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。     

INH-α对BMP9诱导间充质干细胞成骨分化的作用

为了研究抑制素α亚基(inhibinα-subunit INH-α)对骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein9,BMP9)诱导的间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)成骨分化的影响,本研究采用细胞化学染色法检测第3天、第5天、第7天细胞中碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性的变化。利用RT-PCR和Western blotting检测细胞中的成骨分化早期标志物(Runx2)和晚期标志物(OPN)的mRNA含量及蛋白表达水平。茜素红S染色法检测第21天细胞中的钙盐沉积变化。发现BMP9组ALP活性明显增高,INH-α组ALP活性与对照组相比无明显变化,但联合运用BMP9和INH-α组ALP活性较BMP9组明显降低。此外,BMP9组Runx2和OPN的mRNA含量和蛋白表达水平明显增高,而联用BMP9和INH-α组中的Runx2和OPN水平较BMP9组显著下降(p<0.01)。同样,在茜素红S染色实验中,BMP9组钙盐结节明显增多,染色深;而在联合运用BMP9和INH-α组钙盐结节较BMP9组明显减少,染色变浅。说明INH-α能够抑制BMP9诱导间充质干细胞成骨分化作用。     

牙源性干细胞复合微渠多孔羟基磷灰石支架成骨性能研究*

目的: 探讨牙源性干细胞复合微渠多孔羟基磷灰石支架(grooved porous hydroxyapatite scaffolds, HAG支架)的成骨性能,为骨缺损修复治疗提供新手段。方法: 从健康成人第三磨牙中提取牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells, PDLSCs)及牙髓干细胞(dental pulp stem cells, DPSCs)分别接种于HAG支架上,进行多向分化鉴定及碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性测定;并通过CCK-8检测细胞增殖能力;逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)检测骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein 2, BMP-2)、骨钙素(osteocalcin, OCN)和骨桥蛋白(osteopontin, OPN)等成骨相关基因的表达。体内研究中将搭载PDLSCs和DPSCs的HAG支架移植到裸鼠的背部皮下,8周后取材,组织切片后采用苏木精-伊红(HE)染色观察新骨形成,提取组织蛋白采用Western blot检测ALP、OCN等成骨相关蛋白的表达。结果: 体外研究中DPSCs复合HAG支架组的细胞增殖能力、ALP活性,以及成骨相关基因ALP、BMP2、OCN等的表达均高于PDLSCs复合HAG支架组。体内研究中HE染色显示,PDLSCs复合HAG支架组及DPSCs复合HAG支架组均较空白HAG支架组有更多细胞生长区、纤维细胞增生及骨基质形成,且DPSCs复合HAG支架组的骨基质面积更大,成纤维细胞数量更多;PDLSCs复合HAG支架组及DPSCs复合HAG支架组成骨相关蛋白的表达量均高于空白HAG组,且DPSCs复合HAG支架组中ALP蛋白表达量显著高于PDLSCs复合HAG支架组。结论: PDLSCs、DPSCs复合HAG支架在体内外均表现出良好的成骨性能,其中DPSCs复合HAG支架的成骨性能更为优异。     

牙源性间充质干细胞对成骨前体细胞成骨分化的影响

目的:探讨牙源性间充质干细胞对成骨前体细胞成骨分化的影响。方法:将小鼠成骨前体细胞MC3T3-E1分为两组,观察组为牙源性间充质干细胞与MC3T3-E1细胞共培养,对照组为单一MC3T3-E1细胞培养。采用CCK-8法检测细胞增殖水平,采用酶联免疫法检测碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)活性并进行茜素红染色,采用qRT-PCR、Western blot检测ALP与骨桥素(osteopontin,OPN) m RNA与蛋白表达水平。结果:细胞共培养1 d与3 d后,观察组的细胞增殖指数、ALP活性显著高于对照组(P<0.05)。与对照组相比,观察组的矿化结节显著增加,经茜素红染色呈红褐色。细胞共培养1 d与3 d后,观察组的ALP、OPN m RNA与蛋白相对表达水平显著高于对照组(P<0.05)。结论:牙源性间充质干细胞能促进成骨前体细胞的ALP、OPN表达,提高ALP活性,增加细胞增殖能力,诱发矿化,从而促进成骨分化。     

