ERK1/2表达,通过体外细胞实验和体内动物实验,初步分析和揭示ERK1/2对于BMP9诱导的间充质干细胞成骨分化的调控作用及其可能机制.结果发现:BMP9可以促进ERK1/2激酶的磷酸化,ERK1/2抑制剂PD98059可增强由BMP9诱导的碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)表达和钙盐沉积,并促进由BMP9诱导的Runx2基因的表达和转录活性,以及Smad经典途径的活化;而RNA干扰导致ERK1/2基因沉默同样也可进一步促进BMP9诱导的ALP活性和钙盐沉积,并促进BMP9诱导的间充质干细胞在裸鼠皮下异位成骨.因此,BMP9可以促进ERK1/2蛋白激酶的活化,而阻断ERK1/2蛋白激酶可进一步增强BMP9诱导的成骨分化,ERK1/2极可能对于BMP9诱导的间充质干细胞成骨分化起着负向调控作用.