大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化过程中Hedgehog信号分子的表达

背景:Hedgehog信号通路是一个在胚胎阶段调控多种组织器官发育的重要信号通路,在成骨发育方面具有重要的作用.但Hedgehog信号分子在大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导分化为成骨细胞过程中的作用尚未清楚.目的:体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向成骨分化,检测Hedgehog信号分子在成骨诱导分化过程中的变化.方法:从大鼠骨髓中分离得到骨髓间充质干细胞,进行地塞米松成骨诱导,通过免疫组化方法鉴定成骨的情况,Western Blot方法检测 Hedgehog信号分子SHH和IHH在骨髓间充质干细胞成骨分化过程中的表达.结果与结论:成功分离得到骨髓间充质干细胞,地塞米松诱导培养7,14,21 d 后,Ⅰ型胶原的表达量逐渐增加;在诱导成骨分化过程中,SHH蛋白表达升高,诱导组的表达明显高于未诱导组的表达(P < 0.05),而IHH蛋白的表达降低,诱导组的表达明显低于未诱导组的表达(P < 0.05).结果提示,Hedgehog信号分子参与地塞米松诱导骨髓间充质干细胞分化为成骨细胞的过程,且SHH和IHH在间充质干细胞诱导成骨过程中的作用有差异.     

骨髓间充质干细胞的研究

骨髓间充质干细胞(MSCs)是骨髓中的非造血细胞,构成造血微环境,支持造血,具有向成骨细胞、软骨细胞、成肌/心肌细胞、脂肪细胞、神经元等分化的潜能,表达多种表面标记物,但不具特异性.骨髓、外周血的MSCs是一循环的整体,具有其自身代谢、更新的循环,终末分化可能跨越胚层界限.MSCs应用前景广阔.     

大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化过程中Hedgehog信号分子的表达

背景：Hedgehog 信号通路是一个在胚胎阶段调控多种组织器官发育的重要信号通路,在成骨发育方面具有重要的作用。但Hedgehog 信号分子在大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导分化为成骨细胞过程中的作用尚未清楚。目的：体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向成骨分化,检测 Hedgehog 信号分子在成骨诱导分化过程中的变化。方法：从大鼠骨髓中分离得到骨髓间充质干细胞,进行地塞米松成骨诱导,通过免疫组化方法鉴定成骨的情况,Western Blot方法检测 Hedgehog 信号分子 SHH 和 IHH 在骨髓间充质干细胞成骨分化过程中的表达。结果与结论：成功分离得到骨髓间充质干细胞,地塞米松诱导培养 7,14,21 d 后,Ⅰ型胶原的表达量逐渐增加;在诱导成骨分化过程中,SHH 蛋白表达升高,诱导组的表达明显高于未诱导组的表达（P 〈 0.05）,而 IHH 蛋白的表达降低,诱导组的表达明显低于未诱导组的表达（P 〈 0.05）。结果提示,Hedgehog 信号分子参与地塞米松诱导骨髓间充质干细胞分化为成骨细胞的过程,且 SHH 和 IHH 在间充质干细胞诱导成骨过程中的作用有差异。     

姜黄素调控大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景:姜黄素能明显降低破骨细胞的骨重吸收,诱导破骨细胞凋亡,抑制破骨细胞形成。目的:观察不同浓度姜黄素对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。方法:采用贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,传至第3代后采用成骨培养基进行成骨诱导,在诱导前3d于诱导培养基中分别加入0(对照),10,15μmol/L姜黄素。结果与结论:接种培养7d,倒置显微镜下可见分散的骨髓间充质干细胞小集落,集落细胞呈放射状生长。随培养时间延长,细胞集落增大,细胞形态为长梭形。加入成骨培养基7d后细胞形态逐渐由长梭形变为多角形,随成骨诱导时间延长形态变化更加明显。加入不同浓度姜黄素后骨髓间充质干细胞增殖无变化。姜黄素呈剂量依赖性促进骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶活性及Runx-2、血红素单加氧酶1的表达。提示姜黄素能有效促进大鼠骨髓间充质干细胞早期成骨分化,其机制可能与提高干细胞血红素单加氧酶1的表达有关。     

