TAZ介导的Wnt/β-catenin信号通路与骨髓基质干细胞的成骨分化

骨质疏松症是由于骨重建过程中骨形成和骨吸收失平衡导致骨总量丢失所致,与成骨细胞分化密切相关。Hippo通路影响着哺乳动物体内细胞增殖、分化和凋亡过程。Wnt/β-catenin通路在成骨细胞分化中扮演重要角色。Hippo下游的靶基因转录共激活因子TAZ脱磷酸化后具有促进骨髓基质干细胞(BMSCs)向成骨细胞分化,调节成骨特异基因骨钙素表达,调节骨、肾发育,激活Wnt/β-catenin通路转录反应的功能;而激活的Wnt/β-catenin通路能通过抑制β-catenin降解进而抑制TAZ的降解。因此,TAZ与Wnt/β-catenin通路相互调控。但是,对TAZ与Wnt/β-catenin通路串话是否影响BMSCs成骨能力尚不清楚。因此,深入研究TAZ介导的Wnt/β-catenin通路在骨代谢中的作用,将为深入了解骨质疏松的发病机制具有重要意义。     

DDR2基因缺失对小鼠骨髓间充质干细胞生物学特性的影响

目的:骨髓间充质干细胞(Bone Mesenchymal Stem Cells,BMSCs)是骨再生工程中重要的种子细胞,它对骨组织缺损的修复有着良好的效果。但是BMSCs向成骨细胞分化并修复骨组织缺损是是由细胞外因子共同作用产生的结果。DDR2(Discoidin Domain Receptor 2)作为I型胶原的特异性受体在成骨细胞的分化中发挥重要的调节作用。而对于其在BMSCs向成骨细胞的分化过程中的所起到的作用还鲜有研究,对其作用机理尚不明确。因此我们希望通过分离、培养并鉴定比较DDR2基因缺失小鼠与野生型小鼠来源的骨髓间充质干细胞了解其生物学特性,为后续的实验奠定理论基础。方法:采用改良型的全骨髓贴壁细胞分离方法分离培养两种小鼠来源的骨髓间充质干细胞,采用流式细胞技术鉴定其表面标记物的表达,并利用诱导培养液诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞和成脂肪细胞分化。结果:分离培养的两种骨髓间充质干细胞形态一致,增殖能力和自我更新能力强,流式细胞术检测其表面标记物CD29,Sca-1均表达阳性,CD105,CD45表达为阴性,分离得到的两种细胞均有向成骨细胞和成脂肪细胞分化的能力,但可以明显观察到DDR2基因缺失小鼠的骨髓间充质干细胞的成骨分化能力减弱。结论:本实验通过对于DDR2基因缺失小鼠BMSCs分离、培养和鉴定,初步探索DDR2基因缺失在在成骨过程中的作用结果,为进一步研究提高BMSCs的成骨分化能力奠定理论基础。经实验证明,DDR2基因缺失小鼠来源的骨髓间充质干细胞虽然仍具备干细胞的生物学特性,但其向成骨细胞的分化能力明显减弱,说明DDR2基因缺失对其骨髓间充质干细胞的成骨分化等有着重要的影响。     

中药固真方对成骨样细胞UMR106增殖分化的影响

 中药固真方具有补肾益精、延缓衰老的作用 .为了进一步探讨其作用机理 ,研究观察了固真方对成骨样细胞 UMR1 0 6DNA合成、原癌基因 c- fos,c- ki- ras m RNA表达以及骨钙素 (osteocal-cin)基因 m RNA表达的影响 .结果表明 :固真方可明显促进 DNA合成 ,且在 1 0 -5稀释度时达高峰 ;增殖相关的原癌基因 (c- fos,c- ki- ras) m RNA表达增强 ;成熟成骨细胞特征性标志蛋白——骨钙素基因 m RNA表达增强 .结果提示 :中药固真方可能通过影响一些与增殖相关的原癌基因及骨钙素基因表达而促成骨样细胞 UMR1 0 6的增殖和分化成熟     

