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亲水性钛表面微纳米形貌对大鼠骨髓间充质干细胞增殖与成骨分化的影响
目的 探讨亲水性钛表面微纳米形貌对大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSCs)增殖与成骨分化的影响.方法 采用阳极氧化法和喷砂碱热法分别构建微纳米形貌钛表面,检测其亲水性.钛片表面接种rBMSCs,采用细胞计数试剂盒-8(CCK8)法在培养1、3、5、7 d时检测rBMSCs细胞活性;第7天和14天时检测总蛋白浓度与碱性磷酸酶(ALP)活性,并在第7天时检测成骨标志物ALP、I型胶原(COL1)与成骨特异性转录因子2(RUNX2)的mRNA表达水平.采用t检验比较2组水静态接触角、CCK-8、总蛋白浓度以及成骨分化PCR检测指标.结果 阳极氧化组钛表面呈规则有序纳米管阵列,喷砂碱热组呈三维网状纳米多孔结构,二者具有相似的微纳米形貌,阳极氧化组水静态接触角大于喷砂碱热阻[(83.3±2.3)°vs(47.7±2.0)°],差异具有统计学意义(t=11.54,P<0.001).相比阳极氧化组,喷砂碱热组rBMSCs细胞增殖能力均有所增强,接种3、5、7 d后喷砂碱热组rBMSCs细胞活性均明显高于阳极氧化组(0.66±0.03 vs 0.52±0.03;1.15±0.06 vs 0.85±0.05;1.58±0.07 vs 1.26±0.07),且差异具有统计学意义(t=2.962、3.845、3.183,P=0.042、0.018、0.033);培养7、14 d后,喷砂碱热组rBMSCs的总蛋白浓度高于阳极氧化组[(389±45)μg/ml vs(226±32)μg/ml;(1070±59)μg/ml vs(760±65)μg/ml],差异具有统计学意义(t=3.319、3.518,P=0.029、0.025);第7、14天时喷砂碱热组钛表面rBMSCs的ALP活性高于阳极氧化组[(2.11±0.32)U/gprot vs(1.00±0.21)U/gprot;(6.13±0.57)U/gprot vs(3.92±0.51)U/gprot],差异具有统计学意义(t=2.912、2.976,P=0.043、0.041);第7天时,喷砂碱热组rBMSCs中ALP、COL1与RUNX2的mRNA表达水平均高于阳极氧化组(1.86±0.24 vs 1.00±0.15;2.05±0.16 vs 1.00±0.14;2.28±0.18 vs 1.00±0.12),差异具有统计学差异(t=3.383、5.012、5.710,P=0.028、0.007、0.005).结论 相比阳极氧化组,喷砂碱热组钛表面微纳米形貌具有更强的促rBMSCs增殖与成骨分化能力,该过程可能与其良好的亲水性有关.
关键词： 大鼠骨髓间充质干细胞 成骨分化 微纳米形貌 亲水性 -
胰十二指肠同源盒1诱导不同代别干细胞分化为胰岛样细胞移植对1型糖尿病大鼠的疗效观察
目的：通过胰十二指肠同源盒1(PDX?1)转染不同代别大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)诱导分化为胰岛样细胞，进而移植治疗1型糖尿病SD大鼠，观察干细胞移植对1型糖尿病的疗效。方法采用PDX?1转染第3代和第5代BMSCs诱导为胰岛样细胞，双硫腙染色鉴定并测定其胰岛素分泌水平。链脲佐菌素(STZ)制备1型糖尿病SD大鼠模型，将45只成模SD大鼠按随机数字表法分为3组：移植组A、移植组B、模型对照组，每组均为15只，分别经尾静脉注入第3代BMSCs+PDX?1、第5代BMSCs+PDX?1、等量生理盐水干预28 d；另取15只健康SD大鼠作为正常对照组，经尾静脉注入等量生理盐水。监测各组大鼠移植第0、7、14、21和28天血糖、空腹胰岛素和C肽水平；第21天4组大鼠均行糖耐量实验；第28天取各组大鼠胰腺组织进行免疫组化观察细胞存活及胰岛细胞状况。采用单因素方差分析进行组间数据比较。