成骨／基质细胞在破骨细胞分化中的作用

骨组织微环境中，成骨／基质细胞表达的骨保护素(osteoprotegerin，OPG)和骨保护素配体(osteoprotegerin ligand，OPGL)是调节骨代谢的重要因子。研究表明，成骨／基质细胞的OPG／OPGL相对表达水平与破骨细胞的分化、成熟及骨吸收直接相关。各种刺激骨吸收的生物、物理因素均通过调节成骨／基质细胞的OPG／OPGL相对表达活性，影响破骨细胞的分化和成熟。     

血管内皮细胞对骨髓基质细胞促成骨作用的研究

在骨组织工程研究中 ,因营养血管长入材料非常缓慢而影响材料深部的成骨作用一直是困扰科研人员的难题之一。骨髓基质细胞能分泌血管内皮生长因子 (VEGF) ,内皮细胞可以产生骨形态发生蛋白 (BMP) ,因此我们设想将骨髓基质细胞和内皮细胞联合种植在生物材料上构建组织工程化骨 ,则可能在促进成骨的同时 ,又促进局部血管生成 ,满足成骨过程的营养需要。在本实验中我们比较了内皮细胞培养液作用下的骨髓基质细胞、经诱导的骨髓基质细胞和未处理的骨髓基质细胞之间碱性磷酸酶 (AL P)活性和骨钙素 (OCN)分泌量的差别 ,结果表明内皮细胞培养液作用下的骨髓基质细胞和经诱导的骨髓基质细胞之间碱性磷酸酶活性和骨钙素分泌量无统计学差异 ,但均明显高于未处理的骨髓基质细胞 (P<0 .0 1) ,说明内皮细胞培养液中的分泌因子对骨髓基质细胞具有促成骨作用 ,可以达到和成骨诱导液相同的效果。     

成骨/基质细胞在破骨细胞分化中的作用

骨组织微环境中,成骨/基质细胞表达的骨保护素(osteoprotegerin,OPG)和骨保护素配体(osteoprotegerin ligand,OPGL)是调节骨代谢的重要因子。研究表明,成骨/基质细胞的OPG/OPGL相对表达水平与破骨细胞的分化、成熟及骨吸收直接相关。各种刺激骨吸收的生物、物理因素均通过调节成骨/基质细胞的OPG/OPGL相对表达活性,影响破骨细胞的分化和成熟。     

细胞外基质在肺纤维化中作用的研究进展

肺纤维化(PF)的特征之一是细胞外基质(ECM)的过度沉积,肺纤维化过程中细胞外基质生物特性发生改变并能促进肺纤维化的发展,多种细胞外基质相关蛋白参与肺纤维化的病理过程,细胞外基质可作为肺纤维化治疗的潜在靶点。     

微小RNA-30d-5p通过葡萄糖调节蛋白78调控骨髓基质细胞成骨分化的机制

目的 探讨微小RNA(miR)-30d-5p对骨髓基质细胞成骨分化和凋亡的影响及其作用机制。方法 将骨髓基质细胞分为miR-30d-5p过表达阴性对照组、miR-30d-5p过表达组、miR-30d-5p抑制阴性对照组和miR-30d-5p抑制组。碱性磷酸酶(ALP)染色鉴定成骨效果，茜素红染色检测钙结节沉淀情况，TUNEL检测凋亡水平。Real-time PCR、Western blotting检测mRNA和蛋白表达水平，生物信息学分析网站Targetscan 7.1预测miR-30d-5p的潜在结合位点。结果 MiR-30d-5p过表达后，细胞成骨分化能力和矿化能力均降低(P<0.05),而细胞凋亡水平升高(P<0.05)。葡萄糖调节蛋白78(GRP78)和成骨特异性Runt相关转录因子2(RUNX2)蛋白表达均显著降低(P<0.05)。但是，miR-30d-5p抑制剂处理细胞后，细胞成骨分化能力和矿化能力均有提升(P<0.05),细胞凋亡水平降低(P<0.05)。GRP78和RUNX2蛋白水平均升高(P<0.05)。MiR-30d-5p结合位点...     