重组Osx腺病毒载体的构建及其调控成骨细胞增殖与分化的作用

构建表达成骨相关转录因子Osx的腺病毒,观察Osx对原代培养的小鼠成骨细胞增殖与分化的调控作用。将Osx编码基因克隆入腺病毒载体pAdEasy中,经293A包装后得到重组腺病毒,感染原代培养的小鼠颅骨细胞,茜素红染色观察矿化程度,实时定量RT-PCR检测成骨相关标志基因的转录水平,流式细胞检测细胞周期的改变。结果发现,①得到的病毒滴度为2×109PFU/ml,最佳感染复数为50;②表达Osx并不能够促进成骨细胞的矿化;③定量RT-PCR表明表达Osx 1d、3d、6d后成骨分化标志骨钙素、骨涎蛋白、Ⅰ型胶原蛋白的表达量明显上调(p<0.01);④流式细胞仪的结果表明Osx能够促进成骨细胞的增殖(p<0.01)。通过腺病毒在原代培养的成骨细胞中表达Osx能够促进成骨细胞的增殖,并对其分化具有一定的调控作用,为Osx在各种骨损伤的基因治疗应用方面提供了基础。     

成骨细胞的培养及阿伦磷酸钠对其的影响

碱性磷酸酶(ALP)活性、骨钙素、Ⅰ型胶原等通常作为骨分化的特异性指标。骨形成蛋白、转化生长因子-β、地塞米松等是促进骨髓基质细胞分裂增殖并定向分化为成骨细胞的特异性因素。矿化液诱导骨髓基质细胞转化为成骨细胞是相关领域学者普遍采用的方法。阿伦磷酸钠在一定浓度下不影响成骨细胞的增殖,甚至可能促进成骨细胞增殖或成熟分化。本文综述了该领域的最新研究进展。     

海绵状的小肠粘膜下层促进成骨样细胞增殖分化

目的:观察人脂肪干细胞(hADSCs)诱导分化的成骨样细胞在海绵状的猪小肠粘膜下层(SIS)表面的生长情况,探讨三维立体海绵状的SIS能否促进成骨样细胞的增殖和分化.方法:采用物理和化学结合的方法将猪近段空肠制备成脱细胞的SIS,再将薄膜状的SIS经液氮低温研磨制成微粒,交联后采用冷冻干燥技术重塑形为海绵状的SIS;原代培养hADSCs,流式术检测表面抗原,诱导其成骨、成软骨、成脂分化并染色鉴定;将诱导的成骨样细胞与海绵状SIS复合培养,扫描电镜观察细胞形态;应用SIS材料浸提液培养成骨样细胞,MTT法检测细胞增殖情况,ALP活度检测成骨分化情况.结果:脱细胞的SIS未见有核物质,海绵状的SIS呈三维立体状,具有大量均匀一致的孔隙;原代培养的hADSCs表达干细胞相关抗原,并可分化为成骨样细胞,茜素红将钙结节染成紫红色.成骨样细胞与海绵状SIS复合培养后,细胞生长旺盛增殖能力强,ALP表达量明显增加.结论:海绵状的SIS具有均匀的三维孔隙,细胞相容性好,能明显促进hADSCs来源的成骨样细胞的增殖及成骨分化,可成为骨组织工程新型的三维立体天然生物衍生材料.     

降钙素相关肽诱导SD大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的机制

目的:研究外源性降钙素基因相关肽(calcitonin gene-relate peptide,CGRP)对SD大鼠骨髓来源间充质干细胞(BMSCs)增殖和成骨分化功能的影响。方法:采用贴壁法分离骨髓间充质干细胞,扩增传代至第三代,根据分组,培养体系中添加含不同浓度(10-11～10-6mol/L)CGRP的条件培养液,WST-1法检测细胞增殖能力;碱性磷酸酶染色及钙结节染色法观察CGRP诱导BMSCs向成骨细胞分化、矿化的效果。采用RT-PCR方法检测碱性磷酸酶(ALP)、I型胶原(COLL-I)、BMP-2、RunX2、骨粘连蛋白(Osteonectin,ON)等成骨相关细胞因子mRNA的表达。结果:增殖率测定CGRP组各浓度均较对照组增加,且呈剂量依赖关系,CGRP浓度大于1×10-10mol/L时差异有显著性(P<0.05);碱磷酶染色与钙结节染色结果显示,CGRP组均有阳性显色,对照组无显色或显色不明显。CGRP组的细胞因子表达较对照组显著升高(P<0.05)。结论:适当浓度的CGRP能够直接促进体外培养的BMSCs增殖,并可短期内诱导其在向成骨细胞分化。CGRP可能在骨修复及骨重建中发挥重要的作用...     