过表达miR-155抑制BMP9诱导间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化

目的:研究过表达miR-155对BMP9诱导间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化的影响。方法:(1)用重组腺病毒Ad-BMP9(BMP9)诱导C3H10T1/2细胞成骨分化,定量PCR(qPCR)检测miR-155的表达,RT-PCR检测Runx2和ALP的表达。(2)miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞,qPCR检测miR-155的表达,ALP活性和染色检测早期成骨能力。(3)miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞,诱导分化14d茜素红S染色检测晚期成骨能力。(4)miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞,qPCR检测成骨分化相关基因Runx2、OSX、COL1A1、ALP、OCN和OPN的表达。(5)miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞,Western blot检测p-Smad1/5/8、OCN和OPN蛋白水平的表达。(6)qPCR和Western blot分别检测HIF1α和VEGF的mRNA表达水平和蛋白质表达水平。(7)应用荧光素酶报告基因对miR-155的靶基因进行筛选和验证。结果:在BMP9诱导C3H10T1/2细胞成骨分化过程中,过表达miR-155降低ALP活性及染色;减少钙盐沉积;成骨分化相关基因Runx2、OSX、COL1A1、ALP、OCN和OPN表达降低;抑制p-Smad1/5/8、OCN和OPN蛋白水平的表达;HIF1α和VEGF的mRNA和蛋白表达水平减少。在对靶基因的检测中,过表达miR-155可以抑制HIF1α蛋白水平的表达,但对其mRNA水平无明显影响。结论:miR-155过表达减弱BMP9诱导间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化,可能是通过抑制Smad/BMP信号通路发挥作用,也有可能是通过抑制靶基因HIF1α的表达来发挥作用。     

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。     

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．．     

SFRP5抑制BMP9诱导人脐带间充质干细胞成骨分化的实验研究

目的:探讨脂肪因子分泌型卷曲相关蛋白(secreted frizzled-related protein 5,SFRP5)对骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)诱导人脐带间充质干细胞(human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells,hUC-MSCs)成骨分化的影响。方法:将人脐带间充质干细胞根据不同的处理因素分为4组:对照组、BMP9组、BMP9+SFRP5组和SFRP5组;分别在3天、5天和7天进行碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性读数,7天进行ALP染色,21天进行茜素红染色检测钙盐沉积及油红O染色;收集不同组的细胞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,获取的标本进行HE、Masson染色,Alcian blue染色及油红O染色检测。Western blot检测成骨分化相关蛋白Runx2和OPN的表达。结果:BMP9组的ALP活性读数和染色结果和茜素红染色结果均较对照组增加,而BMP9+SFRP5组则较BMP9组降低;BMP9处理后出现少量脂滴,而BMP9+SFRP5组脂滴明显增加,SFRP5组脂滴最多;裸鼠皮下注射成骨模型的观察结果显示,对照组和SFRP5组没有形成肉眼可见的皮下包块,BMP9组和BMP9+SFRP5组能生成异位骨;4周后观测大体标本以及进行MicroCT检测,发现BMP9+SFRP5组的骨密度值小于BMP9组(P0.05)。HE、Masson染色,Alcian blue染色结果显示,BMP9组的骨分化程度大于BMP9+SFRP5,油红O染色结果示BMP9+SFRP5组有较多的成脂分化;SFRP5能抑制BMP9诱导的Runx2、OPN的蛋白质表达。结论:SFRP5抑制BMP9诱导的人脐带间充质干细胞成骨分化。     

