不同强度静电磁场对体外培养骨髓间充质干细胞增殖与分化的影响

本实验研究不同强度静电磁场对体外培养大鼠骨髓间充质干细胞增殖与分化作用. 体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,传代后随机分为6组,分别用强度为0（对照组）、0.9、1.2、1.5、1.8和2.1 mT的静电磁场处理,每d每次处理30 min. 在磁场处理后的9~10 d ,骨髓间充质干细胞开始出现钙化小颗粒. 0.9 mT组抑制骨髓间充质干细胞增殖,1.5到2.1mT组促进骨髓间充质干细胞增殖. 在磁场处理后的12 d和15 d ,1.5和1.8 mT组极显著地增加了碱性磷酸酶(AKP)活性. 采用AKP组织化学染色和钙化结节染色对骨髓间充质干细胞成骨性分化进行鉴定,AKP组织化学染色和钙化结节染色都呈现了极强的阳性结果,尤以1.5 mT和1.8 mT阳性染色面积最大. 在SEMFs处理后的48 h 和96 h ,1.5 mT和1.8 mT组胶原I(collagen-Ⅰ)和骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein-2, Bmp-2) 基因表达水平显著高于对照组.在SEMFs处理后的12 d, BMP-2蛋白表达量高于对照组. 研究表明,0.9 mT 组抑制骨髓间充质干细胞增殖,1.5 mT到2.1 mT组不同强度静电磁场促进体外培养骨髓间充质干细胞的增殖. 磁场组能促进骨髓间充质干细胞成骨性分化,其中尤以1.5 mT和1.8 mT组促进大鼠骨髓间充质干细胞分化作用效果最为明显.     

50Hz正弦交变电磁场促进体外培养成骨细胞分化成熟的双“强度窗”效应

为研究频率为50 Hz不同强度正弦交变电磁场对体外培养成骨细胞分化及基因表达的影响,体外分离培养大鼠颅骨成骨细胞,传代后随机分为15组,分别用频率50 Hz、强度为0 mT(对照)和0.9～4.8 mT(每组间隔0.3 mT)的正弦交变电磁场处理。发现:正弦交变电磁场处理3～5 d后,成骨细胞呈漩涡样分布;第9 d,1.8和3.6 mT组的碱性磷酸酶活性极显著高于对照组;第0、12、24和96 h,1.5、1.8、3.0和3.6 mT组碱性磷酸酶、骨形态发生蛋白-2和Osterix基因表达水平显著高于对照组;第10 d,1.8和3.6 mT组钙化结节数明显多于对照组。说明50 Hz、0.9～4.8 mT的正弦交变电磁场能促进体外培养成骨细胞分化成熟,并且具有较明显的双强度窗效应,其中1.8和3.6 mT作用最为明显。     

淫羊藿苷促进体外培养骨髓间充质细胞成骨性分化活性强于蛇床子素

比较研究蛇床子素与淫羊藿苷处理对体外培养的大鼠骨髓间充质细胞(rat bone marrow stromal cell, rBMSC)成骨性分化的影响.从体外分离培养的大鼠骨髓间充质细胞,筛选出最佳的蛇床子素和淫羊藿苷处理的浓度为1×10-5 mol/L, 然后用最佳的浓度对体外培养的大鼠骨髓间充质细胞进行药物干预;在药物干预后的第3、6、9、12和15 d后测定碱性磷酸酶活性（alkaline phosphatase,ALP）和钙含量;第12 d 进行钙化结节茜素红染色;第12 h、24 h、48 h、72 h和96 h 对OXS、Runx-2、骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP-2)和collagen-I mRNA 表达水平进行real-time RT-PCR检测.结果显示,浓度为1×10-5 mol/L蛇床子素和淫羊藿苷干预均可提高体外培养的骨髓间充质细胞ALP活性,增加Ca含量,提高Runx、OXS、BMP-2和collagen-1 mRNA的表达水平.同时,淫羊藿苷在促进体外培养骨髓间充质细胞成骨性分化活性强于蛇床子素.     

