低强度周期性静水压力对人膝关节软骨细胞的影响

目的:探讨低强度周期性静水压力对体外培养的人膝关节软骨细胞增殖、凋亡,以及细胞Ⅱ型胶原分泌表达的影响。方法:体外酶消化法分离培养成人膝关节正常软骨细胞,将培养的第3代软骨细胞分为两组:正常对照组、3.0MPa组压力实验组,应用多功能恒温体外细胞培养中高压静水压力加载装置加载低强度周期性压力,共5d,每天2h。Ⅱ型胶原免疫组织化学染色法和甲苯胺蓝染色法鉴定软骨细胞,流式细胞术检测细胞凋亡,四甲基偶氮唑蓝(MTT)法绘制细胞生长曲线,qRT-PCR、Western-Blot检测Ⅱ型胶原的分泌和表达。结果:软骨细胞Ⅱ型胶原免疫组织化学染色和甲苯胺蓝染色均显示为阳性。与正常对照组相比,3.0MPa组表现出促进软骨细胞增殖,抑制细胞凋亡,且Ⅱ型胶原的合成分泌明显升高(P0.05)。结论:通过体外模拟人生理情况下较低强度(3.0MPa)的周期性静水压力对人软骨细胞增殖、凋亡水平及周围基质分泌合成功能的影响,初步证实了较低强度压力有助于软骨自我修复和自身保护作用的发挥。     

周期性静水压对人软骨细胞活性的时间依赖性影响

目的：目前软骨细胞体外研究多为动物模型,本研究以正常成人软骨细胞研究对象,探讨在适当强度、类型的周期性静水压下不同持续时间对软骨细胞活性的影响,探究人软骨细胞体外培养、构建组织工程软骨合适的时间参数。方法：将体外培养的正常成人膝关节软骨第3代软骨细胞随机分为4组：4h组、8h组、12h组、对照组。应用高压恒温静水压加压系统,充入含有95％的空气和5％的CO2混合气体,以2MPa压力大小对3个实验组进行周期性加压,分别每天加压4h、8h、12h,三组加压时间均为10d。10d后倒置相差显微镜下观察4组细胞形态,甲苯胺蓝及II型胶原免疫细胞化学染色进行细胞鉴定,并对II型胶原免疫细胞化学染色行半定量分析。MTT法分析各组软骨细胞增殖情况,流式细胞术检测细胞凋亡率。结果：3个实验组细胞增殖均快于对照组（P〈0．05）,与对照组相比4h组、8h组均抑制凋亡,12h组促进凋亡。12h组第6代细胞开始细胞形态即逐渐发生改变。结论：软骨细胞的增殖和凋亡水平对静水压的作用时间具有依赖性。在2MPa静水压力下,8h组更适合细胞生长,细胞活性更强。为进一步构建组织工程软骨人类模型及组织工程软骨的临床应用提供了一定的实验基础。     

人正常及骨关节炎软骨细胞体外培养的对照研究

摘要目的：研究人正常软骨细胞及骨关节炎软骨细胞的体外分离、培养及鉴定方法,对其生物学特性进行对照并评价其生物学活性。方法：取人创伤性截肢与骨关节炎全膝置换的无菌膝关节软骨,采用两步酶消化法分离培养人关节软骨细胞,并进行传代培养。通过倒置相差显微镜下观察细胞形态,绘制生长曲线,测细胞增殖,甲苯胺蓝染色及Ⅱ型胶原免疫组织化学染色对细胞进行对照研究。结果：骨关节炎软骨细胞形态似成纤维细胞,生长速度明显较正常软骨细胞慢。MTT测细胞增殖显示,第2．4、6代骨关节炎软骨细胞在相同时间点大都比同代正常软骨细胞增殖速度慢（P〈0．05）。甲苯胺蓝及Ⅱ型胶原免疫组化染色显示,骨关节炎软骨细胞染色较正常软骨细胞浅,经多次传代后基本无着色。结论：正常软骨细胞5代以内细胞生长良好,生物学特性明显,5代以后出现去分化现象。骨关节炎软骨细胞增殖慢,生物学特征退变旱,符合软骨细胞退变的表现。这为骨关节炎在软骨细胞水平的研究提供了实验基础。     

