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兔关节软骨细胞体外培养的生物学特性及中药黄芪对其的影响
目的:研究兔关节软骨细胞与海藻酸钠复合体外培养的生物学特性及中药黄芪对其的影响.方法:取5个月龄兔膝关节软骨分离成软骨细胞悬液分组培养,A组只用培养液培养,B组用含2%黄芪注射液的培养液培养.分别于第2、4、6、8周进行细胞组织形态学、糖胺多糖(GAG)含量的测定及Ⅱ型胶原蛋白表达的观察.结果:①两组于第4～6周体外培养的软骨细胞合成糖胺多糖的能力及Ⅱ型胶原蛋白的表达均达高峰,6周后逐渐下降;②B组软骨细胞合成糖胺多糖及Ⅱ型胶原蛋白的能力均比同期A组增强,具有显著统计学意义(P＜0.05).结论:软骨细胞与海藻酸钠复合培养,可保持软骨细胞的表型,用其构建组织工程化软骨是可行的.黄芪有促进软骨细胞合成Ⅱ型胶原和GAG的作用.
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椎间盘纤维环中糖胺多糖的实验研究
目的研究正常和退变腰椎间盘纤维环中糖胺多糖(GAG)含量及其主要成份百分组成,探讨椎间盘退变的发生机理.方法对34个正常纤维环和35个椎间盘突出症纤维环标本中GAG含量进行测定,并用醋酸纤维素膜电泳和光密度扫描的方法对GAG主要成份百分组成进行测定.结果正常纤维环GAG含量为4.17±0.94 g/100 g,退变纤维环GAG含量为3.57±0.98 g/100 g,低于正常组(P＜0.05);退变组GAG中硫酸软骨素(CS)百分值低于正常组(P＜0.05);而其透明质酸(HA)和硫酸角质(KS)高于正常组(P＜0.05).结论椎间盘纤维环中GAG含量下降,是引起纤维环胶原纤维稳定性降低,影响纤维环板层滑动,导致椎间盘退变、突出症发生的重要原因之一.退变纤维环GAG含量下降由其主要成分CS含量下降所致.
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卵丘细胞及胞外基质诱发中国仓鼠精子顶体反应
为了探讨中国仓鼠(CHA)卵丘细胞及其胞外基质(COM)和细胞外基质(ECM)对精子获能、顶体反应(AR)和受精能力的作用,以及COM中何种因子影响上述受精环节,分别采用阿利新蓝8 GX法和放射免疫法(RIA)测定COM中糖胺多糖(GAG)总量和孕酮(P4)含量,并以精子穿卵试验(SPA)评价精子的受精能力.结果表明:CHA精子在COM中AR率随获能培养时间的延长而增加,呈时间依赖关系.ECM是诱发CHA精子AR的主要部位.它含P4、透明质酸(HA)和肝素(HE)等.它们均可引起CHA体外获能精子发生AR,AR率随P4和GAG剂量而增加,并存在着明显的量效关系.P4不能引起未获能精子发生AR,据此,它可以作为一种评价精子是否获能的探针.此外,P4还可明显地提高CHA精子穿卵能力.由此可得出结论,ECM中P4和GAG是引起CHA精子获能、AR和受精的因子.
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β-趋化性细胞因子RANTES的研究进展
受激活调节正常T细胞表达和分泌因子(regulated upon activation normal T cell expressed and secreted, RANTES), 是趋化性细胞因子CC亚族成员.由于能够诱导白细胞向炎症部位浸润,RANTES初被认为是一种典型的趋化性细胞因子.近年来逐渐发现了RANTES一些新的生物学特性.RANTES是有效的白细胞激活剂,参与很多炎性反应.RANTES不但能够抑制HIV病毒的复制,在一定环境下也能增强复制.以上特性严格依赖于RANTES的自身聚合作用以及与糖胺多糖的结合.
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细胞外基质的构成
0 引言细胞外 (xtracellularmatrix,ECM)是组成间质和上皮-血管中基质的不溶性结构成分,他不仅仅是细胞机械支持组织,而且是供给营养和免疫应答的场所,参与调节胚胎发育进程,决定细胞的粘附与迁移,在创伤修复和纤维化、细胞的生长、分化、代谢和肿瘤发生及转移中起重要作用并作为组织替代材料用于临床研究其主要成分包括胶原、非胶原糖蛋白、弹力纤维、糖胺多糖、蛋白聚糖、与基质代谢相关的酶及细胞因子[1]
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运动训练及中医疗法对关节软骨GAG和软骨细胞形态影响的研究
采用计算机图形处理技术对非周期大强度训练后兔膝关节软骨糖胺多糖(GAG)含量和软骨细胞形态做半定量和定量分析.结果表明,训练对软骨GAG和细胞形态有明显影响,而中医恢复疗法对这些影响有一定的的恢复作用.
