淫羊藿苷对骨髓间充质干细胞骨向诱导的实验研究

目的通过研究淫羊藿苷(icariin,ICA)对骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BM-SCs)增殖和骨向分化能力的影响,并观察其促BMSCs骨向分化过程中对细胞因子转化生长因子β1(TGF-β1)、骨形成蛋白-2(BMP-2)表达的影响,分析可能的作用途径,为阐释其防治骨质疏松(osteoporosis,OP)的作用机理提供实验依据,并为以TGF-β1、BMP-2作为筛选防治OP药物进行实验研究。方法以碱性磷酸酶(ALP)等指标确定干预药物不同浓度梯度中最佳促BMSCs骨向分化剂量;分组实验,通过检测诱导分化过程中ALP和钙化结节等指标的表达,来观察其对BMSCs骨向分化能力的影响;采用ELISA法检测骨向分化过程中TGF-β1、BMP-2的表达。结果(1)ICA最佳促BMSCs骨向分化浓度为1×10-9mol/L。ICA10-9组能促进成骨指标的表达和TGF-β1和BMP-2分泌增加;(2)能促BMSCs骨向分化能力的ICA各诱导组均伴随TGF-β1和BMP-2分泌增加。结论ICA能促进BMSCs骨向分化;在BMSCs骨向分化过程中,上调TGF-β、BMP-2的表达量可能是各干预药物促进BMSCs骨向分化的作用机制之一。     

淫羊藿总黄酮对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化过程BMP-2/RunX2/OSX通路的影响

目的探讨淫羊藿总黄酮对大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)成骨分化过程中BMP-2/RunX2/OSX信号通路的影响。方法将培养的第3代BMSCs随机分为对照组、实验组及抑制剂组,对照组细胞予0.2%二甲基亚砜加OS液加DMEM/F12培养基培养,实验组加入20μg/mL淫羊藿总黄酮进行干预,抑制剂组予20μg/mL淫羊藿总黄酮加1μg/mL NOGGIN重组蛋白干预,9天后测定碱性磷酸酶(ALP)活性,茜素红染色法染色并观察钙结节密度,RT-PCR法检测成骨相关蛋白(Ⅰ型胶原、骨钙蛋白及骨桥蛋白)及BMP-2/RunX2/OSX信号通路相关因子的转录表达。结果与对照组比较,实验组经定向成骨诱导后BMSCs ALP活性增强,钙结节密度显著增大,Ⅰ型胶原、骨钙蛋白和骨桥蛋白表达量增加,成骨相关转录因子BMP-2、RunX2和OSX的表达量亦增加(P0.05)。与实验组比较,抑制剂组BMSCs ALP活性降低(P0.05),钙结节密度降低,Ⅰ型胶原、骨钙蛋白及骨桥蛋白表达水平降低(P0.05)。结论 20μg/mL淫羊藿总黄酮能通过BMP-2/RunX2/OSX信号通路促进BMSCs定向成骨分化的进程。     

复叶耳蕨总黄酮通过BMP信号通路促进MSC成骨分化

目的:研究复叶耳蕨总黄酮(total flavonoids from Arachniodes exilis,TFA)对大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)成骨分化的作用及其分子机制。方法:通过茜素红染色、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性考查BMSCs成骨情况;RT-PCR检测Ⅰ型胶原酶α1(collagen typeⅠα1,COL1A1)、骨钙蛋白(osteocalcin,OCN)、骨桥蛋白(osteopotin,OPN)、BMP2、BMP4、Runx2、Osterix转录水平;ELISA检测骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)信号通路相关蛋白BMP2、BMP4、Runx2表达情况。结果:TFA能显著增加BMSCs碱钙结节的形成、ALP活性,上调COL1A1、OCN、OPN的表达,促进BMSCs成骨分化,而Noggin能抑制该作用;TFA能显著上调BMP2、BMP4、Runx2、Osterix的表达。结论:TFA可能通过BMP信号通路促进大鼠BMSCs成骨分化。     