瘦素对人骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

背景:瘦素及其受体在中枢和外周多个部位均有表达,具有多种生物学功能,对于骨代谢有着重要的影响作用,但目前瘦素影响骨重建的机制尚未完全明了.目的:探讨瘦素对入骨髓间充质干细胞成骨分化能力的影响.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2008-03/2008-09在山西医科大学生化与分子生物学实验室完成.材料:健康志愿者髂骨骨髓由山西医科大学第二医院提供.瘦素为Sigma公司产品.方法:采用全骨髓法体外分离培养人骨髓间充质干细胞,传至第3代以1×108L-1密度接种至预置盖玻片的6孔培养板中,设立3组:成骨诱导组添加原代培养液后,再加入含10-8 mol/L地塞米松、10 mmol/L β-磷酸甘油,50 mg/L维生素C的成骨诱导培养基:成骨+瘦素诱导组添加成骨诱导培养基后,再加入50 nmol/L瘦素;空白对照组仅加入含体积分数为10%胎牛血清的LG-DMEM培养液.主要观察指标:骨髓间充质干细胞表面标志表达、钙化结节染色结果、碱性磷酸酶活性,Ⅰ型胶原及骨钙素含量、骨保护素和RANKL蛋白的表达.结果:第3代骨髓间充质干细胞CD44和CD71阳性率分别为95.21%,72.31%,CD34阳性率仅为0.39%.成骨诱导21 d后von Kossa染色可见呈棕黑色的细胞外基质钙盐沉积.诱导14 d与空白对照组比较,成骨诱导组、成骨+瘦素诱导组骨髓间充质干细胞内碱性磷酸酶活性及Ⅰ型胶原、骨钙素含量均明显升高(P＜0.05);且成骨+瘦素诱导组各指标升高幅度明显高于成骨诱导组(P＜0.05).与成骨诱导组比较,成骨+瘦素诱导组骨髓间充质干细胞骨保护素蛋白的表达明显上调(P＜0.05),RANKL蛋白的表达明显下调(P＜0.05).结论:瘦素作用于人骨髓间充质干细胞后可促使其向成骨细胞分化,可能通过骨保护素/RANKL途径发挥对骨代谢的调节作用.     

钙黏蛋白11和核心结合因子α1双基因修饰人骨髓间充质干细胞

背景:钙黏蛋白11对骨髓间充质干细胞进行基因修饰,可促进细胞的黏附性能.利用核心结合因子α1对骨髓间充质干细胞进行基因修饰,有望实现多能干细胞的成骨定向分化,并在诱导成骨分化的级联效应中发挥重要的信号作用.目的:拟采用腺病毒为载体,介导钙黏蛋白11、核心结合因子α1基因修饰骨髓间充质干细胞,观察两基因的表达情况.设计、时间及地点;细胞-基因学实验,于2008-08在珠江医院中心实验室完成.材料:人骨髓间充质干细胞来源于1例胸椎骨折男性患者,由珠江医院提供,患者对实验知情同意.钙黏蛋白11全长cDNA质粒由日本神户理研Riken分子生物中心Takeichi教授惠赠,全长核心结合因子α1基因质粒由美国Baylor医学院Ducy博士提供,pAdeasy腺病毒系统由美国约翰霍普金斯遗传所Bert博士馈赠.方法:Percoll密度梯度离心+贴壁法分离培养人骨髓间充质干细胞.利用PCR技术获得钙黏蛋白11和核心结合因子α1基因,分别构建到腺病毒穿梭载体上,然后分别通过同源重组获得重组腺病毒质粒,再将两病毒质粒包装获得重组病毒液,最后通过病毒将两基因导入骨髓间充质干细胞.主要观察指标:Western blot法检测钙黏蛋白11、核心结合因子α1基因在入骨髓间充质干细胞中的表达.结果:获得携带钙黏蛋白11和核心结合因子α1基因的病毒液,将其感染人骨髓间充质干细胞后,以Wastern blot检测两种基因同时获得高表达.结论:实验成功构建钙黏蛋白11和核心结合因子α1基因腺病毒载体,通过病毒转染入骨髓间充质干细胞,二者获得高效表达.     

