兔膝关节损伤后软骨细胞中OPG与RANKL表达

目的:随着中国经济的高速发展,人民生活水平日益增高。体育运动,高能量机动车造成的膝关节损伤数量不断增加,关节软骨的损伤恢复一直不是很理想。针对其后期的恢复研究做了许多相关的实验。本实验通过对兔膝关节软骨细胞损伤后软骨细胞中OPG(骨保护素)与RANKL(核激活因子受体配体)两种因子在损伤后与正常软骨细胞中的表达的比较,探讨损伤后软骨细胞中OPG和RANKL的表达。方法:25只大耳白兔随机分成5组,每组5只。前4组在10天完成20只兔左后腿膝关节软骨损伤动物模型,最后1组5只做手术对照组,术后处置相同。在术后1周,2周,4周,8周时取膝关节软骨损伤处关节软骨制成标本对照组取正常膝关节软骨制成标本。应用HE染色观察软骨细胞恢复情况及SP免疫组化法检测软骨细胞中OPG与RANKL的表达。在光镜下观察,通过医学图像分析软件(media cybernetics image-proplus6.0)图片分析,测定镜下相对灰度值并计算每个标本的平均灰度值,单因素方差分析法进行数据分析。结果:OPG在膝关节损伤后2-4周表达最高,4-8周有下降趋势。RANKL在膝关节软骨损伤后明显表达并逐步的呈升高趋势。实验组镜下观察表达较强烈,测定镜下平均灰度值与对照组有显著性差异(P0.05)。结论:1.OPG在膝关节软骨损伤后显著性表达。2-4周表达较高,4-8周趋于降低。2.RANKL在膝关节软骨损伤后显著表达,1-8周呈平稳上升趋势。     

SMAD3介导TGF-β1刺激软骨细胞增殖和抑制软骨细胞肥大性分化(英文)

为研究TGF β1 SMAD3信号对小鼠软骨细胞增殖和分化的影响 ,分离了野生型与Smad3基因剔除 (Smad3ex8 ex8)突变纯合子小鼠肋骨软骨细胞并进行了体外培养 .通过3 H TdR参入实验检测了体外培养软骨细胞的增殖能力 .TGF β1可以刺激野生型软骨细胞的增殖 ,Smad3基因缺失导致小鼠软骨细胞丧失对TGF β1刺激生长作用的应答 .Northern杂交显示 ,TGF β1促进野生型小鼠软骨细胞表达Ⅱ型胶原 ,而Smad3基因缺失突变纯合子软骨细胞大量表达肥大性软骨细胞的分子标记物X型胶原 .结果表明 ,SMAD3介导转化生长因子TGF β1刺激软骨细胞增殖并抑制软骨细胞的肥大性分化     

不同温度下成骨细胞增殖及其OPG/RANKL mRNA表达的影响

目的:探讨不同温度下对小鼠成骨细胞MC3T3-E1的增殖以及OPG/RANKL表达水平的影响。方法:1.以小鼠成骨细胞MC3T3-E1为体外实验模型,MTT法检检测细胞的增殖情况。2.RT-PCR方法检测MC3T3-E1OPG/RANKL mRNA的表达水平。结果:设定对照组为37℃,高于对照组(38℃-39℃-40℃-41℃-42℃)分别作用于MC3T3-E1细胞1小时/天,连续1周,可刺激细胞增殖,OD值显著增加(P<0.05)。同时可增加OPG mRNA表达,降低RANKL mRNA表达,呈温度梯度依赖性。结论:热刺激促进MC3T3-E1细胞增殖,同时通过调节OPG/RANKL mRNA的表达,直接促进骨形成,抑制骨吸收。     

碱性成纤维细胞生长因子对生长板软骨细胞增殖与分化的影响

目的:探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对生长板软骨细胞增殖和分化的作用。方法:分离并在低血清条件下培养兔生长板软骨细胞。采用改良MTT法检测细胞增殖倍数;羟脯氨酸法测定软骨细胞胶原产量;酶动力学方法测定碱性磷酸酶(ALP)活性。结果:bFGF浓度在5-100ng／ml范围内可以促进软骨细胞增殖,并以25ng／ml刺激时效果最为显著。当bFGF浓度高于25ng／ml时,抑制软骨细胞的胶原合成;当高于1ng／ml时,抑制碱性磷酸酶活性。结论:bFGF刺激生长板软骨细胞增殖,并在较高浓度时抑制生长板软骨细胞的分化。     

软骨基质来源定向结构支架复合软骨细胞体外构建组织工程软骨的研究

目的：探讨采用软骨细胞外基质材料制备的定向结构软骨支架复合软骨细胞,在体外静态培养条件下生成组织工程软骨的可能性。方法：制备牛关节软骨细胞外基质材料,利用温度梯度热诱导相分离技术构建具备垂直定向孔道结构的软骨支架,同时采用传统冷冻干燥方法制备非定向支架,检测两组支架的力学性能;提取兔关节软骨细胞,分别接种两组支架,体外静态培养2周及4周后取材,对构建的组织工程软骨进行组织切片染色、生物化学分析及生物力学检测。结果：定向软骨支架的压缩弹性模量数值明显高于非定向软骨支架,体外培养时定向支架上种子细胞在3-9d内增殖高于非定向支架,差异有统计学意义（P〈0．05）;体外静态培养4周后形成的两组新生组织工程软骨进行软骨特异性染色均呈阳性,在定向组新生软骨切片中在垂直方向上可见大量呈规则平行排列的粗大胶原纤维,两组新生软骨的生物化学检测包括总DNA、总GAG及总胶原含量差异无统计学意义（P〉0．05）。定向组织工程软骨压缩弹性模量在2周及4周时均高于非定向组织工程软骨,差异有统计学意义（P〈0．05）。但两组组织工程软骨上述指标均显著低于正常关节软骨（P〈0．05）。结论：软骨细胞外基质材料制备的定向结构软骨支架复合软骨细胞,在体外静态培养条件下能够成功生成具有定向纤维结构的组织工程软骨,并可以有效促进新生软骨组织力学性能的提升,在软骨组织工程中具有良好的应用前景。     