趋化因子受体CX3CR1调控人主动脉瓣膜间质细胞成骨分化的作用研究

目的:探究趋化因子受体CX3CR1调控人主动脉瓣膜间质细胞成骨分化的作用和机制,为钙化性主动脉瓣膜疾病的早期干预和治疗提供新思路。方法:取非钙化主动脉瓣(3例)和钙化主动脉瓣(5例),免疫组织化学染色检测成骨相关转录因子Runx2、骨桥蛋白OPN和骨钙蛋白OCN的表达;取3例非钙化的主动脉瓣,采用胶原酶连续消化法分离人主动脉瓣膜间质细胞,观察细胞形态及生长状态,并采用细胞免疫荧光进行表型鉴定。对成骨诱导培养的人主动脉瓣膜间质细胞分别过表达和干扰趋化因子受体CX3CR1,平行设置CM组、OM组和negative control+OM组,采用qPCR和Western blot检测Runx2、OPN和OCN的表达,Western blot检测AKT和p-AKT的表达。茜素红S染色评价晚期钙结节形成情况。结果:临床标本显示钙化的主动脉瓣较非钙化的主动脉瓣高表达CX3CR1(P 0. 05);成功分离人主动脉瓣膜间质细胞,α-SMA和Vimentin阳性,vWF阴性。与CM、OM、negative control组比较,CX3CR1+OM组Runx2、OPN和p-AKT表达上调(P 0. 05),且茜素红S染色可见明显钙结节;与CM、OM、negative siRNA control+OM组比较,si CX3CR1+OM组Runx2、OPN和p-AKT表达下调(P 0. 05),且茜素红S染色可见钙结节减少。结论:趋化因子受体CX3CR1可能通过AKT信号通路促进人主动脉瓣膜间质细胞成骨分化。     

miR-30a-5p通过靶向Runx2基因抑制成骨细胞分化

目的:构建绝经后骨质疏松大鼠模型,分析miR-30a-5p在成骨细胞分化中的功能。方法:将SD大鼠分为雌激素组、假手术组和模型组;取胫骨组织进行miRNA测序并差异表达分析;检测miR-30a-5p在各组大鼠骨中的表达含量;通过qRT-PCR检测miR-30a-5p表达对成骨分化标记相关蛋白胶原Ⅰ、骨钙素(OCN)和骨桥蛋白(OPN)表达的影响,同时检测对碱性磷酸酶(ALP)活性的影响;双萤光素酶报告基因检测miR-30a-5p对RUNT相关转录因子2(Runx2)的靶向调控作用。结果:miRNA测序分析结果显示,相对于假手术组、雌激素组,模型组有33种共同miRNA表达上调,选取miR-30a-5p作为本研究对象;qRT-PCR进一步验证miR-30a-5p在模型组骨组织中高表达;miR-30a-5p靶向抑制Runx2的表达,且能够抑制OCN、OPN和胶原Ⅰ的表达,降低ALP活性;而同时过表达Runx2后,OCN、OPN和胶原Ⅰ的表达升高,ALP活性增加,Runx2过表达部分缓解miR-30a-5p对成骨细胞分化的抑制作用。结论:miR-30a-5p在骨质疏松大鼠骨组织中表达上调,并能够靶向抑制Runx2的表达,从而抑制成骨细胞分化,促进骨质疏松进展,为骨质疏松症的诊断提供新的生物标志物。     