应用原代软骨细胞与SW1353软骨肉瘤细胞系建立体外骨关节炎模型的效果评价

目的通过比较白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)处理对原代软骨细胞与SW1353软骨肉瘤细胞系增殖活力、炎症因子与炎症通路表达水平变化的影响,为骨关节炎体外研究用细胞提供多重选择。方法免疫细胞化学法与甲苯胺蓝染色分别检测细胞中Ⅱ型胶原与蛋白多糖,鉴定所培养的原代细胞是否为软骨细胞。CCK-8法检测IL-1β(10ng/ml)处理24h、48h、72h对原代软骨细胞增殖活力的影响,IL-1β(1、10、20、40ng/ml)处理24h对SW1353软骨肉瘤细胞系增殖活力的影响。IL-1β(10ng/ml)分别处理原代软骨细胞与SW1353软骨肉瘤细胞系细胞24h后,ELISA法检测细胞培养上清中白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)与基质金属蛋白酶-13(matrix metalloproteinase-13,MMP-13)的表达水平。Real-time PCR法检测核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)mRNA表达水平。结果所培养的原代细胞为原代软骨细胞。IL-1β(10ng/ml)处理可显著抑制原代软骨细胞增殖活力,但IL-1β(1、10、20、40 ng/ml)处理对SW1353软骨肉瘤细胞系增殖活力无明显影响。IL-1β(10ng/ml)处理可使IL-6、MMP-13表达水平及NF-κB mRNA的表达量均显著增加。结论IL-1β作用下原代软骨细胞与SW1353软骨肉瘤细胞系均可表现出骨关节炎样炎症反应,二者均可用于骨关节炎的体外实验研究。     

MiR-127-5p通过靶向调节adipoR1促进骨关节炎软骨细胞的增殖

脂联素（adiponection）与骨关节炎（osteoarthritis, OA）的发病密切相关,且主要通过其受体adipoR1发挥作用。而骨关节炎中脂联素的表达是否受miRNA表达的影响却未见报道。本文旨在研究miR-127-5p对骨关节炎软骨细胞中脂联素及细胞增殖的影响。分离培养人原代OA软骨细胞及对应正常细胞,甲苯胺蓝染色和II型胶原免疫细胞化学染色进行鉴定。 Real-time PCR结果表明,OA软骨细胞中miR-127-5p的表达与正常软骨细胞中的相比较显著下降。MiR-127-5p转染可显著降低荧光素酶报告基因的荧光强度（P<0.05）,表明adipoR1为miR-127-5p的靶向基因。MiR-127-5p mimic转染软骨细胞后,MTT法研究结果表明,miR-127-5p mimic 可显著促进软骨细胞增殖,Western 印迹结果表明,脂联素及其受体（adipoR1）表达显著上升,p65的表达以及p38、ERK1/2以及IkBα的磷酸化水平显著下降。ELISA结果表明,MMP-1、MMP-3、MMP-13的含量显著下降。实验结果提示,miR-127-5p通过靶向下调adipoR1及脂联素的表达,促进软骨细胞增殖,并且抑制NF-κB信号通路,进而抑制炎性反应。     