整合素及其信号传递在肝纤维化中的作用

整合素 (Integrin)是一种分布在细胞表面的跨膜糖蛋白 ,属粘附分子家族 ,为细胞外基质 (ECM)主要的受体 ,通过粘附蛋白配体介导细胞 ECM或细胞 细胞间粘附及细胞内外信号传递。在肝脏中可被诱导表达。整合素介导的肝脏星状细胞 (HSC) ECM间相互作用对HSC激活过程及HSC功能起重要作用。整合素参与肝纤维化的病理过程 ,已成为干预肝纤维化中的靶位点。     

骨髓基质干细胞复合煅烧骨的皮下成骨

背景：研究证明骨髓基质干细胞与煅烧骨支架材料结合后可形成组织工程化骨,但在动物体内的生物相容性及皮下诱导成骨的能力国内报道较少。 目的：观察骨髓基质细胞复合异种煅烧骨植入BALB/c裸鼠背部皮下的成骨性能及煅烧骨材料作为组织工程骨支架材料的可行性。 方法：选用经脱脂及脱蛋白处理后高温煅烧形成的骨支架材料与梯度密度离心法分离培养至第3代的羊骨髓基质干细胞构建细胞-煅烧骨复合物植入BALB/c裸鼠背部皮下,选同期对侧背部皮下植入单纯煅烧骨为对照组。 结果与结论：煅烧后的松质骨块为白垩色,表面呈蜂窝状多孔结构,保留了天然松质骨的多孔状空间结构。骨小梁结构完整,孔隙相互连通。骨髓基质干细胞接种到煅烧骨后24 h可见大量细胞黏附于支架上,7 d后细胞分泌大量细胞外基质,细胞与基质分界不清,细胞能在材料上良好地黏附、增殖与生长,细胞活性未受到支架材料的影响。植入4周后,两组均可见煅烧骨边缘出现少量残片,细胞-煅烧骨复合物组煅烧骨孔隙周边可发现骨细胞,对照组煅烧骨表面可见纤维结缔组织包绕。植入后8周,两组均可见到煅烧骨部分降解为片状类骨质,周围有成纤维细胞包绕,排列紧密,形态多样,细胞-煅烧骨复合物组煅烧骨孔隙内可见煅烧骨表面有排列成行的成骨细胞,孔隙间有散在淋巴细胞浸润。对照组标本可见孔隙内有大量结缔组织长入,未见明显成骨迹象。结果说明,经高温煅烧后的松质骨材料,具有良好的生物相容性和生物安全性,可作为骨髓基质干细胞的良好载体,复合后植入体内能够诱导新生骨组织形成,可作为骨缺损组织工程修复的支架材料。     

重组人骨形态发生蛋白2与碱性成纤维细胞生长因子联合促进兔骨髓基质细胞血管内皮细胞生长因子表达及其成骨潜能

背景：了解在体外或体内环境下,应用重组人骨形态发生蛋白2和碱性成纤维细胞生长因子,能否达到既加强成骨又促进血管内皮细胞生长因子表达的双重作用。 目的：观察兔骨髓基质细胞经重组人骨形态发生蛋白2与碱性成纤维细胞生长因子刺激后,其血管内皮细胞生长因子表达及成骨潜能的变化。 方法：取兔双侧股骨骨髓基质细胞,采用骨髓基质细胞体外培养技术,单独或联合以重组人骨形态发生蛋白2、碱性成纤维细胞生长因子刺激细胞。细胞培养5 d后,进行细胞形态、增殖情况、碱性磷酸酶活性、成骨结节、血管内皮细胞生长因子阳性细胞率等项目的检测。 结果与结论：联合先后应用重组人骨形态发生蛋白2、碱性成纤维细胞生长因子在细胞计数、碱性磷酸酶活性、矿化面积百分率、血管内皮细胞生长因子阳性细胞率4个检测项目上优于同时应用重组人骨形态发生蛋白2或碱性成纤维细胞生长因子以及单独应用重组人骨形态发生蛋白2或碱性成纤维细胞生长因子。结果表明合理的联合使用重组人骨形态发生蛋白2和碱性成纤维细胞生长因子,不仅可促进骨髓基质细胞的快速增殖及向成骨细胞转化,还可促进促血管内皮细胞增生的重要介质血管内皮细胞生长因子的表达。     