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放射性间质性肺炎早期透明质酸积聚的分子机理研究
透明质酸(HA)是一种广泛分布于细胞间质的单链糖胺多糖,参与组织发生、损伤修复与肿瘤转移等多种生理、病理过程[1].近几年,3种基因结构类似的透明质酸合成酶(HAS)已相继被克隆、鉴定[2-4].
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HA作为药物载体合成HA-TGF-β1缓释剂对自体兔耳软骨移植影响的实验研究
目的 研究HA作为药物载体合成HA-TGF-β1缓释剂对软骨组织中软骨细胞增殖、Ⅱ型胶原的表达和GAG分泌含量的影响.方法 将32只家兔随机分成2周组、4周组、8周组和12周组4个组别,每组8只.每只兔取耳软骨1 cm×1 cm 4块,分别植入自体背部4个皮下腔,按既定顺序给予腔内注射NS 2 mL、HA (100 μg/L)2 mL、TGF-β1(10 ng/mL)2 mL及TGF-β1(10 ng/mL)+ HA(100 μg/L)混合液2 mL,于移植后不同时期用HE染色观察软骨细胞的增殖与退变及边缘细胞的活力,Ⅱ型胶原免疫组织化学检测Ⅱ型胶原的表达及阿利新蓝比色法测定细胞外基质糖胺多糖(glycosaminoglycan,GAG)的含量.结果 在本实验条件下,软骨移植后,HA-TGF-β1组软骨细胞的增殖活跃,Ⅱ型胶原的表达呈强阳性,GAG的含量显著高于其他组(P ＜ 0.05),差异有统计学意义.结论 HA对TGF-β1有一定的缓释作用,使其缓慢释放,诱导软骨细胞的增殖,增加细胞的活力,从而使移植软骨更易成活.
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Graves眼病的发病机理
Graves眼病(GO)主要与细胞免疫反应有关,自身抗原包括促甲状腺素受体、G2s蛋白和黄素蛋白、23KD蛋白和胶原Ⅻ、甲状腺球蛋白等.CD4+T淋巴细胞和巨噬细胞浸润球后组织,并被激活,分泌Th1细胞因子、氧自由基和致纤维化生长因子,导致眼眶炎症反应,刺激成纤维细胞增殖、分泌糖胺多糖,使眼外肌肿胀,并刺激部分前脂肪细胞分化为脂肪细胞.Th2细胞因子刺激B淋巴细胞活化,产生自身抗体.除T淋巴细胞外,成纤维细胞在GO自身免疫反应中既是靶细胞,又是效应细胞.
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软骨可聚蛋白多糖(aggrecan)与颞颌关节骨关节病
可聚蛋白多糖(aggrecan)是一种蛋白多糖大分子,它由糖胺多糖(glycosaminoglycan,GAG)和核心蛋白(core protein)组成.aggrecan与透明质酸以非共价键结合,形成蛋白多糖聚合体,是软骨细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的主要结构成分之一.它与胶原网络结合使得软骨具有弹性、能够承担负荷,并有自我润滑的性能.蛋白多糖的进行性丧失是骨关节病的特点之一,骨关节病在颞颌关节中有较高的发病率,并且与颞颌关节内紊乱(internal derangement,ID)关系密切.本文主要讨论aggrecan的结构和功能的关系,其代谢影响的因素,及其与颞颌关节骨关节病的关系.
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慢性饮水型镉中毒对兔膝关节软骨Ⅱ型胶原、糖胺多糖mRNA表达的影响及意义
目的 研究慢性饮水型镉中毒对兔膝关节软骨Ⅱ型胶原、糖胺多糖mRNA表达的影响及意义.方法 40只雄兔随机分为实验组和对照组,每组20只.对照组正常饮用水饲养;实验组用40 mg/L氯化镉饮用水饲养,3个月后每组各取3只兔处死,用反转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测兔膝关节软骨组织中Ⅱ型胶原、糖胺多糖mRNA表达.结果 Ⅱ型胶原、糖胺多糖的mRNA在同一个样品的相同基因三条扩增曲线均平滑完整、重复性良好.熔解曲线分析显示,目的基因和内参基因的曲线均成单一峰,熔解温度均一,峰形锐利.软骨细胞中实验组Ⅱ型胶原、糖胺多糖的mRNA阳性表达高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 慢性饮水型镉中毒可影响兔膝关节软骨发育,可能会引起骨性关节炎.