miR-15a和miR-16-1模拟物对人骨肉瘤细胞系SOSP-9607凋亡和增殖的影响

目的：探讨miR-15a和miR-16-1模拟物对于人骨肉瘤细胞系SOSP-9607凋亡和增殖的影响。方法：将SOSP-9607细胞分为实验组和对照组。实验组分为miR-15a组、miR-16-1组、miR-15a＋miR-16-1组。以miR-15a组为例,采用miR-15a模拟物（hsa-miR-15a mimics）上调SOSP-9607细胞内的miR-15a表达量。对照组分为阴性对照组和空白对照组。采用流式细胞仪测定细胞凋亡率,四甲基偶氮唑蓝（MTT）法测定细胞增殖,并计算细胞增殖效率。结果：通过统计学分析,实验组凋亡率与阴性对照组凋亡率相比明显增高（P〈0.05）;实验组的细胞增殖率明显低于对照组（P〈0.05）。结论：上调SOSP-9607细胞内miR-15a和miR-16-1的表达量可促进SOSP-9607细胞的凋亡并抑制其增殖。     

人软骨细胞压力实验模型的建立与评估

目的:人承重关节内受到的多种机械应力(剪切力、张力、静水压力等)在调节关节软骨细胞的生理功能方面起着重要作用。建立对人膝关节软骨细胞施加不同强度周期性静水压的压力模型,观察不同压力强度下软骨细胞的生长形态、增殖和凋亡情况。方法:采用酶消化法分离培养正常成人膝关节软骨细胞,将培养的第3代软骨细胞分为6组:对照组、0.5 MPa组、1.0 MPa组、3.0MPa组、5.0 MPa组、8.0 MPa组,应用高压恒温静水压加载系统分别给予各组不同强度压力作用5 d,每日1 h。甲苯胺蓝染色法和Ⅱ型胶原免疫组织化学染色法鉴定软骨细胞,倒置相差显微镜观察细胞形态和生长状况,流式细胞术检测细胞凋亡,四甲基偶氮唑蓝(MTT)法绘制细胞生长曲线。结果:与对照组相比,0.5 MPa、3.0 MPa组无明显差异(P0.05);1.0 MPa组能促进软骨细胞增殖,抑制凋亡(P0.05);5.0 MPa组出现细胞增殖能力下降,细胞活力降低,凋亡率增加(P0.05);8.0 MPa组则表现出明显的细胞增殖的抑制和细胞凋亡趋势(P0.05),以及细胞形态学的改变。结论:不同强度的周期性压力对人软骨细胞的新陈代谢产生了不同影响,尤其在软骨细胞的增殖和凋亡水平方面。利用本压力实验模型能体外模拟人负重关节软骨细胞的受压情况,初步确定了人软骨细胞压力实验中压力梯度的选择。为软骨细胞的压力损伤研究提供了实验数据,为进一步探寻压力作用与骨关节炎的关系提供了实验平台。     

富血小板纤维蛋白对兔骨髓间充质干细胞成软骨分化的影响*

摘要目的：观察自体富血小板纤维蛋白（platelet-rich fibrin, PRF）对体外培养的兔骨髓间充质干细胞（Bone marrow mesenchymal stemcells, BMSCs）成软骨分化的影响。方法：兔心脏采血制备PRF,电镜观察其超微结构;分离培养兔BMSCs,取第3代细胞用于 实验,分为PRF组、阳性对照组、空白对照组。诱导培养21d 后,对三组细胞分别进行形态学观察,成软骨鉴定染色（甲苯胺蓝、II 型胶原免疫组化染色）,软骨相关基因表达检测（Ⅱ型胶原、Aggrecan、SOX9）。结果：PRF 组和阳性对照组中BMSCs经诱导后,细 胞由长梭形变为三角形、多角形、圆形;甲苯胺蓝、II 型胶原免疫组化染色均为阳性;Ⅱ型胶原、Aggrecan、SOX9基因表达水平均 较高,两组比较无统计学差异,空白对照组未见相关分化现象。结论：PRF在体外可促进兔BMSCs 成软骨分化,可作为自体生物 材料,在构建组织工程软骨中发挥更好的作用。     