老鹳草素对小鼠骨髓基质干细胞成骨分化相关基因表达的影响

目的:观察老鹳草素对小鼠骨髓基质干细胞(BMSCs)向成骨细胞分化的影响,并对成骨分化过程中相关基因表达进行检测。方法:分离、培养小鼠BMSCs,加入不同浓度老鹳草素(1×10-9,1×10-8,1×10-7mol·L-1)培养,另设空白组,分别于成骨诱导第7,14天采用碱性磷酸酶(ALP),骨钙素(OCN)试剂盒测定ALP活性及OCN含量,并进行ALP染色。于成骨诱导第21天时采用茜素红染色检测成骨分化过程中钙结节形成数量,实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)和蛋白质免疫印迹(Western blot)检测BMSCs成骨分化过程中OCN,ALP,骨涎蛋白(BSP),Runt相关转录因子2(Runx2)mRNA和蛋白表达的变化。结果:与空白组比较,成骨诱导后第7,14天时,老鹳草素各剂量组ALP活性,OCN含量及ALP染色强度均明显升高(P0.05),成骨诱导第21天时,老鹳草素各剂量组矿化结节数量及OCN,ALP,BSP,Runx2 mRNA和蛋白表达均明显升高(P0.05)。结论:老鹳草素能够明显促进BMSCs向成骨方向分化,成骨相关基因OCN,ALP,BSP,Runx2均参与这一过程。     

刘氏正骨方对BMSCs成骨分化中Wnt信号通路及Sclerostin基因的影响

目的探究刘氏正骨方对骨髓间充质干细胞成骨分化中Wnt信号通路的影响。方法使用刘氏正骨方含药血清或BMP-2对骨髓间充质干细胞(BMSCs)进行28 d成骨诱导后,检测BMSCs的细胞活性、ALP活性及细胞矿化情况;采用RT-PCR和Western blotting法检测细胞中Col 1A2、OCN、OPN和Sclerostin基因表达情况。使用含2.5%、5%、10%中药血清对BMSCs进行14 d体外干预,检测Wnt信号通路关键因子LRP5、Sclerostin及成骨关键转录因子Runx2的表达情况。结果1)中药组和BMP-2组中BMSCs中ALP活性及细胞矿化现象明显强于对照组,且中药组明显高于BMP-2组(P<0.05);Col1A2、OCN、OPN的表达也呈现相同趋势改变(P<0.05),但Sclerostin基因呈现明显表达下调(P<0.05)。2)高浓度中药血清可上调LRP5和Runx2表达(P<0.05),下调Sclerostin基因表达(P<0.05)。结论刘氏正骨方可以促进BMSCs体外成骨分化,其作用机制可能与下调Sclerostin基因表达、激活Wnt信号通路有关。     

淫羊藿素通过BMP/Runx2/Osx信号通路促进大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化研究

目的观察淫羊藿素对大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化过程中BMP/Runx2/Osx信号通路的影响,探讨其可能的作用机制。方法贴壁筛选法体外培养BMSCs,随机分为空白对照组、阳性转化液组、抑制剂组、淫羊藿素组及淫羊藿素+抑制剂组。ELISA法检测各组ALP活性、BGP、COL-Ⅰ、BMP-2、BMP-9蛋白分泌量;RTReal-TimePCR法检测各组ALP、BGP、Osterix和Runx2 mRNA基因表达。结果 ELISA实验结果表明,淫羊藿素能促进ALP细胞活性,促进BGP、COL-Ⅰ、BMP-2、BMP-9的蛋白表达,且随着干预时间延长而呈上升趋势。RT-PCR结果显示,淫羊藿素可显著上调成骨相关转录因子ALP、BGP,Runx2及Osterix的转录表达,与空白对照组比较差异显著(P0.05);与阳性对照液组比较差异显著(P0.05),但其活性较强。结论淫羊藿素能促进BMSCs定向成骨转化,其作用机制可能与激活BMP/Runx2/Osx信号通路有关。     