骨髓间充质干细胞成骨分化过程中关键信号通路的调控作用

利用组织工程技术在人体内形成稳定的组织工程化骨组织并修复骨缺损,克服了传统方法中的不足,有望真正实现骨组织再生和功能重建［1］。种子细胞是组织工程研究中最基本,也是首要的环节。骨髓间充质干细胞（BMSCs）是一种未充分分化的类中胚层细胞,可在一定条件下定向分化为成骨细胞。作为骨组织工程的种子细胞之一,具有取材方便、对机体损伤小、免疫源性小等优点。已有的分子和遗传学研究表明,BMSCs 成骨分化及成骨细胞分化成熟及矿化过程中,多种信号通路参与调节,并最终汇聚到成骨细胞的骨特异性转录因子 Runx2／Cbfa1,影响Runx2／Cbfa1的转录和成骨分化。本文结合国内外研究成果,对与BMSCs 成骨分化和成骨细胞分化、成熟有着密切关系的信号通路的研究现状进行回顾。     

携带低氧诱导因子1α慢病毒感染大鼠骨髓间充质干细胞后成骨基因的表达

背景：人低氧诱导因子1α可调控其下游成骨及成血管基因的表达,具有提高成骨活性的作用。目的：观察携带人低氧诱导因子1α慢病毒感染的大鼠骨髓间充质干细胞中成骨基因表达情况。方法：通过RT-PCR方法从Hela细胞中获得低氧诱导因子1α,构建携带低氧诱导因子1α的慢病毒表达质粒Lenti-HIF-1α-eGFP,与LentiPac HIV混合包装质粒共包装293Ta细胞,获得病毒;采用全骨髓直接贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,使用流式细胞仪对骨髓间充质干细胞进行鉴定。分别在慢病毒感染骨髓间充质干细胞1,4,7,14 d后,用实时荧光定量PCR检测骨髓间充质干细胞中成骨基因骨形态发生蛋白2、骨钙蛋白、骨桥蛋白、碱性磷酸酶的表达水平。结果与结论：Lenti-HIF-1α-eGFP有效地感染骨髓间充质干细胞,实时荧光定量PCR检测结果显示成骨基因骨形态发生蛋白2、骨钙蛋白、骨桥蛋白、碱性磷酸酶在Lenti-HIF-1α-eGFP感染后第4天开始明显过表达,且持续至14 d。结果表明低氧诱导因子1α可以提高骨髓间充质干细胞的成骨活性。     

低氧诱导因子1α高表达对急性心肌梗死大鼠骨髓间充质干细胞的动员

背景：设想通过增加自体干细胞动员达到有效修复心脏缺血区的目的,因此找到可利用的特异而有效的干细胞动员剂成为关键所在。目的：观察心肌梗死时低氧诱导因子1α表达对骨髓间充质干细胞动员的影响。方法：将90只远交群SD大鼠结扎冠状动脉前降支建立急性心肌梗死模型,随机分为3组：低氧诱导因子1α反义寡核苷酸组给予低氧诱导因子1α反义寡核苷酸干预抑制大鼠梗死缺血组织的低氧诱导因子1α的表达,低氧诱导因子1α错义寡核苷酸组和对照组分别给予等量低氧诱导因子1α错义寡核苷酸和生理盐水。结果与结论：造模后30h、7d,对照组外周血骨髓间充质干细胞计数及血浆血管内皮生长因子水平与低氧诱导因子1α错义寡核苷酸组相近,但明显高于低氧诱导因子1α反义寡核苷酸组。造模后7d,对照组心肌缺血组织低氧诱导因子1α蛋白、血管内皮生长因子蛋白及mRNA表达与低氧诱导因子1α错义寡核苷酸组相近,但明显高于低氧诱导因子1α反义寡核苷酸组。造模后7,14,28d,对照组心肌缺血组织切片毛细血管密度分析与低氧诱导因子1el错义寡核苷酸组相近,明显高于低氧诱导因子1α反义寡核苷酸组。说明大鼠急性心肌梗死后高表达的低氧诱导因子1α与骨髓间充质干细胞动员、启动一系列心肌组织自我修复过程有因果关系。     