结果自移植第14天，移植组A和B血糖开始下降，胰岛素和C肽量开始升高，其中第21和28天移植B组的血糖均显著低于A组[(21.90±0.26)比(23.60±1.49) mmol/L、(21.80±1.32)比(24.20±2.06) mmol/L，t=9.65、12.73，均P<0.05]，而同时点胰岛素和C肽显著高于A组(t=8.73、12.51、18.36、25.12，均P<0.05)。糖耐量实验显示移植组B血糖曲线下面积显著小于移植组A [(1809.0±2.6)比(2301.0±6.8) mmol·L?1·min，t=5.241，P<0.05]。免疫荧光检测显示移植组A和移植组B大鼠胰腺组织中均有胰岛素阳性细胞存活，移植组B中胰岛素阳性细胞比例显著高于移植组A （48.0%±1.3%比32.8%±3.2%，t=8.38，P<0.05）。结论 PDX?1转染的第5代BMSCs对1型糖尿病大鼠的疗效优于PDX?1转染的第3代BMSCs。
关键词： 糖尿病 1型 胰十二指肠同源盒1 大鼠骨髓间充质干细胞 胰岛素样细胞 -
直流电场对炎症微环境下的rBMSCs成骨的影响
目的:探究直流微电场(DCEF)对炎症微环境下的大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSCs)成骨分化作用的影响.方法:提取、培养及鉴定rBMSCs;以10mg/ml的TNF-α诱发细胞炎症反应,采用ELISA及实时定量PCR检测IL-1β及TNF-α的分泌量及基因表达;对正常rBMSCs(H-rBMSCs)组及炎症微环境下rBMSCs(H+cytokines)组加载DCEF,MTT法测生长曲线,茜素红染色及钙离子沉积量检测,实时定量PCR检测成骨基因BSP、OCN、Rumx2的表达,Western blot检测成骨蛋白ALP及Runx2的表达量.结果:H+cytokines组细胞IL-1β及TNF-α的分泌量均明显高于H-rBMSCs组(35.6±3.0比12.2±1.5;49.2±3.5比14.9±2.1,P＜0.05);H+cytokines组IL-1β及TNF-α基因表达水平分别是H-rBMSCs组2.5倍、2.2倍;H+cytokines+DCEF组及H-rBMSCs+DCEF组BSP、OCN、Runx2基因表达水平及ALP、Runx2蛋白表达水平分别高于H+cytokines组及H-rBMSCs(P＜0.05),H+cytokines+D CEF组部分成骨能力指标高于H-rBMSCs(ALP蛋白表达水平:0.95±0.08比0.43±0.04,Runx2蛋白表达水平:0.85±0.08比0.31±0.04;P＜0.05).结论:DCEF可促进炎症微环境下的rBMSCs增殖及成骨分化.
关键词： 大鼠骨髓间充质干细胞 炎症 成骨分化 直流微电场 -
不同钛表面形貌诱导大鼠骨髓间充质干细胞增殖与成骨分化的影响
目的:比较不同钛表面形貌对大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone marrow mesenchymal stem cells,rBMSCs)增殖与成骨分化的影响.方法:构建不同形貌钛表面,包括喷砂碱热高温组的纳米针状表面、喷砂碱热低温组的纳米网状表面、喷砂酸蚀的微米凹坑表面和对照组的光滑纯钛表面.各组钛片表面接种rBMSCs,在培养1、3、5、7天后采用CCK8检测各组rBMSCs增殖情况,7、14天检测总蛋白浓度与碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性,同时采用实时荧光定量PCR分析7天时成骨相关基因ALP、Ⅰ型胶原(collagen-Ⅰ,COL1)与成骨特异性转录因子(runt related transcription factor 2,RUNX2)的mRNA表达量差异.采用SPSS13.0软件包对数据进行统计学分析.结果:相比光滑纯钛组与喷砂酸蚀组,具有微纳米表面形貌的喷砂碱热高温组与喷砂碱热低温组rBMSCs细胞增殖能力显著增强,总蛋白浓度升高,ALP活性增加,ALP、COL1与RUNX2的mRNA表达水平明显上调.结论:钛表面微纳米形貌可促进rBMSCs增殖与成骨分化.