羌活鱼水提物在大鼠骨髓间充质细胞成骨中的作用

目的：探讨羌活鱼水提物含药血清对大鼠骨髓间充质细胞（BMSCs）成骨的作用。方法：取大鼠第三代BMSCs分为4组,待BMSCs接近80%融合时,分别应用生理盐水＋DMEM/F12培养液＋成骨分化诱导液＋5%FBS（生理盐水对照组）、高剂量羌活鱼水提物＋DMEM/F12培养液＋成骨分化诱导液＋5%FBS（羌活鱼水提物高剂量组）、中剂量羌活鱼水提物＋DMEM/F12培养液＋成骨分化诱导液＋5%FBS（羌活鱼水提物中剂量组）、低剂量羌活鱼水提物＋DMEM/F12培养液＋成骨分化诱导液＋5%FBS（羌活鱼水提物低剂量组）培养基培养。应用碱性磷酸酶（ALP）活性、钙盐沉积量及钙化结节数检测成骨分化程度。采用SPSS 16.0软件包对数据进行单因素方差分析。结果：羌活鱼水提物含药血清组较生理盐水对照组表现出高ALP活性、高钙盐沉积量、高骨钙素分泌量。结论：羌活鱼水提物含药血清可提高成骨性诱导液诱导BMSCs成骨分化的能力,表现出高ALP活性及基质矿化能力,在BMSCs成骨分化中可起到重要作用。     

补肾、健脾和补肾健脾3方对尾部悬吊大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的：观察补肾、健脾和补肾健脾3方对尾部悬吊模拟失重大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化能力的影响。方法：大鼠随机分为正常组、模型组、补肾组、健脾组和补肾健脾组共5组。后4组大鼠头低位-30°尾部悬吊连续21天,补肾、健脾和补肾健脾组大鼠从实验第1天开始分别给予补肾、健脾和补肾健脾方灌胃,其余各组大鼠灌服等容积的生理盐水。实验第22天处死各组大鼠,全骨髓贴壁法体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）,取第3代细胞进行成骨分化诱导实验,成骨分化诱导第4、7、10天采用p-NPP法检测碱性磷酸酶（ALP）活性,成骨分化诱导第7、14、21天采用ELISA法检测细胞上清液中骨钙素（OC）含量,成骨分化诱导第21天茜素红染色法检测钙结节形成情况。结果：与正常组比较,模型组大鼠BMSCs经成骨诱导4、7、10天ALP活性均显著降低（P<0.01）,经成骨诱导7、14、21天细胞上清OC含量显著降低（P<0.01）,经成骨诱导21天后钙结节形成显著减少（P<0.01）;与模型组比较,补肾组和补肾健脾组大鼠BMSCs经成骨诱导4、7、10天ALP活性均明显升高（P<0.05或P<0.01）,健脾组大鼠BMSCs经成骨诱导7、10天ALP活性均明显升高（P<0.05）,补肾、健脾和补肾健脾组大鼠BMSCs经成骨诱导7、14、21天细胞上清OC含量明显升高（P<0.05或P<0.01）,经成骨诱导21天后钙结节形成显著增多（P<0.01）;与补肾组比较,健脾组大鼠BMSCs经成骨诱导7天ALP活性降低、经成骨诱导21天细胞上清OC含量明显降低（P<0.05）,而补肾健脾组明显升高（P<0.05）,经成骨诱导21天后补肾健脾组钙结节形成明显增多（P<0.05）。结论：补肾、健脾和补肾健脾3方具有促进尾部悬吊模拟失重大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的作用,以补肾健脾方作用为优。     

中药干预骨髓间充质干细胞成骨和成脂分化及其机制的研究进展

骨髓间充质干细胞(BMSCs)是来源于中胚层并具备多向分化潜力的多功能干细胞,是骨髓内成骨细胞和脂肪细胞的共同来源,且在成骨分化与成脂分化间维持着动态平衡。近年来的研究表明大量中药能够通过Wnt/β-catenin信号通路、Runx-2、ALP等相关成骨因子和PPAR-γ途径有效调控BMSCs的成骨分化和成脂分化。本文就中药对BMSCs成骨及成脂分化的影响效应和机制进行简要概括。     

中西医联合诱导大鼠BMSCs增殖、骨向分化能力的研究

目的:探讨补肾益髓中药含药血清、转化生长因子-β1(TGF-β1)、骨形态发生蛋白2(BMP-2)联合诱导大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)增殖、骨向分化能力的研究。方法:采用全骨髓贴壁法分离及培养大鼠BMSCs。补肾益髓中药含药血清、TGF-β1及BMP-2的制备并确定最佳促BMSCs增殖、骨向分化添加浓度。实验分组:空白组、血清组、TGF-β1组、血清+TGF-β1组、BMP-2组、血清+BMP-2组、TGF-β1+BMP-2组、综合诱导组,酶联免疫分析检测Coll、BGP浓度。结果:TGF-β1最佳促BMSCs增殖浓度为10 ng/m L,BMP-2最佳促BMSCs骨向分化浓度是40 ng/m L;综合诱导组能明显促进大鼠BMSCs的I型胶原(Coll)、骨钙素(BGP)的表达量。结论:中西医联合诱导能够显著提高大鼠BMSCs增殖、骨向分化能力。     