骨髓增生异常综合征患者骨髓间充质干细胞成骨分化功能的研究

目的:研究骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndromes,MDS)患者骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BM M SC)成骨分化功能及其在M DS发病机制中的作用。方法:分离培养M DS患者及正常人的BMMSC,并在体外诱导其向成骨细胞分化;荧光定量PCR法检测BMMSC成骨分化转录因子Runt相关转录因子2(RUNX2)和Osterix的mRNA表达水平,以及成骨诱导分化第7、14、21天成骨相关基因碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、骨涎蛋白(Bone sialoprotein,BSP)、骨桥素(Osteopontin,OPN)和骨钙素(osteocalcin,OCN)的mRNA表达情况;碱性磷酸酶活性检测试剂盒检测成骨诱导第3、7、10天ALP活性;茜素红染色观察诱导分化第21天钙结节形成情况。结果:低危MDS组BMMSC成骨分化转录因子RUNX2和Osterix mRNA表达水平较正常对照组均明显降低(P0.05),成骨诱导分化第3天低危MDS组ALP活性水平明显低于正常对照组(P0.05),成骨诱导分化第21天茜素红染色显示,低危MDS组钙结节含量也明显少于正常对照组(P0.05)。在成骨诱导分化不同时间点成骨早期标志ALP、BSP和后期标志OPN、OCN在低危MDS组中的mRNA表达水平也显著降低(P0.05),而高危MDS组在一系列成骨分化检测指标上与正常对照组之间没有统计学差异。结论:低危MDS组BM MSC成骨分化能力明显减弱,而高危M DS组相对正常。异常的成骨分化功能可能是造成低危组M DS骨髓支持造血能力减弱的重要原因。     

大鼠骨髓和脂肪来源间充质干细胞的成骨特性比较

背景:尽管骨髓来源和脂肪来源的间充质干细胞均具有向骨和软骨分化潜能,但终究带有各自来源组织的特点,那么是否意味着两者在非基因影响下成骨特性存在一定差异呢?目的:比较大鼠骨髓和脂肪来源的间充质干细胞在体外成骨分化中的特性区别。设计、时间及地点:细胞学体外对照观察,于2007-07/2008-03在中国科学院昆明动物研究所国家级重点实验室完成。材料:6周龄和18周龄SD大鼠各2只,分别用于制备骨髓间充质干细胞和脂肪间充质干细胞。方法:选取第3代骨髓间充质干细胞和脂肪间充质干细胞,按5×107L-1接种后各分为2组:诱导组加入含10-8mol/L地塞米松、10mol/Lβ-甘油磷酸、50mg/L维生素C的成骨诱导培养基1.5mL,未诱导组不加入成骨诱导培养基。主要观察指标:碱性磷酸酶染色与茜素红染色结果,碱性磷酸酶和骨钙素定量分析结果。结果:成骨诱导7,14d,经诱导的骨髓基质干细胞和脂肪间充质干细胞呈碱性磷酸酶阳性,有钙结节形成,未诱导组呈阴性。成骨诱导3,7,10d,未诱导组间比较碱性磷酸酶及骨钙素含量均基本相似(P>0.05);与未诱导组比较,脂肪间充质干细胞诱导组碱性磷酸酶及骨钙素含量均明显升高(P<0.05),骨髓间充质干细胞诱导组升高幅度更为显著(P<0.001)。结论:大鼠骨髓来源间充质干细胞体外成骨性能强于脂肪来源间充质干细胞,在骨组织工程种子细胞的选用中应优先考虑前者。     