在海藻酸钠凝胶上诱导骨髓间充质干细胞分化为成骨细胞

通过在海藻酸钠凝胶上诱导bMSCs向成骨细胞分化,探讨其对骨髓间充质干细胞（bone mesenchymal stem cells, bMSCs）的生物学效应。采用MTT、甲苯胺蓝染色、von Kossa染色和RT-PCR分别检测细胞的增殖、生长形态、诱导后细胞的钙化结节和成骨相关基因的表达。实验组bMSCs生长状况良好、细胞增殖迅速,与对照组的增殖无差异;bMSCs成集落样生长明显,集落中央细胞重叠生长形成钙化结节;培养至12d,实验组和对照组的成骨相关基因,包括碱性磷酸酶、I型胶原和骨钙素,均为阳性表达,但实验组的表达量高于对照组。海藻酸钠凝胶能够促进bMSCs向成骨细胞的分化,是良好的骨组织工程支架材料。     

3种间充质干细胞成软骨分化潜能比较

目的:比较骨髓间充质干细胞、脂肪间充质干细胞、滑膜间充质干细胞3种间充质干细胞的成软骨分化潜能,为软骨组织工程中种子细胞的选择提供实验依据。方法:采用贴壁法分别分离提取兔骨髓间充质干细胞、脂肪间充质干细胞、滑膜间充质干细胞3种间充质干细胞,并进行传代培养,绘制3种间充质干细胞的生长曲线并比较其倍增时间。将3种间充质干细胞成软骨诱导14 d后,行甲苯胺蓝染色及II型胶原免疫组化染色以观测3种细胞成软骨分化能力。结果:脂肪间充质干细胞的倍增时间短于骨髓间充质干细胞,滑膜间充质干细胞的倍增时间最短;3种细胞成软骨诱导14 d后均产生糖胺聚糖和II型胶原,且组与组之间II型胶原表达水平的差异有统计学意义,骨髓间充质干细胞组高于脂肪间充质干细胞组(P0.01),滑膜间充质干细胞组高于骨髓间充质干细胞组(P0.01)。结论:在一定的培养条件下,3种间充质干细胞均有一定的成软骨细胞分化潜能,滑膜间充质干细胞最快的增殖速度及最强的成软骨分化潜能。     

50Hz 1．8mT电磁场对成骨细胞增殖与分化成熟影响的波形比较研究

在50 Hz 1.8 mT的4种不同波形电磁场(electromagnetic fields,EMFs)中筛选促进体外培养大鼠成骨细胞(rat osteoblasts,ROB)增殖与分化成熟的最佳波形.体外分离培养大鼠颅骨成骨细胞,传代后随机分为5组,分别用频率50 Hz,EMFs强度为0 mT(对照组)和1.8 mT的正弦波、三角波、方波和锯齿波处理ROB,30 min/(次.天).在磁场处理后4～8天细胞呈现特征样分布.方波促进成骨细胞增殖,正弦波抑制成骨细胞增殖.三角波和正弦波增加ALP活性,其中ALP染色、茜素红钙化结节染色和胶原Ⅰ(collagen-Ⅰ)免疫组织化学检测结果与ALP活性一致.在EMFs处理后的24 h、96 h和72 h后EMFs分别提高Runx-2、Opg和Igf基因表达水平,其中尤以正弦波和三角波作用最为显著.上述结果表明:50 Hz 1.8 mT方波促进成骨细胞增殖,正弦波抑制成骨细胞增殖.50 Hz 1.8 mT EMFs能促进体外培养成骨细胞分化成熟,其中尤以正弦波和三角波促进成骨细胞分化成熟作用最为显著.     