大鼠半月板纤维软骨细胞的体外培养和生物学特征鉴定

目的:体外分离、培养和鉴定大鼠半月板纤维软骨细胞,为研究大鼠半月板纤维软骨细胞的损伤修复提供简单、可行的细胞培养方法。方法:机械分离大鼠膝关节内外侧半月板,0.1%Ⅱ型胶原酶消化配合机械吹打,10%FBS的培养基行原代和传代培养,倒置显微镜动态观察不同时间点半月板纤维软骨细胞的形态及生长情况,鉴定采用甲苯胺蓝染色法和Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色法。CCK-8法检测大鼠纤维软骨细胞增殖。结果:在不同时间点,细胞表现出不同的生理形态,由多角形或短梭形变为梭形,最终呈现出三角形或椭圆形,并随着时间延长,细胞增殖能力逐渐增加。细胞培养48 h和72 h的OD值分别明显高于培养24 h的OD值(P0.05),差异具有统计学意义。细胞培养48 h和72 h的OD值相比较,72 h的OD值虽有增加,但并无统计学差异(P0.05)。经甲苯胺蓝染色和Ⅱ型胶原免疫荧光染色为阳性。结论:该方法培养的细胞形态稳定,增殖能力强,具有体内纤维软骨细胞的生物学基本特性,可为后续实验提供简单、可靠的原代大鼠半月板纤维软骨细胞培养方法。     

γ-谷氨酰羧化酶基因过表达对兔骨关节炎软骨细胞分化的影响

通过将GGCX慢病毒转染软骨细胞,探讨骨关节炎患者软骨组织中γ-谷氨酰羧化酶(GGCX)基因过度表达对兔骨关节炎(OA)软骨细胞分化的影响及其机制。本研究首先从OA兔体内分离软骨细胞,用茜素红染色标记软骨细胞。然后将分离的软骨细胞分为正常对照组、GGCX过表达组和载体组3组。编码GGCX的慢病毒用于过表达GGCX,流式细胞分析检测出病毒转染后细胞凋亡。实时荧光定量PCR和蛋白质印迹法用于检测GGCX、基质金属蛋白酶13 (MMP13)、Ⅹ型胶原、Ⅱ型胶原、肿瘤坏死因子(TNF)和白细胞介素-1β。慢病毒编码GGCX提高了OA软骨细胞中中GGCS的表达水平,mRNA和蛋白水平都显著升高(p0.05)。正常对照组的凋亡率为26.12%,载体组的凋亡率为26.12%左右,GGCX过表达组的凋亡率为18.17%,GGCX过表达可明显减少软骨细胞细胞凋亡(p0.05)。GGCX过表达显著增加Ⅱ型胶原,而mRNA和蛋白水平均降低MMP13、Ⅹ型胶原、TNF和IL-1β表达(p0.05)。相对于载体,GGCX过表达抑制了OA软骨细胞的细胞凋亡。GGCX过表达可调节细胞外基质的平衡,促进软骨细胞蛋白多糖合成,这与细胞凋亡减少有关。     

Long noncoding RNA MALAT-1 inhibits apoptosis and matrix metabolism disorder in interleukin-1β-induced inflammation in articular chondrocytes via the JNK signaling pathway