肿瘤坏死因子α刺激骨髓间充质干细胞表达及分泌肝细胞生长因子

背景：有研究表明,肿瘤坏死因子α可以刺激骨髓间充质干细胞发挥免疫抑制功能,并促进骨髓间充质干细胞表达肝细胞生长因子。目的：观察肿瘤坏死因子α刺激大鼠骨髓间充质干细胞是否可以促进肝细胞生长因子的表达及分泌。方法：全骨髓贴壁法分离、纯化 SD 大鼠骨髓间充质干细胞,传代至第三四代使用。以 100 μg/L 肿瘤坏死因子α预刺激骨髓间充质干细胞 5 h 后弃去培养基,换上新鲜培养基作为实验组,以正常培养的骨髓间充质干细胞为空白组。采用倒置相差显微镜观察细胞形态;流式细胞仪鉴定骨髓间充质干细胞表面标记物 CD29、CD34、CD44、CD45 的表达;RT-PCR 、Western blot 检测细胞肝细胞生长因子 mRNA 及蛋白表达;ELISA 测定细胞上清液中肝细胞生长因子水平。结果与结论：获得的骨髓间充质干细胞形态均一,呈典型的旋涡样生长。骨髓间充质干细胞表达 CD29＋99.45%,CD34-97.91%、CD44＋99.52%、CD45-98.42%;骨髓间充质干细胞中肝细胞生长因子 mRNA 及蛋白与上清液中肝细胞生长因子表达量呈时间依赖性增加,实验组肝细胞生长因子 mRNA 及蛋白与上清液中肝细胞生长因子的表达量明显高于空白组（P 〈 0.01）。说明肿瘤坏死因子α刺激骨髓间充质干细胞可以有效促进肝细胞生长因子的表达及分泌。     

骨髓间充质干细胞中突变型人低氧诱导因子1α真核表达载体的表达

背景：转基因小鼠体内实验证实,重组的低氧诱导因子1α可以促进皮肤形态功能正常的血管新生。目的：构建能够在常氧条件下同时表达突变型低氧诱导因子1α目的蛋白和绿色荧光蛋白报告分子的新型腺病毒真核表达载体,并转染SD大鼠骨髓间充质干细胞,检测该基因在细胞中的表达情况。方法：利用Lipofectamine2000介导将构建成功的重组腺病毒真核表达载体pAd-HIF1αmu-IRES-hrGFP-1转染HEK293A细胞,包装病毒,以最佳感染指数=50将重组腺病毒转染大鼠骨髓间充质干细胞,并设3个对照组,即阳性对照组：转染Ad-CMV-HIF1α-IRES-hrGFP-1;阴性对照组：转染Ad-CMV-IRES-hrGFP-1组;空白组：未转染病毒。结果与结论：①腺病毒载体成功转染HEK293A细胞,包装成功,细胞内有大量绿色荧光表达。②转染突变型低氧诱导因子1α腺病毒表达载体的细胞在常氧条件下蛋白表达量明显高于转其他3组,3个对照组间差异无显著性意义（P〉0.05）。提示突变型腺病毒真核表达载体Ad-HIF1α-IRES-hrGFP-1在HEK293A内成功包装;突变后低氧诱导因子1α基因能够在常氧条件下大量且高效表达。     