金雀异黄酮对体外培养缺氧大鼠骨髓间充质干细胞增殖与成骨分化的影响

 目的 观察金雀异黄酮对缺氧体外培养大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）增殖与成骨分化的影响。方法 采用贴壁筛选法体外培养BMSCs并用三气培养箱建立缺氧模型。设常氧对照组、缺氧对照组和缺氧加药组,其中缺氧加药组细分为1×10-8、1×10-7和1×10-6 mol·L-1组金雀异黄酮组,缺氧处理36 h后分析各组的细胞增殖和成骨性指标包括碱性磷酸酶（ALP）活性、Ⅰ型胶原表达、钙盐沉积量和钙化结节面积等,并用Real Time RT-PCR法检测Runx2和骨形成蛋白（BMP）-2的基因表达情况。结果 与缺氧对照组比较,金雀异黄酮抑制BMSCs增殖,显著提高ALP活性、Ⅰ型胶原表达量、钙盐沉积量和钙化结节面积,并提高基因Runx2和BMP-2的表达水平,且呈现出剂量依赖性特点。结论 金雀异黄酮具有抑制缺氧BMSCs增殖并促进其成骨分化的作用。     

槲皮苷对大鼠骨髓间充质干细胞（rBMSCs）成骨分化和成脂分化的分子调控机制研究

Objective:The study was designed to investigate the molecular mechanism of quercitrin on osteogenic differentiation and adipogenic differentiation of r BMSCs.Methods:r BMSCs were harvested from SD rats,and determination of alkaline phosphatase(ALP)activity,quantification of mineralization by Alizarin Red S staining,and the m RNA expression of osteogenic differentiation markers(Runx2,BMP-2,and OSX)by RT-PCR after r BMSCs stimulated by osteogenic induction with(0.1–10)μg/m L of quercitrin,quantification of Lipid droplet by Oil Red O staining and the m RNA expression of adipogenic differentiation marker(,and a P2)by RT-PCR after r BMSCs stimulated by adipogenic induction with(0.1-10)μg/m L of quercitrin.Results:Quercitrin can up-regulate the m RNA expression of osteogenic differentiation markers(Runx2,BMP-2,and OSX)and increase ALP activity and mineralization after osteogenic induction,on the other hand quercitrin can suppress the m RNA expression of adipogenic differentiation markers(,and a P2)and decrease lipid droplet after adipogenic induction.Conclusion:This study suggested that quercitrin not only stimulated osteogenic differentiation but also inhibited adipogenic differentiation of r BMSCs,which was associated with the up-regulation of Runx2,BMP-2,and OSX m RNA expression and the down-regulation of,and a P2 m RNA expression.     

淫羊藿苷对骨髓间充质成骨性活性强于金雀异黄酮

目的:比较研究金雀异黄酮与淫羊藿苷对体外培养原代大鼠骨髓间充质细胞(rats bone marrow stromal cell,rBMSC)成骨性分化的影响.方法:体外分离培养大鼠骨髓间充质细胞,筛选最佳的药物浓度;采用终浓度为1×10-5mol·L-1的金雀异黄酮和淫羊藿苷对体外培养原代大鼠骨髓间充质细胞进行干预;在药物干预后的第3,6,9,12,15天后测定碱性磷酸酶活性(alkaline pbosphatase,ALP)和3,6,9,12,15 d测定钙含量;第12天进行钙化结节茜素红染色;在药物干预后第12,24,48,72,96 h Real-time RT-PCR检测OXS,Runx-2,骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP-2)和Collagen-Ⅰ mRNA的表达水平.结果:浓度为1 ×10-5 mol·L-1金雀异黄酮和淫羊藿苷可提高ALP活性最高,增加Ca含量,调节骨代谢活性Runx-2,OXS,BMP-2和Collagen-Ⅰ mRNA的表达水平,淫羊藿苷比金雀异黄酮的成骨性作用更强一些.结论:在促进体外培养骨髓间充质细胞成骨性分化作用方面淫羊藿苷较强于金雀异黄酮.     