羌活地黄汤对大鼠佐剂性关节炎软骨金属蛋白酶-1、13及基质金属蛋白酶抑制剂-1的影响

目的：观察羌活地黄汤对大鼠佐剂性关节炎软骨中基质金属蛋白酶-1（marxmetalloproteinase-1,MMP-1）、基质金属蛋白酶-13（matrixmetalloproteinase．13,MMP-13）及基质金属蛋白酶抑制剂-1（tissueinhibitorofmetalloprotease-1,TIMP-1）表达的影响。方法：Wistar大鼠32只,随机分为正常对照组、模型组、雷公藤对照组、羌活地黄汤组。制作大鼠佐剂性关节炎模型,造模第14天开始给药。羌活地黄汤组予混有羌活地黄汤的颗粒饲料,雷公藤组给予混有雷公藤多甙的饲料,正常组及模型组均给予普通饲料。第28天分别取各组胫骨平台关节软骨,采用免疫组织化学染色测定软骨中MMP-1、13及T1MP—1表达的阳性指数。结果：模型组MMP-1、MMP-13及TIMP—1表达的阳性指数水平明显高于正常组,差异有统计学意义（P〈0．01）,羌活地黄汤组MMP-1、13及TIMP-1表达阳性指数低于模型组,差异有统计学意义（P〈0．05）。结论：羌活地黄汤可能是通过调控软骨细胞外基质中MMP．1、MMP—13及TIMP-1表达变化而维持软骨的动态平衡,从而延缓RA骨骼破坏。     

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。     

碱性成纤维细胞生长因子与胶原对组织工程软骨体外构建的影响

目的：以三维成团培养为培养系统,探讨bFGF与胶原对组织工程软骨体外构建的影响。方法：成团培养兔生长板软骨细胞,设bFGF、胶原及联合作用组。HE染色观察新生组织形态;免疫组化检测Ⅰ、Ⅱ型胶原表达以观察细胞表型;Hoechst 33258法检测细胞DNA含量;羟脯氨酸法与阿新蓝法测定基质中胶原与蛋白多糖的合成。结果：新生软骨的组织学形态近似自然软骨;各实验组软骨细胞DNA含量明显上升;胶原可以显著促进基质的合成;各实验组Ⅰ型胶原的表达少于对照组,Ⅱ型胶原的表达则高于对照组;联合作用组效果更加明显。结论：三维的成团培养可以促进基质合成,有效维持软骨细胞表型;bFGF与胶原有利于工程化软骨构建,其效果具有协同效应,两者联合应用可进一步促进软骨再生。     

慢病毒介导绿色荧光蛋白基因转染大鼠软骨细胞表达研究

目的:慢病毒载体是一种逆转录病毒载体,可将目的基因稳定整合入宿主基因组、感染非分裂期细胞,现已成为基因工程中转移目的基因的理想载体.软骨细胞可定向成软骨,是软骨基因工程中理想的靶细胞.本文以绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)基因作为报告基因,探讨慢病毒介导的GFP基因转染大鼠膝关节软骨细胞的最适病毒感染复数(multiplicity of infection,MOI)、转染效率,以及转染GFP后是否对关节软骨细胞增殖代谢活动产生影响,为下一步实验提供理论基础.方法:常规大鼠膝关节软骨细胞原代、传代培养,应用携带GFP基因的慢病毒载体转染软骨细胞.在软骨细胞培养状态最佳时,以不同MOI值(分别设定为10,20,50,100)进行慢病毒转染实验,96h后在荧光显微镜下观察GFP在软骨细胞中的表达情况,确定最佳MOI值,流式细胞术检测慢病毒转染效率,MTT法绘制生长曲线比较携带GFP基因的慢病毒对软骨细胞增殖能力的影响,以评价GFP慢病毒载体系统转染大鼠膝关节软骨细胞的高效性和稳定性.结果:置荧光显微镜下,转染96 h后,部分软骨细胞可见绿色荧光.其中当MOI=50时,慢病毒转染软骨细胞效率最高,且对软骨细胞生长状态无显著性影响,GFP阳性细胞率(转染效率)为90.1％,MTT法测生长曲线结果显示,与未转染GFP基因的对照组相比,慢病毒转染组对软骨细胞增殖活性没有显著影响(P＞0.05).结论:慢病毒介导的GFP基因转染大鼠膝关节软骨细胞的最适MOI值为50,携带GFP基因的慢病毒能高效转染大鼠膝关节软骨细胞并稳定表达,同时不影响其生物学特性,为将来应用慢病毒载体对大鼠软骨细胞进行基因改造提供了理论基础,也可作为可靠的转基因研究示踪方法,为进一步研究关节软骨疾病的治疗提供了有力依据.     

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。