关键词： 大鼠骨髓间充质干细胞 钛表面形貌 成骨分化 微纳米形貌 -
大鼠骨髓间充质干细胞的体外分离、培养及鉴定
目的 探讨研究大鼠骨髓间充质干细胞的体外分离、培养及鉴定.方法 利用流式细胞检测技术,检测了分离培养的贴壁细胞CD29、CD90和CD45表面抗原的表达.结果 本实验通过流式细胞检测,发现CD29阳性率为91.9%;CD45阳性率为6.9%;CD90阳性率51.3%;CD29/CD45阳性率为7.4%; CD90/CD45阳性率为3.6%.结论 本研究通过贴壁筛迭法和全骨髓培养法得到的细胞是骨髓中不同于造血系细胞的另一种细胞成分,应为间充质干细胞,不是造血系细胞.
关键词： 大鼠骨髓间充质干细胞 体外分离培养 鉴定 -
鼠骨髓间充质干细胞的分离培养及定向诱导分化为内皮样细胞
目的:探讨体外大鼠骨髓间充质干细胞(rBMMSCs)的分离培养和血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对其定向诱导为内皮样细胞(ELCs)的可行性.方法:采用Percoll(1.073g/ml)分离液分离骨髓单个核细胞,用含10%胎牛血清(FBS)的LG-DMEM培养基贴壁纯化培养,倒置显微镜、免疫细胞化学法、流式细胞仪、MTT法、透射电镜(TEM)联合对rBMMSCs形态、表型、生长曲线、细胞周期以及超微结构进行鉴定;诱导后的细胞,采用倒置显微镜观察细胞形态,免疫细胞化学法检测CD31、CD144(VE-cadherin)和CD34表达以及摄取Dil-acLDL、结合FTIV-UEA-1的功能特点.结果:rBMMSCs呈长梭形,漩涡状排列.细胞生长曲线显示潜伏期、对数生长期和平台期,符合干细胞的生长规律.透射电镜结果表明:rBMMSCs有两种不同的形态结构,其中体积较小、核质比大、胞质内细胞器稀少者为处于未分化或分化较低状态的幼稚型rBMMSCs.细胞周期分析显示:第4代细胞CO/Gl期为95.67%,表明绝大部分细胞处于非增殖状态;诱导后的部分细胞形态可见类似ELCs改变,表达血管内皮细胞(ECs)特异性表面标志CD31、CD34和(3)144,具有摄取Dil-ac-LDL以及结合FITC-UEA-1的功能特点.结论:采用Percell密度梯度离心与贴壁培养相结合的方法所培养的rBMMSCs在体外具有定向诱导分化为ELCs的潜能,可能成为血管组织工程理想的种子细胞来源.
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人工颈椎间盘不同涂层影响骨髓间充质干细胞的黏附及分化
背景：钛合金人工颈椎间盘具有良好的生物相容性，但钛合金存在生物活性差、与骨结合强度低、在生理环境下易造成金属离子释放等问题。
目的：观察国产人工颈椎间盘钛合金终板不同涂层对大鼠骨髓间充质干细胞黏附、分化的影响。
方法：将第3代Wistar大鼠骨髓间充质干细胞，接种于含羟基磷灰石涂层、钛粉复合羟基磷灰石涂层的钛合金板及裸钛合金板的24孔板内，培养的第24，48小时后分别终止培养，扫描电镜观察细胞生长情况；接种24 h后加成骨诱导剂进行诱导，并于第3，5，7天各收集细胞裂解后离心的上清，检测碱性磷酸酶表达。结果与结论：骨髓间充质干细胞与材料复合培养48 h后，羟基磷灰石组和钛粉复合羟基磷灰石组表面的细胞呈多角形，并伸出细长伪足伸入到材料的微孔内，与材料表面紧密黏附；而裸钛合金组骨髓间充质干细胞分化较差且黏附率低。随时间延长，各组碱性磷酸酶表达均增加，羟基磷灰石组和钛粉复合羟基磷灰石组各时间点的碱性磷酸酶表达均较裸钛合金组明显增高(P<0.05)。表明羟基磷灰石、钛粉复合羟基磷灰石涂层可有促进大鼠骨髓间充质干细胞的黏附和分化。 -