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高密度细胞培养对兔关节软骨细胞糖胺多糖合成的作用
背景:软骨细胞体外培养时常发生失分化,合成糖胺多糖的能力下降,延缓软骨细胞的失分化速度是组织工程学需要解决的重要课题.目的:观察不同接种密度下,软骨细胞合成糖胺多糖的能力.设计、时间及地点:对比观察细胞学实验,于 2007-01/05在山西医科大学第二医院骨科实验室完成.材料:1月龄新西兰兔5只.方法:采用0.4%Pronase酶和0.025%Ⅱ型胶原酶消化分离双膝关节关节软骨细胞,来源于同一只兔的软骨细胞分为两部分,一部分以2×104/cm2接种,传代时仍以相同密度接种.另一部分在细胞贴壁后,人工降低细胞密度至2×103/cm2培养.倒置显微镜下观察细胞形态和增殖情况.原代和传1代细胞于细胞融合后换液.主要观察指标:换液后12,24,36,48,60 h以改良Alcian blue染色沉淀法测定糖胺多糖质量浓度.结果:原代高密度培养组关节软骨细胞为多边形,轮廓清晰,三四天即可见集落形成,集落周边细胞较中心瘦长,为长多边形,传1 代细胞形态无明显变化.低密度培养细胞早期散在分布,7 d左右形成集落,细胞形态与高密度培养无明显差异.原代低密度培养软骨细胞长到融合所需时间较原代高密度培养细胞所需时间长.原代低密度培养组上清液中糖胺多糖质量浓度显著低于原代及传1 代高密度培养组软骨细胞(P＜0.001,P＜0.05),且时间越长,质量浓度相差越大.结论:与低密度培养相比,平面高密度培养可提高软骨细胞合成糖胺多糖的能力,明显减缓软骨细胞的失分化速度,提示高密度培养更有利于软骨细胞维持表型,是软骨平面培养的较好方式.
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原代和传代免关节软骨细胞糖胺多糖合成的动态观察
背景:软骨细胞体外培养时常发生失分化,传代软骨细胞的失分化程度是确定软骨细胞体外扩增操作时间的重要依据,对组织工程修复软骨效果有重要意义.目的:观察不同接种密度下,软骨细胞合成糖胺多糖的能力.设计、时间及地点:单一样本观察,细胞学体外实验,于2007-01/05在山西医科大学第二医院骨科实验室完成.材料:1月龄新西兰大白兔5只,雌雄不拘.方法:无菌手术切取兔双膝关节软骨,采用0.4%Pronase酶和0.25 g/L Ⅱ型胶原酶消化分离关节软骨细胞,体外培养.待细胞融合时,换无血清培养液.于换液后12,24,36,48,60 h分别抽取上清液测量糖胺多糖质量浓度.传代2次,重复上述过程.主要观察指标:①倒置显微镜观察细胞形态.②传代对软骨细胞生长的影响.③P0,P1,P2代细胞上清液糖胺多糖质量浓度的差异.结果:P2代以内,软骨细胞形态无明显变化,但P2代细胞内空泡状颗粒增多.传代后,细胞融合时间缩短,但是上清液糖胺多糖质量浓度随传代逐渐下降(P<0.001),且P0,P1,P2代之间两两比较差异有显著性意义(P<0.001).换液60 h后,P1代软骨细胞糖胺多糖质量浓度较P0代下降24%,P2代较P0代下降74%.换液后时间越长,上清液糖胺多糖质量浓度越大(P<0.001).换液后时间与传代之间存在交互效应,时间越长,传代细胞与原代细胞上清液糖胺多糖质量浓度相差越大(P<0.001).结论:在体外单层培养条件下,原代软骨细胞糖胺多糖合成能力强,传代后很快大幅下降.细胞融合后连续检测上清液糖胺多糖质量浓度是研究软骨细胞分化的有效方法.
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体外培养人退变髓核细胞的生物学性状
背景:椎间盘退行性变后很难自行修复,研究退变髓核细胞的生物学特性可为研究椎间盘退变机制、组织工程椎间盘构建、基因治疗等提供理论基础.目的:观察体外培养的人退变髓核细胞的生物学特性.方法:分离培养人退变椎间盘髓核细胞,采用光镜、电镜观察细胞的形态和超微结构,荧光定量PCR技术检测髓核细胞Ⅱ型胶原和糖胺多糖mRNA的表达.ELISA法检测细胞培养上清中人Ⅱ型胶原水平,DMMB比色法检测细胞培养上清中糖胺多糖水平.结果与结论:体外培养的传2代内的退变椎间盘髓核细胞结构与原代细胞相似,传3代后的细胞出现退变及凋亡改变.对体外培养第1代的退变髓核细胞和正常髓核细胞的Ⅱ型胶原和糖胺多糖进行检测发现,退变髓核细胞Ⅱ型胶原、糖胺多糖mRNA水平及细胞外基质中Ⅱ型胶原和糖胺多糖的表达均明显低于正常髓核细胞,呈现去分化趋势.