骨髓间充质干细胞中突变型人低氧诱导因子1α真核表达载体的表达

背景:转基因小鼠体内实验证实,重组的低氧诱导因子1α可以促进皮肤形态功能正常的血管新生.目的:构建能够在常氧条件下同时表达突变型低氧诱导因子1α目的蛋白和绿色荧光蛋白报告分子的新型腺病毒真核表达载体,并转染SD大鼠骨髓间充质干细胞,检测该基因在细胞中的表达情况.方法:利用Lipofectamine 2000介导将构建成功的重组腺病毒真核表达载体pAd-HIF1αmu- IRES-hrGFP-1转染HEK293A细胞,包装病毒,以最佳感染指数=50将重组腺病毒转染大鼠骨髓间充质干细胞,并设3个对照组,即阳性对照组:转染Ad-CMV-HIF1α-IRES-hrGFP-1;阴性对照组:转染Ad-CMV-IRES-hrGFP-1组;空白组:未转染病毒.结果与结论:①腺病毒载体成功转染HEK293A细胞,包装成功,细胞内有大量绿色荧光表达.②转染突变型低氧诱导因子1α腺病毒表达载体的细胞在常氧条件下蛋白表达量明显高于转其他3组,3个对照组间差异无显著性意义(P > 0.05).提示突变型腺病毒真核表达载体Ad-HIF1α-IRES-hrGFP-1在HEK293A内成功包装;突变后低氧诱导因子1α基因能够在常氧条件下大量且高效表达.     

间充质干细胞在低氧环境下的增殖、代谢与成骨分化:胎盘羊膜及骨髓来源间充质干细胞的对比

背景:目前关于低氧对间充质干细胞成骨分化影响的报道结果有差异,这些差异可能是采用氧体积分数不同引起的,也有可能是间充质干细胞来源不同引起的.目的:比较胎盘羊膜间充质干细胞和骨髓间充质干细胞在低氧下的生物性状差异.方法:两步酶消化法与全骨髓贴壁法分别获得人胎盘羊膜间充质干细胞和兔骨髓间充质干细胞,体外传代培养.分别取相同代次的人胎盘羊膜间充质干细胞和骨髓间充质干细胞,细胞以2×10~4 cells/孔接种于12孔板,加入含体积分数为10%胎牛血清的α-MEM培养基,分别在体积分数为5%O_2或体积分数为20%O_2条件下培养生长12 d.成骨诱导时,细胞以1×10~5 cells/孔接种于12孔板,加入成骨诱导培养基,分别在体积分数为5%O_2或体积分数为20%O_2条件下成骨诱导14 d.观察两种间充质干细胞在不同氧浓度下的生长情况及在不同氧浓度下葡萄糖的消耗与乳酸生成及成骨分化情况.结果与结论:与常氧组相比,低氧促进人胎盘羊膜间充质干细胞和骨髓间充质干细胞的增殖和成骨分化.但与骨髓间充质干细胞相比,低氧能更好地促进人胎盘羊膜间充质干细胞的增殖;低氧下人胎盘羊膜间充质干细胞消耗较少的葡萄糖,产生较少的乳酸.在成骨诱导方面,低氧显著促进骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶表达,且远高于人胎盘羊膜间充质干细胞,但是两者的单位细胞钙沉积量无明显差异.     

不同因子影响骨髓间充质干细胞的多向分化

背景：在组织工程领域,关于骨髓间充质干细胞定向诱导分化的研究越来越多,但是细胞培养基中不同成分会对骨髓间充质干细胞的体外增殖分化产生影响。目的：针对培养基中不同因子对骨髓间充质干细胞定向诱导分化的作用加以综述。方法：第一作者应用计算机检索1998年1月至2012年4月Pubmed数据库及万方数据库。检索英文关键词为“bone marrow mesenchymal stromal cells, cell culture medium, differentiation”,中文关键词为“骨髓间充质干细胞,细胞培养,定向诱导分化”,纳入有关不同因子对骨髓间充质干细胞向成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞定向诱导分化作用的文献,排除重复研究。结果与结论：计算机初检共得到184篇文献,根据纳入排除标准,对其中30篇文献进行综述。大体说来,骨髓间充质干细胞向成骨分化的主要因子有地塞米松、转化生长因子、维生素C、维生素D3、β-甘油磷酸钠及乙烯雌酚等;向软骨分化的主要因子有地塞米松、转化生长因子、维生素C、胰岛素样生长因子及成纤维细胞生长因子等;向脂肪细胞转化的主要因子有地塞米松、3-异丁基-1-甲基黄嘌呤、胰岛素和消炎痛等,但是其中一些因子的作用机制及不良反应还不明确,需要进一步的研究与验证。同时,骨髓间充质干细胞在骨髓中的含量较低,不同的分离方法会导致不同的分离率,因此如何选取一种分离率高的分离方法仍有待研究。     

辛伐他汀联合机械牵拉激活Wnt/β-catenin信号通路促进大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化

目的 探讨辛伐他汀联合机械牵拉对骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)成骨分化的影响及Wnt/β-catenin通路在其中的作用.方法 实验分为对照组、辛伐他汀组、机械牵拉组及辛伐他汀+机械牵拉组,利用碱性磷酸酶(ALP)活性及RT-PCR检测各组BMSCs...     