RNA干涉抑制破骨细胞分化因子表达对骨髓基质细胞成骨成脂分化的影响

背景：RNA干涉是目前分子生物学研究领域重要的基因下调技术,护骨素/κB受体活化因子/破骨细胞分化因子偶联系统是目前骨改建平衡研究中的热点。 目的：应用RNA干涉特异性抑制大鼠骨髓基质细胞内破骨细胞分化因子基因的表达,研究破骨细胞分化因子表达下调后对骨髓基质细胞成骨成脂分化的影响。 方法：获取骨髓基质细胞,转染前24 h按5×105/孔接种于6 孔培养板中,分为实验组、阴性对照组和空白对照组,前2组细胞分别转染针对破骨细胞分化因子的siRNA或阴性对照siRNA。观察骨髓基质细胞增殖活性、碱性磷酸酶活性及Real-Time PCR检测成骨成脂基因mRNA的表达。 结果与结论：实验组碱性磷酸酶活性降低,RunX-2,骨形态发生蛋白2,4表达降低,而PPAR-γ和C/EBP-α的表达升高(P < 0.05)。提示,通过RNA干涉使骨髓基质细胞的破骨细胞分化因子表达下调对骨髓基质细胞成骨分化有抑制作用,而对成脂分化有促进作用。     

反转录病毒介导基质金属蛋白酶特异性组织抑制剂1基因转染骨髓间充质干细胞的成骨能力

背景：间充质干细胞成骨分化早期是成骨性细胞外基质细胞外间质的堆积,其主要成分均是基质金属蛋白酶特异性组织抑制剂1(tissue Inhibitor of Metalloproteinases 1,TIMP-1)作用的基质金属蛋白酶作用底物,通过增加TIMP-1的表达,是否可以抑制基质金属蛋白酶的活性,进而影响间充质干细胞的成骨分化能力？ 目的：观察反转录病毒介导TIMP-1基因转染骨髓间充质干细胞的成骨能力。 方法：设计In-Fusion引物扩增TIMP-1基因片段,与酶切后线性化的pBABE-Puro反转录病毒表达载体进行位点同源重组,构建TIMP-1基因反转录病毒表达载体,RT-PCR和测序验证,并使用GP-293细胞进行包装。通过密度梯度法分离人下颌骨来源骨髓间充质干细胞,流式细胞仪验证其表面标记。将TIMP-1反转录病毒包装液感染骨髓间充质干细胞并筛选稳定表达TIMP-1细胞株,RT-PCR和蛋白电泳验证其表达,并使用成骨诱导液诱导10 d,观察其对成骨能力的影响,RT-PCR验证其成骨相关基因的表达。 结果与结论：经测序证实,RT-PCR所获得的TIMP-1基因 cDNA 序列与NM_003254.2(624 bp)序列完全一致;通过表面标记鉴定证实成功分离了人骨髓间充质干细胞,并具良好的成骨、成脂能力;RT-PCR和Western Blot验证反转录病毒载体成功介导TIMP-1转染骨髓间充质干细胞,RT-PCR表明成骨诱导10 d时,TIMP-1基因感染组成骨增加,RUNX-2和COL1 mRNA表达增加。提示TIMP-1基因可通过反转录病毒成功转染人骨髓间充质干细胞,并能促进其成骨。     