Proinflammatory cytokine such as interleukin (IL)-1β causes inflammation of articular cartilage. In this current study, we explored the chondroprotective effects of long noncoding RNA (lncRNA) MALAT-1 on cell proliferation, apoptosis, and matrix metabolism in IL-1β-induced inflammation in articular chondrocytes. Articular chondrocytes from knee joints of normal rats were isolated and cultured, followed by identification through observation of toluidine blue and COL II immunocytochemical stainings. The proliferation of chondrocytes at passage 2 was detected by the 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT) assay. The inflammatory chondrocytes induced by 10 ng/mL IL-1β were observed and identified by toluidine blue and COL II immunocytochemical stainings. pcDNA 3.1 and pcDNA-MALAT-1 were transfected in the chondrocytes. Ultrastructure of chondrocytes was observed by using a transmission electron microscope. The MTT assay was carried out to evaluate chondrocyte viability. Hoechst 33258 staining and flow cytometry were adopted to assess chondrocyte apoptosis. The chondrocytes at passage 2 with the biological characteristics of chondrocytes were used for subsequent experiments. In IL-1β-treated chondrocytes, the growth rate of chondrocytes slowed down, the cells became narrow and long, the vacuoles were seen in the cells, and the morphology of the chondrocytes was irregular. The toluidine blue staining and the immunohistochemical staining of COL II became weaker. In response to IL-1β induction, articular chondrocytes showed reduced MALAT-1 expression; moreover, obvious cartilage injury was observed with decreased chondrocyte viability and Col II expression and elevated chondrocyte apoptosis, MMP-13 expression, and p-JNK expression. With the treatment of pcDNA-MALAT-1, the cartilage injury was alleviated with increased chondrocyte viability and type II collagen (Col II) expression and reduced chondrocyte apoptosis, MMP-13 expression and p-JNK expression. Taken together these results, lncRNA MALAT-1 blocked the activation of the JNK signaling pathway; thereby, IL-1β-induced inflammation in articular chondrocytes was reduced with enhanced chondrocyte proliferation and suppressed chondrocyte apoptosis and extracellular matrix degradation.     

周期性静水压对人软骨细胞IL-1β和MMP-3代谢的影响

目的：以正常成人软骨细胞及OA软骨细胞为研究对象,探讨在静水压作用下正常软骨细胞IL-1B和MMP-3代谢的变化,以及与OA软骨细胞之间的差异。同时观察在力学信号刺激下软骨细胞的IL-1β和MMP-3代谢有无相关性。方法：将体外培养的正常成人膝关节软骨第3代软骨细胞随机分为加压组和对照组。甲苯胺蓝及Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色进行细胞鉴定。将加压组细胞放入高压恒温静水压加压系统,冲入含有95％的空气和5％的CO2混合气体,以10MPa进行加压2h,共加压5d。分别于加压前、加压第3天、加压第5天后取加压组、对照组和OA组细胞培养液检测IL-1β、MMP-3含量。同时采用MTT法分析3组细胞的增殖情况。对三组细胞中IL-1β与MMP-3的水平做双变量相关分析,采用方差分析对三组标本间的IL-1β、MMP-3含量进行比较。结果：各组细胞IL-1β与MMP-3两者间存在正相关关系。OA组细胞中IL-1β与MMP-3含量高于加压组和对照组,加压组高于对照组。加压组、OA组软骨细胞的生长曲线与对照组相比增殖高峰降低,平台时间缩短。结论：10MPa间歇性静水压加压可抑制软骨细胞增殖,增加IL-1β与MMP-3分泌。     

Role of microRNA-26a in cartilage injury and chondrocyte proliferation and apoptosis in rheumatoid arthritis rats by regulating expression of CTGF

This study is carried out to investigate the role of microRNA-26a (miR-26a) in cartilage injury and chondrocyte proliferation and apoptosis in rats with rheumatoid arthritis (RA) by regulating expression of CTGF. A rat model of RA induced by type II collagen was established. The rats were assigned into normal, RA, RA + mimics negative control (NC), and RA + miR-26a mimics groups, and the cells were classified into blank, mimics NC, and miR-26a mimics groups. The degree of secondary joint swelling and arthritis index, expression of miR-26a, pathological changes, proliferation and apoptosis of chondrocytes, and expression of CTGF, interleukin-1β (IL-1β), IL-6, tumor necrosis factor-α, Bax, and Bcl-2 were also determined through a series of experiments. The targeting relationship between miR-26a and CTGF was verified. Initially, downregulated miR-26a was found in cartilage tissues and inflammatory articular chondrocytes of RA rats. In addition, CTGF was determined as a direct target gene of miR-26a, and upregulation of miR-26a inhibited CTGF expression in cartilage tissues of RA rats. Furthermore, upregulation of miR-26a reduced swelling and inflammation of joints, inhibited cartilage damage, apoptosis of chondrocytes, inflammatory injury, promotes proliferation, and inhibited apoptosis of inflammatory articular chondrocytes, which may be correlated with the targeting inhibition of CTGF expression. Collectively, the results demonstrate that upregulating the expression of miR-26a could attenuate cartilage injury, stimulate the proliferation, and inhibit apoptosis of chondrocytes in RA rats.     