脉冲电磁场对小鼠骨髓间充质干细胞体外成骨分化的影响

背景:间充质干细胞的增殖分化缺乏可调控性,结合适当载体后不能高效增殖分化是阻碍其进入临床的瓶颈.脉冲电磁场若能有效调控干细胞向骨源细胞分化将具有重要的临床价值.目的:观察脉冲电磁场刺激后,小鼠骨髓间充质干细胞体外成骨分化情况.设计、时间及地点:细胞学体外对照观察,于2004-0512007-10在华中科技大学同济医学院附属普爱医院骨科实验室完成.材料:BALB/C小鼠20只,由同济医学院实验动物中心提供.脉冲电磁场发生器由海军工程大学电机系设计与制造.方法:无菌分离小鼠双侧股骨,Percoll密度梯度离心法分离骨髓间充质干细胞,再用贴壁筛选法纯化扩增.取生长良好的第3代细胞,调整细胞密度为2×10~7L~(-1)接种于6孔板,分成4组:空白对照组加入完全培养基组;脉冲电磁场组给予50 Hz、正弦波形、强度1 mT的脉冲电磁场辐射,2次/d,30 min/次,间隔12 h,共10 d;成骨诱导组加入含地塞米松、甘油磷酸钠、VitC的完全诱导培养基;脉冲电磁场+成骨诱导组给予相同的脉冲电磁场辐射后加入完全诱导培养基.主要观察指标:骨髓间充质干细胞的分化情况.结果:碱性磷酸酶染色结果显示,干预10 d后,空白对照组为阴性;脉冲电磁场组呈弱阳性:成骨诱导组呈阳性;脉冲电磁场+成骨诱导组呈强阳性.与空白对照组比较,成骨诱导组、脉冲电磁场+成骨诱导组I型胶原免疫组化染色吸光度值均明显升高(P<0.05,P<0.01).结论:50 Hz、正弦波形、强度1 mT脉冲电磁场干预一定时间后,能够增强小鼠骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶及I型胶原的表达,促进其分化成骨.     

土鳖虫干预激素诱导骨髓间充质干细胞Ⅰ型胶原mRNA的表达

背景:研究表明激素性股骨头缺血性坏死的早期病理变化可能与激素诱导下骨髓间充质干细胞的成脂分化有关.目的:观察土鳖虫含药血清对骨髓间充质干细胞成骨的促进作用.方法:第3代骨髓间充质干细胞随机分为中药低剂量组、中药中剂量组、中药高剂量组、对照组和空白组.中药低、中、高剂量组分别加入用不同剂量含药血清配制的培养液(1 L培养基中含100 g含药血清),同时加地塞米松至终浓度10-6 mol/L;对照组加入含生理盐水血清的培养液,同时加地塞米松至终浓度10-6 mol/L;空白组加入含生理盐水血清的培养液,不加地塞米松.检测干预6 d后各组细胞内成骨标志物Ⅰ型胶原mRNA及碱性磷酸酶的表达.结果与结论:干预6 d后,细胞内碱性磷酸酶活性及Ⅰ型胶原 mRNA表达对照组较空白组明显降低,而中药各组较对照组均有不同程度的增高,且差异均具有显著性意义(P < 0.01).说明土鳖虫防治激素性股骨头缺血坏死的机制不仅是改善股骨头的微循环,还与其抑制激素诱导下的骨髓间充质干细胞成骨分化减少有关.