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骨髓干细胞在羟基磷灰石涂层钛片上向软骨的分化
背景:羟基磷灰石具有良好的生物相容性和生物活性,具有促进干细胞黏附、增殖和骨诱导分化的作用.目的:观察羟基磷灰石涂层钛片对大鼠骨髓间充质干细胞增殖、软骨性分化的影响.方法:采用电沉积法在钛金属基底表面沉积羟基磷灰石涂层(电沉积时间分别为30 min,1.5 h),用场发射扫描电子显微镜观察涂层形态,X射线衍射分析其化学组成.取4只3周龄SD雄性大鼠(购于湖北省实验动物研究中心)双侧股骨的骨髓,采用全骨髓贴壁法培养骨髓间充质干细胞,将第3代细胞接种于有涂层钛片及没有涂层纯钛片上,并进行4周的成软骨诱导分化.通过CCK-8试剂盒分析羟基磷灰石涂层对大鼠骨髓间充质干细胞增殖的影响,二甲基亚甲基蓝比色法检测各组细胞糖胺多糖含量,RT-PCR法检测各组细胞软骨相关基因的表达,评价各组骨髓间充质干细胞的成软骨能力.结果与结论:①羟基磷灰石涂层均匀分布在钛基底上,大小结构较一致,X射线衍射图谱与羟基磷灰石标准峰基本吻合;②羟基磷灰石涂层促进骨髓间充质干细胞增殖,羟基磷灰石涂层亦表现了比空白钛片组具有更好的生物活性;③羟基磷灰石涂层组较空白钛片组产生了更多的糖胺多糖,差异有显著性意义(P<0.01);④羟基磷灰石涂层组软骨相关基因(Sox9、多聚蛋白聚糖、Ⅱ型胶原、Ⅹ型胶原)的相对表达量显著高于空白钛片组(P<0.05),电沉积时间为1.5 h的羟基磷灰石涂层组的Ⅱ型胶原表达量明显高于电沉积时间30 min羟基磷灰石涂层组和空白钛片组(P<0.01);⑤结果表明,应用电化学沉积技术可以在钛片上制备均匀的羟基磷灰石涂层,且该涂层可以促进大鼠骨髓间充质干细胞增殖,具有良好的生物相容性,有利于骨髓间充质干细胞向软骨方向分化.
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灌胃给予六味地黄丸后椎间盘退变组织蛋白多糖成分的变化
背景：蛋白多糖、硫酸软骨素、硫酸角质素、透明质酸均是维持椎间盘正常结构的重要物质，影响整个椎间盘的生理功能。
目的：观察六味地黄丸对兔椎间盘退变模型椎间盘蛋白多糖成分的影响，探讨六味地黄丸防治椎间盘退变的疗效。
方法：将80只新西兰兔随机分为六味地黄丸组、模型组、假手术组、空白对照组，每组20只。模型组、六味地黄丸组予建立椎间盘退变动物模型；假手术组行相同手术入路进入腰椎，再依次缝合组织；六味地黄丸组给予六味地黄胶囊混悬液10 mg/kg灌胃，1次/d；模型组、假手术组、空白对照组灌予等量生理盐水，1次/d，自然喂养。于2，4，6，8周后每个时间点处死动物，每次每组处死5只。留取椎间盘标本，测量椎间盘细胞蛋白多糖成分。
结果与结论：随着给药时间的延长，六味地黄丸能上调椎间盘退变模型中糖胺多糖含量、硫酸软骨素/硫酸角质素比值及透明质酸含量，从而稳定蛋白多糖含量，在一定程度上延缓椎间盘的退变。 -
六味地黄丸对椎间盘体外退变模型椎间盘细胞外基质组分的影响
背景:六味地黄丸作为补益肝肾名方,临床应用其治疗腰痛已取得良好的效果,而有关六味地黄丸治疗肾虚型腰痛的作用机制尚不明确.目的:观察六味地黄丸对兔椎间盘体外退变模型细胞外基质组分的影响,探讨六味地黄丸防治椎间盘退变的疗效.方法:将20只新西兰兔带终板的L1-L6椎间盘100个随机分为空白对照组、肿瘤坏死因子 α 组、p38-JNK/SAPK阻断组、六味地黄丸组、肿瘤坏死因子α+六味地黄丸组,每组20个.肿瘤坏死因子α组培养液中含10 mg/L肿瘤坏死因子α2μL,p38-JNK/SAPK阻断组培养液中含p38MAPK特异性阻断剂SB203580,JNK特异性阻断剂SP600125各20μmol/L 10μL,六味地黄丸组培养液中含体积分数为10%六味地黄丸血清,肿瘤坏死因子α+六味地黄丸组含10 mg/L肿瘤坏死因子α2μL和体积分数为10%六味地黄丸血清,分别于培养的第2,4,8,14天收集标本待测.结果与结论:在培养基中加入肿瘤坏死因子α能明显上调Ⅰ型胶原mRNA和蛋白的表达,下调糖胺多糖含量、硫酸软骨素/硫酸角质素比值、透明质酸含量,蛋白多糖mRNA和蛋白的表达、Ⅱ型胶原mRNA和蛋白的表达(P<0.05),六味地黄丸含药血清可部分对抗肿瘤坏死因子α所导致的改变,提示六味地黄丸可在一定程度上延缓了椎间盘退变.