尾悬吊大鼠骨髓基质干细胞体外分化能力及相关因子的表达

背景：尾悬吊模拟失重可造成骨丢失,骨髓基质干细胞增殖能力与分化方向也直接影响着骨髓腔内细胞水平骨代谢的平衡并最终改变骨的质量。 目的：观察尾悬吊大鼠骨髓基质干细胞体外向成骨细胞和脂肪细胞分化的能力及相关因子的表达。 方法：SD大鼠随机分为正常对照组、尾悬吊组。取大鼠骨髓细胞体外培养,传1代后分别向成骨细胞和脂肪细胞两个方向诱导分化,成骨组第16天行碱性磷酸酶染色,第28天检测细胞外基质矿化能力,real-time PCR法检测第28天骨形态发生蛋白2 mRNA的表达,成脂组第21天检测脂蛋白酯酶的比活性及mRNA的表达,第30天油红O法检测脂滴形成能力。 结果及结论：尾悬吊组大鼠骨髓基质干细胞成骨分化早期碱性磷酸酶阳性细胞表达率显著高于对照组,但分化晚期骨形态发生蛋白2 mRNA的表达水平及细胞外基质矿化能力较对照组显著降低;尾悬吊大鼠骨髓基质干细胞成脂分化过程中脂蛋白酯酶的表达、比活性及脂滴形成能力均显著高于对照组。说明尾悬吊可潜在刺激骨髓基质干细胞早期成骨分化能力,但显著抑制其矿化能力,从而抑制成骨,其机制可能与抑制骨形态发生蛋白2的表达有关;可显著促进骨髓基质干细胞向脂肪细胞分化。尾悬吊造成大鼠骨量的丢失可能与其对骨髓基质干细胞分化方向的影响有关。     

肺癌细胞外基质物理性质对疾病发生、发展和免疫微环境的影响

肺癌细胞外基质(extracellular matrix, ECM)的物理性质主要包括固体压力、流体压力(interstitial flow pessure, IFP)和刚度，文章主要介绍三者对肺癌发生发展和肿瘤免疫微环境的影响。目前，已有大量研究表明与固体压力密切相关的成纤维细胞通过多条信号通路对肺癌的发生和肺癌免疫微环境造成重要影响。IFP能够通过小凹蛋白1和ERK1/2信号通路对肺癌的浸润侵袭造成影响并且可能通过TGF-β介导乳腺癌的免疫耐受，从而对乳腺癌肺转移产生影响。有多个基因和分子如Ras相关结构域家族蛋白1亚型A、整合素α11β1等介导肺癌ECM刚度的增加，这与肺癌细胞侵袭能力呈正相关关系；此外，基质刚度的变化还会影响肺癌细胞表面免疫检查点分子如PD-L1的表达，提示刚度可能对肺癌进展和免疫微环境产生影响。而针对固体压力，IFP和刚度的研究可能对肺癌发展的机制，肺癌的免疫治疗和免疫治疗耐药做出进一步解释。     

体外研究整合素αv、α4、β1、β3在小鼠胚泡着床中的作用

整合素(Integrin)是一类存在于细胞表面的跨膜糖蛋白，属于细胞粘附分子(cell adhesion molecules，CAMS)的一大家族，是细胞外基质(ECM)的受体，以受体一配体相对应的形式调节细胞与细胞、细胞与细胞外基质的相互作用，介导细胞的增殖、分化、粘附、迁移等过程。胚泡着床是个复杂的生理过程，包括胚泡孵出、胚泡与子宫内膜的识别、粘附及滋养层细胞向子宫内膜侵入等，     

细胞外基质与细胞周期调控

细胞外基质 (ECM)主要包括胶原蛋白、蛋白多糖、糖蛋白和弹性蛋白等。细胞经整合素介导与 ECM粘附 ,则 ECM各成分对细胞的增殖周期产生影响。 ECM主要通过调节细胞形状和细胞骨架结构张力、p5 3- p2 1waf1 、p Rb/ E2 F、FAK、SPARC、JAK/ STAT等胞内信号途径调节细胞周期进程     

细胞外基质蛋白Asporin的研究进展

近年来，随着对人类疾病认识的加深，细胞外基质(extracellular matrix，ECM)蛋白引起了学者们的广泛关注。Asporin是近年来在ECM中新发现的一种富含亮氨酸的小分子蛋白多糖(small leucine rich proteoglycan，SLRP)。目前很多研究表明，Asporin在人类多种疾病(炎症性疾病、退化性疾病和肿瘤)的发生、发展中发挥着重要的作用。本文就Asporin在人类疾病中的研究现状作一综述。     

大鼠子宫去细胞支架及其细胞外基质凝胶的制备

本研究采用化学提取法制备大鼠子宫去细胞支架,以探究大鼠子宫细胞外基质(ECM)凝胶制备的可行性。取大鼠子宫,经1%十二烷基磺酸钠(SDS)、3%曲拉通X-100(Triton X-100)、4%脱氧胆酸钠(SDC)溶液依次振摇,制得大鼠子宫去细胞支架。通过扫描电镜、组织化学染色、免疫组化等方法检测支架去细胞化情况。将成功制备的大鼠子宫去细胞支架经胃蛋白酶消化得ECM凝胶,特异性检测ECM凝胶中蛋白含量,测定其流变学性能。结果表明,化学提取法能有效去除细胞,完全保留支架中ECM蛋白成分;本研究制得的ECM凝胶中含有大量ECM蛋白,胶凝稳定,或可为体外子宫内膜构建提供合适的支架材料。     