软骨寡聚基质蛋白过表达对BMP-2诱导骨髓间充质干细胞分化的影响

目的：研究软骨寡聚基质蛋白（cartilage oligomeric matrix protein,COMP）过表达对BMP-2诱导骨髓间充质干细胞成骨及成软骨分化的影响。方法：BMP-2诱导骨髓间充质干细胞分化,通过脂质体转染含人COMP基因的质粒使骨髓间充质干细胞过表达COMP,采用实时定量PCR和Western blotting分析COMP基因过表达、成骨相关基因Ⅰ型胶原、RUNX2、骨钙蛋白以及成软骨相关基因Ⅱ型胶原、SOX9、蛋白聚糖、X型胶原的表达变化;通过茜素红染色观察成骨终末阶段矿化结节的生成情况,阿利新蓝染色观察细胞基质蛋白多糖的合成情况。结果：质粒转染后骨髓间充质干细胞COMP基因蛋白和mRNA表达水平显著提高（P<0.05）。COMP基因过表达后,成骨标记基因RUNX2、Ⅰ型胶原（Col1a1）mRNA水平均显著低于对照组（P<0.05）,RUNX2、骨钙蛋白（Osteocalcin）蛋白表达水平明显低于对照组（P<0.05）,而成软骨标记基因SOX9、蛋白聚糖（Aggrecan）mRNA水平均显著高于对照组（P<0.05）,SOX9、Ⅱ型胶原（Col2a1）蛋白表达均明显多于对照组（P<0.05）。细胞成骨茜素红染色弱于对照组,而阿利新蓝染色强于对照组。过表达组细胞X型胶原（Col10a1）基因表达显著低于对照组（P<0.05）,结论：骨髓间充质干细胞COMP基因过表达可抑制BMP-2诱导其成骨分化,促进骨髓间充质干细胞成软骨分化,并抑制软骨细胞的成熟肥大,为软骨组织工程研究提供新的方向。     

丙二醛对小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

为了探索氧化应激活性中间产物丙二醛对小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响及机制,体外培养的间充质干细胞经丙二醛处理后,在第4、7、14、21 d分别提取等份细胞进行碱性磷酸酶活性检测,第7 d时提取RNA通过实时定量RT-PCR测定ALP和Runx2/Cbfal mRNA表达,并在第21 d进行von Kossa染色,茜素红染色.研究发现:丙二醛通过降低碱性磷酸酶活性及ALP和Runx2/Cbfal mRNA的表达,抑制矿化骨节形成.这些结果表明:丙二醛可通过抑制ALP和Runx2/Cbfal通路,抑制小鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化.     

小鼠骨髓间充质干细胞的培养、鉴定和Survivin的表达研究

为培养及鉴定小鼠来源骨髓间充质干细胞,并测定细胞中Survivin的表达情况,采用全骨髓培养法获取骨髓间充质干细胞,绘制生长曲线,流式细胞仪检测细胞表面标志物,行成骨、成脂检测,RT-PCR测定Survivin表达情况.结果表明培养出的细胞呈长梭状成纤维细胞样,经流式细胞仪检测细胞表面高表达CD29、CD34、CD44、SCA-1,低表达CD117;细胞曲线显示传代细胞培养1～3d生长缓慢,第4d生长加快并于第7d达到高峰;成骨诱导20d经茜素红染色呈红色结节,成脂诱导14d油红O染色显示有大量脂质沉淀;RT-PCR结果显示Survivin mRNA阳性表达.经全骨髓培养法可以培养出大量骨髓间充质干细胞,同时Survivin在小鼠骨髓间充质干细胞中正常表达,提示可能参与骨髓间充质干细胞抗凋亡过程.     

Determination of stoichiometry of radioiodination of proteins

A sensitive method for the detection of small quantities of hydrophobic antioxidant free radical scavengers such as butylatedhydroxytoluene (BHT) and butylatedhydroxyanisole (BHA) in aqueous samples is described. The procedure involves extraction of the hydrophobic free radical scavenger into an organic solvent phase, followed by the subsequent reaction of an aliquot of this extract with the stable cation radical tris(p-bromophenyl)amminium hexachloroantimonate (TBACA). In experiments with BHT and BHA, the loss of TBACA absorbance at 730 nm was found to be linearly proportional to the amount of antioxidant added, with quantities of BHT as small as 200 pmol being easily detectable. In aqueous suspensions of dimyristoylphosphatidylcholine vesicles, assays of the aqueous BHT concentration showed that BHT partitioned strongly into the membrane phase, achieving very high BHT/phospholipid ratios. For a given concentration of BHT, partitioning into the membrane phase was greater in large, multilamellar liposomes than in either small, single-walled vesicles or in purified rat brain synaptic vesicle membranes. Direct assay of BHT and BHA in phospholipid membranes, however, was complicated by a nonspecific interaction between TBACA and the phospholipid.