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β-连环蛋白对猪关节软骨细胞合成糖胺多糖的影响
目的 探讨β-连环蛋白对软骨细胞合成糖胺多糖含量的影响.方法 通过Ⅱ型胶原酶消化法获得高活性的软骨细胞,定量接种6×106个细胞于培养皿,在细胞贴壁后更换培养基时,加入β-连环蛋白10μg /L,每周传代一次,连续5周,留取所有培养液,用阿利新蓝法测定软骨细胞糖胺多糖的变化;利用光镜观察原代及传代软骨细胞的生长情况.以50×106/ml浓度均匀接种于经聚乳酸包埋聚羟基乙酸(Polyglycolic acid,PGA)高分子聚合物支架,形成细胞支架复合体,扫描电镜观察细胞生长情况.结果 体外培养的软骨细胞生长情况良好;软骨细胞从传代后合成糖胺多糖类基质,第2代传代细胞分泌GAG的能力强;加入β-连环蛋白能明显促进传代软骨细胞合成大量的糖胺多糖类基质;扫描电镜显示软骨细胞与材料具有良好的相容性,培养7 d有基质沉积.结论 β-连环蛋白能明显促进体外培养的传代软骨细胞合成大量的糖胺多糖类基质;PLA包埋PGA是软骨细胞良好的支架.
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岛状皮瓣内自体移植软骨糖胺多糖和透明质酸含量分析
目的研究自体软骨移植在动脉岛状皮瓣中糖胺多糖含量及成分的变化规律.方法在24只新西兰大白兔腹部用一侧的腹壁浅动静脉形成2 cm×3 cm岛状合页皮瓣,并在其中植入自体耳软骨0.8 cm×1.2 cm(皮瓣组),与植入对侧皮下的相同大小的自体耳软骨(皮下组)比较,进行移植后不同时期GAG定量测定及分类和胶原定量测定.结果软骨移植后,皮瓣组中细胞外间质中GAG的含量,在术后2～4周明显下降,从4～8周开始,逐渐恢复,到12周GAG含量及HA所占的比例接近正常水平.皮下组较实验组变化晚4周,表现与移植软骨内软骨细胞的变化相类似.结论岛状皮瓣内起支撑作用的自体移植软骨细胞间质GAG恢复正常的时间,在移植后12周左右,这样,软骨的物理性状的恢复,也在12周左右,皮下组较实验组晚4周.
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基质金属蛋白酶与先天性主动脉瓣畸形
人体主动脉瓣主要由细胞外基质(ECM)和各种细胞组成,而ECM主要由间质细胞合成,成分包括胶原、弹性蛋白、蛋白聚糖、糖胺多糖.正常情况下,主动脉瓣ECM的合成和降解保持动态平衡,维持其结构与功能的完整性[1-3].基质金属蛋白酶(MMPs)是一组内源性Zn2+依赖性蛋白水解酶,可降解胶原、弹性蛋白及蛋白聚糖,尚可通过调节基质素的形成及ECM降解释放的生物活性因子,合成不具有正常结构与功能的胶原蛋白和结缔组织,参与心脏瓣膜组织重构[1-4].先天性主动脉瓣畸形的发病机制尚不清,近年来研究表明,MMPs在先天性主动脉瓣畸形的发生、发展中起重要作用.