新短肽P17-骨形态发生蛋白2/胶原基质矿化磷灰石材料生物活性的评价

文题释义：胶原基质矿化磷灰石：具有良好的生物相容性,不产生排斥反应,降解速度与成骨的速度相适应,其降解不会影响周围环境的pH值。该材料在微米尺度上具有互联孔洞结构,孔隙尺寸为100-500 µm,孔隙率为70%-90%,结构和成分与自体骨相似,能够更好的诱导自体骨生长,具有良好的骨修复作用,其机械耐受性、可塑性、强度接近松质骨。 新短肽P17-骨形态发生蛋白2：通过FMOC/tBu固相多肽合成法合成的具有17个氨基酸的新型活性短肽中包含磷酸化的丝氨酸及天冬氨酸,能够极好地模拟天然骨基质的促发及指导矿化的功能,在局部形成偏酸环境,促进局部的钙磷沉积、成核和生物自组装矿化。短链多肽活性位点能充分暴露并与细胞表面受体结合,生物活性更强。 背景：胶原基质矿化磷灰石材料具有仿生的化学组成及良好的生物学性能,已被用于某些骨缺损修复;新短肽P17-骨形态发生蛋白2具有良好的生物相容性和成骨诱导生物活性,因此将新短肽P17-骨形态发生蛋白2与胶原基质矿化磷灰石材料制备成复合支架材料可望提升骨修复效率和效果。 目的：探讨新型P17-骨形态发生蛋白2/胶原基质矿化磷灰石复合材料的生物活性。 方法：将兔骨髓间充质干细胞分别接种于新型P17-骨形态发生蛋白2/胶原基质矿化磷灰石复合材料与胶原基质矿化磷灰石材料上,培养3,7 d后,利用RT-PCR检测细胞碱性磷酸酶 mRNA相对表达。将新型P17-骨形态发生蛋白2/胶原基质矿化磷灰石复合材料(实验组)与胶原基质矿化磷灰石材料(对照组)分别埋置于SD大鼠皮下,植入12,35 d后进行Masson染色后组织学分析。将新型P17-骨形态发生蛋白2/胶原基质矿化磷灰石复合材料(实验组)与胶原基质矿化磷灰石材料(对照组)分别植入日本大耳白兔下颌骨箱状缺损处,植入5,15周后进行大体与X射线检查。实验经中国医科大学附属口腔医院伦理委员会批准。 结果与结论：①复合材料组培养7 d的碱性磷酸酶mRNA表达高于胶原基质矿化磷灰石组(P < 0.05);②皮下埋植实验显示两组材料和组织界面均未引起明显的急性炎症反应,植入后35 d实验组可见更多的纤维细胞与材料嵌合;③骨缺损修复实验中,大体观察显示两种材料均具有良好的骨修复能力,植入5周时缺损区已有缩小趋势,植入15周缺损表面比较平整;X射线检查显示与对照组相比,实验组缺损区缩小趋势更明显;④结果表明,新型P17-骨形态发生蛋白2/胶原基质矿化磷灰石复合支架材料具有比胶原基质矿化磷灰石更为优良的生物活性与骨缺损修复能力。 ORCID: 0000-0002-1196-5954(张雪) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