2，5-己二酮致大鼠骨髓间充质干细胞凋亡的研究
目的：研究2，5-己二酮（2，5-HD）对大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）的凋亡作用及其机制。方法从大鼠骨髓分离、提取和培养大鼠BMSCs ，经形态学观察，流式检测特异细胞标记物表达，成骨、成脂细胞诱导分化，确认其为BMSCs。将BMSCs暴露于10 mmol/L，20 mmol/L，40 mmol/L 2，5-HD，培养24 h，并设立空白对照组。用MTT法观察细胞存活率；用HE染色法观察染毒后细胞形态变化；用Hoechst染色法检测细胞凋亡；用Western Blot检测Bax、Bcl-2蛋白表达水平。结果2，5-HD染毒组BMSCs存活率显著低于对照组（P＜0．05）。 HE染色观察显示，染毒BMSCs胞体变小，胞核固缩，突起变短。 Hoechst 染色观察结果表明，染毒BMSCs可见核的固缩及新月形等凋亡特征的核形态变化。 Western Blot结果表明，与对照组比较，染毒组BMSCs的Bax蛋白水平显著升高（P＜0．05），Bcl-2蛋白水平显著下降（P＜0．05）。结论2，5-HD能诱导大鼠BMSCs凋亡，且其凋亡诱导机制可能与Bax/Bcl-2蛋白的表达紊乱有关。
关键词： 2 5-己二酮 神经毒性 大鼠骨髓间充质干细胞 凋亡 -
过表达IDO大鼠骨髓间充质干细胞改善异位移植心脏存活
目的:探讨过表达IDO大鼠骨髓间充质干细胞(BMSC)改善大鼠腹腔异位移植心脏的存活机制.方法:通过慢病毒载体GV308携带IDO基因转染大鼠骨髓间充质干细胞构建过表达IDO大鼠骨髓间充质干细胞.建立大鼠腹腔异位移植心脏模型,经尾静脉给予相应细胞处理:①利用超声心动图检测移植心脏心功能变化.②采用小动物活体成像系统评估移植心脏局部荧光强度.③再取各组受体大鼠的脾脏,采用流式细胞技术检测CD40、CD86、CD80、MHCⅡ、CD274、CD45RA、CD45RA+CD45RB、Treg细胞的表达情况.④取各组移植心脏,采用HE染色评估炎性细胞浸润情况.⑤利用液相芯片检测各组血清IL-1ɑ、IL-4、IL-1β、IL-2、IL-10、IFN-γ、IL-18、TGFβ1、TGFβ2、TGFβ3因子的变化情况.结果:①给予相应细胞处理,可见过表达IDO-BMSCs处理后2 d移植心脏的EF、FS较其余各组有提高.②采用小动物活体评估可见过表达IDO-BMSCs组移植心脏局部荧光强度强.③给予干预措施后2 d可见过表达IDO-BMSCs组脾脏细胞CD40、CD86、CD80、MHCⅡ、CD45RA、CD45RA+CD45RB表达降低,而CD274、Treg细胞的表达增高.④采用液相芯片检测各组提取血清可见在2 d时,过表达IDO-BMSCs组血清中IL-1α、IL-4、IL-1β、IL-2、IFN-γ、IL-18是降低的;IL-10、TGFβ1、TGFβ2、TGFβ3表达量是升高的.HE染色证实过表达IDO-BMSCs组炎性细胞浸润少于其他组.结论:过表达IDO的BMSCs可以通过有效调节免疫DC、T细胞及细胞因子,从多个免疫层面改善移植心脏存活.