AGEs和TNF-α对人牙周膜干细胞骨向分化能力的协同抑制作用

本实验旨在研究糖基化终末产物(AGE-BSA)和TNF-α对人牙周膜干细胞增殖及骨向分化能力的影响。本实验通过体外组织块酶消化法和有限稀释法克隆化培养牙周膜干细胞,使用流式细胞仪检测细胞表型分子stro-1、CD146、CD44、CD90的表达而对其进行干细胞鉴定后,取第3代人牙周膜干细胞在100μg/mL AGE-BSA及10 ng/mL TNF-α刺激下进行增殖能力检测;同时矿化诱导,设A组(AGE-BSA刺激组),T组(TNF-α刺激组),AT组(AGE-BSA/TNF-α共同刺激组),不含AGE-BSA/TNF-α的常规矿化诱导组作为对照;于诱导的21d茜素红染色观察钙结节形成情况,诱导7 d,碱性磷酸酶染色观察ALP活性、实时定量聚合酶链反应(real time PCR)和Western blotting检测成骨相关基因及蛋白表达情况。流式细胞仪显示细胞阳性表达STRO-1、CD146、CD44、CD90;成骨诱导21 d后茜素红染色和定量分析显示,AT组骨结节形成量最低,A组及T组相对于对照组骨结节形成量存在下降;差异均有统计学意义(p0.05)。成骨诱导7 d后ALP染色,ALP活性变化趋势与茜素红定量分析相同。成骨诱导7 d后RT-PCR检测成骨相关基因BSP、OCN、ALP mRNA表达,AT组表达水平最低,A组及T组有下降趋势,差异均有统计学意义(p0.05)。Western blotting检测显示,各组总蛋白BSP蛋白表达趋势与RT-PCR趋势相同。AGEs与TNF-α均具有对HPDLSC的骨向分化能力的抑制作用,两者共同刺激对HPDLSC骨向分化能力存在协同抑制作用。     

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.     

BMP7基因沉默抑制钙盐诱导猪主动脉瓣膜间质细胞成骨分化

目的:探究小干扰RNA(small interference RNA,siRNA)介导的骨形态发生蛋白7(bone morphogenetic protein7,BMP7)基因沉默对钙盐诱导猪主动脉瓣膜间质细胞成骨分化的影响及机制,为钙化性主动脉瓣膜病(calcific aortic valve disease,CAVD)的干预及治疗提供理论依据。方法:非CAVD瓣膜组织(non-CAVD组)取自手术治疗的主动脉夹层患者,CAVD瓣膜组织(CAVD组)取自因钙化性主动脉瓣狭窄而进行主动脉瓣膜置换术的患者,采用免疫组化和Western blot法检测non-CAVD组和CAVD组中BMP7、Runt相关转录因子2(Runx2)的蛋白质表达水平。选取健康家猪处死后即刻于无菌条件下取主动脉瓣叶,采用胶原酶连续消化法分离主动脉瓣膜间质细胞,观察其形态特征,并用免疫荧光染色行表型鉴定。采用脂质体转染法将BMP7-siRNA转染猪主动脉瓣膜间质细胞,采用qPCR和Western blot法验证BMP7表达的变化;利用钙盐培养基诱导细胞成骨分化,建立体外主动脉瓣膜间质细胞钙化模型后,采用ALP染色和茜素红S染色实验分别检测细胞早期及晚期成骨分化能力;采用qPCR和Western blot法分别检测细胞成骨相关基因及蛋白质Runx2、OCN和OPN的表达情况。并用Western blot法检测BMP7下游信号通路中Smad1/5/8的磷酸化水平。结果:BMP7和Runx2蛋白在CAVD组中表达明显高于non-CAVD组。成功分离出原代猪主动脉瓣膜间质细胞,α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)及波形蛋白(vimentin)染色阳性,血管性血友病因子(von willebrand factor,vWF)染色阴性。转染BMP7-siRNA后猪主动脉瓣膜间质细胞中BMP7的mRNA和蛋白质水平均明显下调,早期及晚期成骨分化能力均明显降低。沉默BMP7基因的表达,可下调Runx2、OCN和OPN的基因及蛋白质表达,且磷酸化的Smad1/5/8(p-Smad1/5/8)蛋白水平明显降低。结论:BMP7基因沉默抑制钙盐诱导的主动脉瓣膜间质细胞的成骨分化能力,BMP7/Smads信号通路可能在该过程中发挥重要作用。     

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。     

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。     

激活Shh信号通路促进BMP9诱导小鼠成肌细胞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HE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.     