细胞外基质增强人脐带干细胞的抗氧化能力

背景:已有研究表明细胞外基质可以促进细胞增殖,降低细胞内活性氧水平,但细胞外基质是否能够增强脐带干细胞的抗氧化能力以提高其在再生医学和组织工程中的应用效果,相关研究较少。目的:探讨细胞外基质对脐带干细胞增殖、抗氧化以及成骨分化潜能的影响。方法:将脐带干细胞分4组:①聚苯乙烯组:用普通聚苯乙烯培养板培养脐带干细胞,无其他特殊处理;②细胞外基质组:用细胞外基质培养脐带干细胞,无其他特殊处理;③聚苯乙烯+过氧化氢组:用聚苯乙烯板培养脐带干细胞,并用200μmol/L过氧化氢预处理细胞2 h;④细胞外基质+过氧化氢组:用细胞外基质培养脐带干细胞,并用200μmol/L过氧化氢预处理细胞2 h。过氧化氢预处理2 h结束后采用CCK-8法检测脐带干细胞的增殖能力;过氧化氢预处理2 h结束后继续培养72 h,流式细胞实验和qRT-PCR实验检测脐带干细胞的抗氧化能力;过氧化氢预处理2 h结束后成骨诱导分化14 d,采用茜素红染色和qRT-PCR实验检测脐带干细胞的成骨能力。结果与结论:①细胞外基质组和细胞外基质+过氧化氢组的吸光度值分别高于聚苯乙烯组和聚苯乙烯+过氧化氢组;②聚苯乙烯+过氧化氢组和聚苯乙烯组活性氧水平分别高于细胞外基质组和细胞外基质+过氧化氢组(P<0.05);抗氧化酶相关基因SOD2和CAT的表达水平在细胞外基质组和细胞外基质+过氧化氢组分别较聚苯乙烯组和聚苯乙烯+过氧化氢组明显上调(P<0.05);③细胞外基质组成骨相关基因COL1A1、RUNX2、OCN、OSTERIX表达量最高,细胞外基质+过氧化氢组次之,聚苯乙烯+过氧化氢组最低,各组间差异有显著性意义(P<0.05);④结果表明,细胞外基质可以提高脐带干细胞的增殖能力、抗氧化能力和成骨分化潜能,是一种有广泛应用前景的细胞体外扩增培养方法。     

基质刚度调节细胞-细胞外基质间黏附对肿瘤细胞迁移影响的模型研究

目的研究细胞外基质(extracellular matrix,ECM)刚度对细胞和ECM间黏附及肿瘤迁移的影响。方法建立基于网状波茨模型(cellular Potts model,CPM),模拟肿瘤细胞生长与细胞间免疫反馈过程,观察细胞力学行为改变对细胞-ECM黏附的影响状况,分析不同ECM下肿瘤细胞迁移的变化。结果 ECM刚度变化会影响肿瘤细胞的迁移速度。ECM刚度改变调节细胞与ECM的黏附力,黏附力改变影响细胞的迁移速度。结论细胞的迁移和分布模式与ECM黏附性以及刚度密切相关。基质刚度增加促进肿瘤细胞在较低刚度下迁移,而基质刚度进一步增加抑制肿瘤细胞迁移。研究结果可进一步揭示ECM动态变化、黏附大小及肿瘤细胞迁移的力学表现。     

Transwell小室环境下兔成骨样细胞与骨髓基质干细胞的共培养及成骨分化

背景：以往在体外采用地塞米松、生长因子或用成骨样细胞与骨髓间充质干细胞按1∶1混合培养诱导成骨均存在种种局限。 目的：观察在Transwell小室环境下成骨样细胞与骨髓基质干细胞体外共培养及成骨样细胞定向诱导骨髓基质干细胞向成骨细胞分化的可行性。 方法：取第3代乳兔成骨样细胞与第3代兔骨髓基质干细胞接种共培养于Transwell小室内,成骨样细胞接种于培养板底层,骨髓基质干细胞接种于Transwell膜内膜上作为实验组。以骨髓基质干细胞单独接种于Transwell小室内,下层为基础培养液作为对照组。 结果与结论：实验组共培养骨髓基质干细胞明显向成骨细胞分化,细胞碱性磷酸酶活性显著高于对照组(P < 0.05)。实验组骨髓基质干细胞茜素红染色强阳性,可见呈红色结节,经PT-PCR扩增后,可见成骨启动基因核心结合因子α1的表达;对照组未见矿化结节。说明应用Transwell小室可实现成骨样细胞与骨髓基质干细胞体外共培养,并能定向诱导骨髓基质干细胞向成骨细胞分化。关键词：成骨样细胞;Transwell小室;骨髓基质干细胞;共培养;成骨分化;兔 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.19.004