关键词： IDO 大鼠骨髓间充质干细胞 免疫抑制 -
MicroRNA-140靶向组蛋白去乙酰化酶7基因及在大鼠骨髓间充质干细胞成软骨分化过程中的表达分析
目的 检测组蛋白去乙酰化酶7(HDAC7)是否为MicroRNA(miRNA)-140的靶基因,并研究在大鼠骨髓间充质干细胞(ratMSCs)成软骨诱导分化中miRNA-140和HDAC7表达的相关性.方法 利用生物信息学、双荧光素酶报告基因检测以及Western blot法鉴定miRNA-140与HDAC7之间的靶作用关系.选取4周龄Sprague-Dawley (SD)雄性大鼠采用全骨髓贴壁法进行体外分离培养纯化得到大鼠骨髓间充质干细胞并向成软骨方向诱导分化,同时采用实时定量PCR和Western blot法检测miRNA-140和HDAC7的表达水平.结果 双荧光素酶活性分析结果提示,miRNA-140靶结合人HDAC7基因的3' UTR.将miRNA-140 mimics转染大鼠骨髓间充质干细胞后抑制HDAC7的蛋白表达.在大鼠骨髓间充质干细胞成软骨诱导分化过程中,miRNA-140表达上调,而HDAC7表达下降.结论 miRNA-140通过靶结合HDAC7基因的3'UTR抑制HDAC7表达,二者在大鼠骨髓间充质干细胞成软骨诱导分化过程中表达负相关,提示miRNA-140通过抑制HDAC7蛋白表达保护软骨组织.
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姜黄素诱导骨髓间充质干细胞分化成肝细胞
目的 研究姜黄素诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为肝细胞的作用.方法 贴壁筛选法体外培养骨髓间充质干细胞,流式细胞仪检测其表面抗原.分组诱导培养14d:1组(空白对照组),2组(10 ng/mL成纤维细胞生长因子-4,FGF-4),3组(10 ng/mL FGF-4+ 20 ng/mL肝细胞生长因子,HGF),4组(10 ng/mL FGF-4+5μmol/L姜黄素),5组(20 μmol/L姜黄素).观察细胞形态学改变;利用western-blotting分析肝特异性蛋白HNF-3β的表达.结果 大鼠骨髓间充质干细胞细胞表面抗原CD34、CD14、CD45阴性表达,CD44、CD73、CD90表达阳性;药物诱导后光镜下观察到骨髓间充质干细胞细胞由梭形渐变成圆形肝细胞;诱导分化后的细胞表达肝特异性蛋白HNF-3β.结论 姜黄素具有促进骨髓间充质干细胞分化为肝细胞的作用.
关键词： 分化 肝细胞 大鼠骨髓间充质干细胞 姜黄素 -
过表达IDO可增强大鼠骨髓间充质干细胞免疫抑制作用
探讨过表达IDO的大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell,BMSC)免疫抑制调节作用机制.通过慢病毒转染体系构建过表达IDO大鼠BMSC并加入基因开启剂.采用体外共培养方式共分12组,检测CD40、CD86、CD80、MHCⅡ、CD274、CD45RA、CD45RA+ CD45RB、OX62、Treg、CD4、CD8表达;利用液相芯片检测IL-1α、IL-4、IL-1β、IL-2、IL-10、IFN-γ、IL-18、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3的变化情况.结果显示各组与DC单独培养48 h后,共培养组中过表达IDO-BMSC+ DC培养组中DC表达CD40、CD86、CD80、MHCII、CD45RA、CD45RA+CD45RB、OX62是降低的,而CD274的表达是升高的,说明过表达IDO提高了BMSC对DC的免疫抑制作用;各组与T细胞单独培养48 h后,共培养组中过表达IDO-BMSC+T细胞培养组中T细胞中Treg数量是升高的,CD4+ T细胞的变化无明显规律性,但CD8+T细胞是降低的,说明过表达IDO-BMSC可调节CD8+T细胞并可以促进Treg的表达;当将各组BMSC+ DC+T细胞培养48 h后,可见:共培养组中悬浮细胞表达CD40、CD86、CD80、MHCⅡ、CD45RA、CD45RA+ CD45RB、OX62是降低的,而CD274是升高的,再次说明过表达IDO提高了BMSC对DC的免疫抑制作用,而Treg数量增加,CD4+T细胞的变化无明显规律性,但CD8+T细胞是降低的,再次说明IDO能调节CD8+T细胞并可促进Treg的表达;各组培养48 h后的上清液进行液相芯片检测,可见IDO-BMSC+ DC+T细胞培养组上清中IL-1α、IL-4、IL-1β、IL-2、IFN-γ、IL-18减低,IL-10、TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3表达量升高.综上,过表达IDO的BMSC可以通过有效调节DC、T细胞水平及细胞因子分泌,从多免疫途径进行免疫抑制调节.