牙龈卟啉单胞菌感染通过Wnt通路调节牙周膜干细胞的成骨分化

目的观察牙龈卟啉单胞菌(P.gingivalis)感染通过Wnt通路调节牙周膜干细胞(PDLSCs)成骨分化的作用。方法培养原代PDLSCs,分为常规处理的对照组、P.gingivalis感染的P.gingivalis组和P.gingivalis感染并用Wnt3a处理的P.gingivalis+Wnt3a组,成骨诱导后茜素红染色并检测A_(405)值,Western blot检测Wnt通路分子的蛋白表达量,碱性磷酸酶(ALP)试剂盒检测ALP活力,PCR检测成骨标志基因Runt相关转录因子2(Runx2)、骨钙素(OCN)的mRNA表达量。结果与对照组比较,P.gingivalis组Wnt3a、β-catenin、p-GSK-3β的蛋白表达水平(0.33±0.07)、(0.27±0.08)、(0.44±0.09)以及成骨诱导后A_(405)值(0.55±0.08)、ALP活力(20.14±6.54)U/mL和Runx2、OCN的mRNA表达量(0.45±0.09)、(0.51±0.07)均明显减少;与P.gingivalis组比较,P.gingivalis+Wnt3a组成骨诱导后A_(405)值(0.89±0.15)、ALP活力(29.44±5.26)U/mL及Runx2、OCN的mRNA表达量(0.89±0.17)、(0.81±0.18)均明显增加。结论 P.gingivalis感染能够抑制PDLSCs的成骨分化,抑制Wnt通路是可能的分子机制。     

大戟苷抑制大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化

目的:观察泽漆主要活性成分大戟苷(euphornin)对大鼠骨髓间充质干细胞(rMSC)成骨分化的影响。方法:从大鼠股骨中分离培养rMSC,并诱导其成骨分化。用MTT法检测细胞增殖情况,通过茜素红染色,碱性磷酸酶(ALP)活性检测和钙含量测定分别定性、定量地判断其在成骨分化中的效果。实时定量PCR(Q-PCR)检测主要成骨标志因子骨桥蛋白(OPN)和一型胶原蛋白(COL-Ⅰ)及主要转录因子骨形成蛋白2(BMP2)、Runt相关转录因子2(Runx2)和Osterix(Osx)mRNA的表达。结果:大戟苷能剂量依赖性地抑制rMSC成骨分化,并一定程度地抑制其细胞增殖。COL-Ⅰ和OPN的表达在第4、8天分别有显著下降。BMP2、Runx2和Osx等关键转录因子的表达也被明显抑制。结论:大戟苷能抑制rMSC成骨分化,其作用主要是通过抑制BMP通路相关因子的表达而实现的。     

补骨脂素对大鼠骨髓间充质干细胞成骨及成脂分化的影响

目的:探讨补骨脂素对大鼠骨髓间充质干细胞成骨及成脂分化的影响及其可能机制。方法:选取3月龄无特定病原体级健康雌性SD大鼠25只,通过切除卵巢建立绝经大鼠模型。6周后,通过全骨髓贴壁法分离BMSCs并进行原代和传代培养,传至3代后进行成骨和成脂诱导,并按补骨脂素浓度梯度0、5、10、15、20μmol/L进行处理。细胞增殖2周后,通过碱性磷酸酶(ALP)染色实验和油红O染色观察BMSCs成骨和成脂的分化,应用蛋白免疫印迹法测定核心结合蛋白因子RUNX2、骨钙素(OCN)、增强子结合蛋白β(C/EBP-β)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)的表达。结果:成骨诱导BMSCs在补骨脂素的作用下ALP染色呈阳性反应,且补骨脂素的浓度为15μmol/L时阳性反应最强。RUNX2、OCN蛋白的表达随着补骨脂素浓度的升高而升高,差异具有统计学意义(P0.05)。与空白组比较,成脂诱导BMSCs在补骨脂素的作用下油红O染色阳性反应程度出现下降,补骨脂素浓度为20μmol/L时,油红O染色阳性率最低。C/EBP-β、PPAR-γ蛋白的表达均随着补骨脂素浓度的升高而降低,差异具有统计学意义(P0.05)。结论:补骨脂素体外可增强BMSCs成骨分化作及抑制BMSCs成脂分化,可能与其调节RUNX2、OCN、C/EBP-β和PPAR-γ蛋白的表达有关。     

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.