microRNA-194模拟物对成骨肉瘤细胞系SOSP_9607生物学特性的影响

目的：观察miR-194模拟物对于成骨肉瘤细胞系SOSP_9607细胞增殖、周期和凋亡的影响。方法：四甲基偶氮唑蓝（MTT）法绘制细胞生长曲线,流式细胞仪测定细胞凋亡和周期。将SOSP_9607细胞分为对照组和实验组,对照组分为阴性对照和正常细胞对照组。实验组采用miR-194模拟物（hsa-miR-194mimics）转染成骨肉瘤细胞系SOSP_9607,增强SOSP_9607细胞内miR-194的活性。结果：与对照组比较,实验组细胞的增殖能力明显下降。实验组凋亡率（10.1±0.22）%与阴性对照组凋亡率（3.3±0.19）%相比明显增高（P〈0.01）。与对照组比较,实验组细胞周期G0/G1细胞比例显著增加,G2/M期细胞比例显著减少,S期细胞比例显著减少（P〈0.01）。结论：通过转染miR-194模拟物增强SOSP_9607细胞中miR-194的活性对SOSP_9607细胞的增殖和凋亡造成显著影响。     

人关节软骨细胞的体外分离、培养与鉴定

目的:研究人关节软骨细胞的体外分离、培养及鉴定方法,观察各代人关节软骨细胞的形态学特性。方法:取人创伤性截肢的无菌膝关节软骨,采用两步酶消化法分离培养人关节软骨细胞,并进行传代培养。通过倒置相差显微镜下观察细胞形态,绘制生长曲线,甲苯胺蓝染色及Ⅱ型胶原免疫组织化学染色对细胞进行鉴定。结果:两步酶消化法消化出的软骨细胞呈圆形,培养2-3天,细胞贴壁、变形,呈三角形或多角形,2周左右细胞融合成层,传代5次后出现去分化。软骨细胞增殖和生长缓慢。形态学、免疫组织化学染色显示细胞培养5代以内可以保持表型的稳定。结论:本研究采用胰蛋白酶及Ⅱ型胶原酶联合消化法获得大量高纯度、高活性的人关节软骨细胞。5代以内细胞生长良好,生物学特性明显,适合于实验研究,5代以后出现去分化现象。     

hBMP-7基因转染对原代培养兔髓核细胞生物学活性的影响

目的：探讨原代培养的兔髓核细胞转染腺病毒载体介导的人骨形态发生蛋白-7（hBMP-7）基因后对其生物学活性的影响。方法：根据兔髓核细胞转染方式的不同,分为hBMP7组、Lacz组、未转染组三组,hBMP7组采用腺病毒载体介导的hBMP7进行转染,LacZ组转染LacZ基因,未转染组不转染任何基因。比较三组细胞增殖、硫酸糖胺多糖（GAG）产量、Ⅱ型胶原产量有无差异。结果：处理方式和转染后时间对细胞增殖、GAG产量、Ⅱ型胶原产量有交互作用（P〈0．05）,hBMP7组细胞增殖、GAG产量、Ⅱ型胶原产量高于LacZ组、未转染组,差异有统计学意义（P〈0．05）,LacZ组和未转染组细胞增殖、GAG产量、Ⅱ型胶原产量差异无统计学意义（P〉0．05）。结论：hBMP．7基因转染可提高髓核细胞增殖能力,促进其产生细胞外基质。