关键词： 吲哚胺-2 3-双加氧酶 大鼠骨髓间充质干细胞 免疫抑制 -
力学刺激和成骨化学诱导剂对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化能力的影响
目的:探讨力学刺激与成骨化学诱导剂对大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone mesenchymal stem cells,rBMSCs)碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、Ⅰ型胶原(collagen type Ⅰ,COL I)和骨钙素(osteocalcin,OCN)基因表达与钙化结节形成的影响.方法:体外分离培养rBMSCs,分别在成骨诱导和非成骨诱导条件下应用双轴力学应变加载系统对rBMSCs施加周期性的机械张应变(应变2%,频率1Hz,每次2h,间隔2h,每天加载3次).力学刺激作用3d和6d,采用实时荧光定量RT-PCR检测ALP、COL Ⅰ和OCN的mRNA表达,同时采用茜素红染色法观察钙化结节的形成情况.结果:力学刺激作用后,成骨诱导6d组出现明显的钙化结节,其余各组均无明显钙化结节形成.与相应非诱导组比较,成骨诱导3d组ALP、COL Ⅰ和OCN的mRNA表达量分别增加0.6、3和11.8倍;成骨诱导6d组ALP、COL Ⅰ和OCN的mRNA表达量分别增加2.7、3.2和10倍.结论:成骨化学诱导剂和力学刺激均能促进rBMSCs的骨向分化,且二者之间具有协同作用.
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Pdx-1、Ngn3联合MafA诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为胰岛样细胞
目的 探讨胰十二指肠同源盒1(pancreatic and duodenal homeobox 1,Pdx-1)、神经元素3(neurogenin 3,Ngn3)联合V型肌腱膜纤维肉瘤癌基因同源基因A(v-maf muscu-loaponeurotic fibrosarcoma oncogene homologA,MafA)诱导大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSC)分化为胰岛样细胞(insulin-producing cells,IPC)的机制.方法 通过贴壁培养法纯化BMSC,分为4组(A:未感染组;B:MafA感染组;C:Pdx-1-Ngn3感染组;D:联合感染组),高糖条件下培养7d,荧光显微镜观察其感染效率.Western印迹检测各组细胞Pdx-1、Ngn3和MafA表达情况,RT-PCR检测各组胰岛素2、葡萄糖激酶、巢蛋白、胰升糖素及Pdx-1表达水平,ELISA法检测各组胰岛素分泌情况.结果 分离的细胞表面高表达CD44、CD105,而低表达CD34.诱导过程中各感染组BMSC逐渐聚集并形成细胞团块,双硫棕染色呈红棕色;各组在感染第0、3、5、7、9天胰岛素分泌水平逐渐提高,且联合感染组升高为明显(P＜0.05);与A组相比,B、C和D组Pdx-1、胰岛素2、胰升糖素及葡萄糖激酶基因表达明显上调(P＜0.05);与B组相比,C组Pdx-1表达上调,D组Pdx-1和胰岛素2表达上调,胰升糖素表达下调(P＜0.05);与C组相比,D组胰升糖素表达上调(P＜0.05).结论 Pdx-1、Ngn3联合MafA共同感染BMSC可分化为IPC.