磷离子对BM-hMSCs增殖及成骨分化的影响

目的:探讨磷离子对人骨髓来源的间充质干细胞(Human bone marrow mesenchymal stem cells,BM-h MSCs)增殖及成骨分化的影响。方法:从Scien Cell实验室购买的BM-hMSCs分别在无血清生长培养基(对照组)和添加4mmol(4P组)、8mmol(8P组)磷离子的无血清生长培养基中培养21天,通过CCK8比色法评估细胞的增殖情况;RT-PCR检测成骨分化标记性基因胶原蛋白Ⅰ、骨钙素、碱性磷酸酶的表达水平;茜素红染色检测BM-hMSCs成骨分化产生的矿化结节。结果:在培养4、7、14天时,4P和8P组中BM-hMSCs的增殖都明显高于对照组,且8P组中BM-h MSCs的增殖高于4P组;培养21天时,4P和8P组中BM-hMSCs的增殖明显低于对照组。与对照组相比,在培养7天时,4P和8P组OC的表达下调,而14、21天时,OC的表达上调。4P和8P组中ALP的表达水平与对照组无明显差异。7天时,4P、8P组ColⅠ的表达水平均明显高与对照组;14天时,8P组ColⅠ的表达水平与对照组表达无明显差异;21天时,4P、8P组中ColⅠ的表达水平都均与对照组表达无明显差异。培养21天时,4P、8P组矿化结节的形成明显增加。结论:磷离子在早期可以促进BM-hMSCs的增殖,晚期诱导其成骨分化。     

尿酸对类成骨细胞(MG-63)增殖的影响及其机制研究

目的:探讨尿酸对类成骨细胞(MG-63)增殖的影响及其可能机制。方法:将生长状态良好的类成骨细胞(MG-63)分为四组,分别为对照组(加入成骨培养液的完全培养基)和实验组(分别加入成骨培养液及含0.2、0.4、0.8mmol/L尿酸的完全培养基),诱导第14天,在倒置显微镜下观察细胞形态变化,分别在第7天和第14天检测类成骨细胞(MG-63)碱性磷酸酶活性,CCK-8法检测细胞增殖情况以及RT-PCR法检测TGF-β1 mRNA的表达。结果:尿酸干预类成骨细胞(MG-63)后,细胞数目随着尿酸浓度的升高逐渐增加,以0.8 mmol/L最明显。类成骨细胞(MG-63)碱性磷酸酶活性与增殖能力均增高;细胞TGF-β1 mRNA表达升高,呈现浓度、时间依赖性;以上指标于实验组与对照组间以及各实验组组间比较,差异均有统计学意义(P0.05)。结论:尿酸可刺激类成骨细胞(MG-63)增殖,可能与促进TGF-β1转录有关。     

骨形态发生蛋白2介导甲状旁腺素促进成骨细胞分化的实验研究

目的 探讨骨形态发生蛋白2(BMP2)在甲状旁腺素(PTH)促进成骨细胞分化过程中的重要介导作用.方法培养MC3T3-E1细胞,分为4组:1)盐水对照组;2)PTH组;3)6-[4-[2-(1-哌啶基)乙氧基]苯基]-3-(4-吡啶基)吡唑并[1,5-a]嘧啶 (Dorsomorphin) 组;4) PTH+Dorsomorphin组.Real-time PCR法和Westernblot方法检测细胞BMP2、BMP2下游基因和成骨因子的表达,碱性磷酸酶(ALP)染色方法检测细胞ALP的活性;双荧光素酶报告基因检测方法检测12xSBE-OC荧光素酶的活性.结果:PTH组BMP-2、成骨因子的表达及其12xSBE-OC荧光素酶的活性,明显高于盐水对照组.Dorsomorphin组和PTH+Dorsomorphin组BMP-2、BMP-2下游基因和成骨因子的表达,均明显低于盐水对照组;但其表达于两组间无明显差别.结论 BMP2介导PTH促进成骨细胞的分化,PTH可通过上调BMP2的表达,提高其功能,促进成骨细胞的成熟分化.