Panax notoginseng saponins promotes proliferation and osteogenic differentiation of rat bone marrow stromal cells

Aim of the study

Panax notoginseng saponins (PNS) is the main effective component of Panax notoginseng, have various pharmacologic activities such as antioxidant, anti-inflammatory, and estrogen-like bioactivities, have been shown to be an effective agent on anti-osteoporosis. Bone marrow stromal cells (BMSCs) play a crucial homeostatic role in skeletal modeling and remodeling due to their capability to differentiate into osteooblasts. Whether PNS has effect on osteogenic differentiation of BMSCs are unknown.This study was designed to investigate the effects of PNS on the proliferation and osteogenic differentiation of BMSCs in vitro.

Materials and methods

When BMSCs cultivated in the basal medium or the osteogenic induction medium (OS with or without PNS), cell proliferation was analyzed using an MTT assay, the mineralization was assessed using Alizarin red S staining, the alkaline phosphatase activity was measured using a commercial kit, the mRNA level of osteogenic gene and PPARγ2 gene were determined using RT-PCR, the protein level of PPARγ2 was analyzed by Western blotting.

Results

BMSCs cultured in the basal medium with PNS caused a significant increase in proliferation. PNS treatment increased ALP activity, Alizarin red S staining and mRNA level of ALP, Cbfa 1, OC, and BSP, whereas decreased the mRNA level and protein expression of PPARγ2 during osteogenic induction. In addition, the effects of PNS treatment were dose-dependent relationship.

Conclusion

PNS could stimulate BMSCs proliferation and promote their osteogenic differentiation by up-regulation expression of osteogenic marker gene and down-regulation expression of adipogenic marker gene in a dose-dependent manner. Thus, PNS may play an important therapeutic role in osteoporosis patients by improving osteogenic differentiation of BMSCs.     

墨旱莲提取物促进小鼠骨髓来源的间充质干细胞迁移和成骨方向分化作用研究

[目的]探究墨旱莲提取物(EHE)对小鼠骨髓来源的间充质干细胞(BMMSCs)迁移和向成骨分化作用的影响.[方法]提取6周C57BL/6J雌性小鼠后肢股骨和胫骨中的BMMSCs,使用流式细胞术检测细胞表面分子表达.采用血清碱性磷酸酶(ALP)染色、茜素红染色、甲苯胺蓝染色和油红O染色观察BMMSCs向成骨、成脂、软骨细...     

基于BMP-Smad/RUNX2信号通路探讨固本增骨方含药血清对大鼠BMSCs增殖和成骨分化的影响＊

目的 基于BMPs-Smad/RUNX2信号通路探讨固本增骨方含药血清对大鼠骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的作用机制。方法 制备固本增骨方含药血清；台盼蓝染色观察细胞生长情况；取P3代大鼠BMSCs分为空白血清组、5%、10%、20%、30%浓度含药血清组及传统诱导组，分别对各组大鼠BMSCs进行培养及成骨诱导，向6组加入相应培养液24 h后幵始测量细胞计数，连续测量4天；成骨诱导2周后，进行碱性磷酸酶染色试剂盒说明书进行染色，光镜下观察各组细胞蓝紫色区域的密集程度；ELISA法检测COL-I、ALP、BGP、OPN蛋白的含量；Real-time PCR检测BMPs信号通路相关基因BMP2、BMP4、Smad1、RUNX2表达。结果 各组固本增骨方含药血清组在培养24h后比空白组及传统成骨诱导组OD值比较差异均具有统计学意义（P < 0.05），并且20%含药血清组较5%、10%及30%含药血清组OD值比较差异具有统计学意义（P < 0.05）；碱性磷酸酶染色后镜下观察在浓度为20%时染色区域最密集；5%、10%、20%含药血清组与其他各组BGP、OPN、ALP、COL-I含量比较差异具有统计学意义（P < 0.05），且20%含药血清组与5%、10%含药血清组比较差异具有统计学意义（P < 0.05）；20%含药血清组与其他各组BMP2、BMP4、Smad1、RUNX2 mRNA表达比较差异均具有统计学意义（P < 0.05）。结论 固本增骨方能促进BMSCs的增殖，并且能促进成骨标志蛋白BGP、OPN、ALP、COL-I蛋白含量的增加，且在20%浓度为最佳，这个机制可能是激活了BMP-Smad/RUNX2信号通路实现的。