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氧化石墨烯对大鼠骨髓间充质干细胞生物活性的影响
目的：探讨氧化石墨烯对体外培养的大鼠骨髓间充质干细胞生物学活性的影响。方法采用改良Hummers法制备氧化石墨烯，将不同浓度的氧化石墨烯溶液与大鼠骨髓间充质干细胞共培养，检测其对细胞增殖和形态的影响，相关结果采用SAS V8软件进行统计学分析。结果经表征分析，改良Hummers法可以成功制备出高纯度的氧化石墨烯。在细胞密度较低时，氧化石墨烯对大鼠骨髓间充质细胞的分裂增殖有抑制作用；而在细胞密度较高，达到生长接触抑制的浓度时，氧化石墨烯具有促进细胞死亡，降低活性细胞数量的作用。连续镜下观察后发现，氧化石墨烯对细胞形态有显著影响，可使细胞伸展性下降，折光率降低。这些细胞形态的变化与氧化石墨烯的浓度呈正相关。结论氧化石墨烯可抑制大鼠骨髓间充质干细胞的生物学活性，其作用呈浓度依赖性。
关键词： 氧化石墨烯 大鼠骨髓间充质干细胞 生物学活性 -
低氧调控大鼠骨髓间充质干细胞OPG/RANKL mRNA的表达
目的:探讨低氧处理对大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone marrow derived mesenchymal stem cells,rBMSCs)骨保护素(osteoprotegerin,OPG)和核因子κb受体活化因子配体(receptor activator of NF-κb ligand,RANKL)mRNA表达的影响.方法:采用全骨髓细胞贴壁法分离、培养rBMSCs,应用化学低氧剂氯化钴(CoCl2)建立低氧模型,分别以0、50、100、200、400μmol/L浓度的CoCl2孵育细胞,首先采用MTT法检测CoCl2对细胞增殖的影响;利用实时荧光定量PCR及Western免疫印迹检测低氧诱导因子1 α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)的表达情况.rBMSCs经低氧处理0、12、24、48、72、96 h,实时荧光定量PCR检测OPG、RANKL mRNA的表达.采用SPSS18.0软件包对数据进行统计学分析.结果:与对照组相比,200、400 μmol/L的CoGl2抑制rBMSCs增殖(P＜0.05),而50、100 μmol/L CoCl2实验组的增殖并未产生显著影响(P＞0.05).在50、100 μmol/L CoCl2实验组,rBMSCs表达HIF-1α的mRNA和蛋白水平均高于对照组,100 μmol/L CoCl2组较50 μmol/L CoCl2组高.100 μmol/L CoCl2孵育12h时,低氧组和对照组rBMSCs的OPG、RANKL mRNA的表达无变化(P＞0.05);24、48、72、96 h时,与常氧组相比,低氧组OPG mRNA表达水平升高,RANKL mRNA表达水平下降,OPG/RANKL的比值显著升高(P＜0.05).结论:100 μmol/L CoCl2低氧处理可通过调控rBMSCs OPG、RANKL mRNA的表达,从而促进成骨分化.
关键词： 大鼠骨髓间充质干细胞 低氧 骨保护素 核因子κB受体活化因子配体 -
透明质酸-明胶双网络水凝胶促进骨髓间充质干细胞成骨分化的作用
目的·通过双网络(double network,DN)方法构建一种高强度的天然高分子水凝胶,并探讨其对大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone mesenchymal stem cells,rBMSCs)成骨分化的促进作用.方法·通过两步光交联法制备透明质酸-明胶双网络(HA-Gel DN)水凝胶,并通过扫描电子显微镜、溶胀、压缩和降解实验评估其物理化学性能.CCK-8和荧光染色检测rBMSCs在水凝胶上的活性和铺展、贴附、增殖能力;定量PCR和Western blotting检测rBMSCs的成骨分化能力.结果·与HA水凝胶和Gel水凝胶相比,HA-Gel DN水凝胶有更适宜于rBMSCs成骨分化的吸水和保水性能[(12.6±0.7)倍,(10.3±0.4)倍],更强的力学性能[(43.7±5.6) kPa]以及更慢的降解速率[12周,(82.3±3.9)％].体外实验显示HA-Gel DN水凝胶具有良好的生物相容性,定量PCR显示它能够促进rBMSCs成骨相关基因(Runx2、BSP、OPN、OCN、OSX和ALP)的表达,Western blotting显示它显著提高rBMSCs成骨相关蛋白(OPN、OSX和BSP)的表达.结论·HA-GelDN水凝胶具有良好的生物相容性和诱导rBMSCs成骨分化的能力,为DN水凝胶成为潜在的骨缺损修复材料提供了新的实验依据.
关键词： 双网络水凝胶 物理化学性能 大鼠骨髓间充质干细胞 成骨分化 -
microRNA-145调控大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的实验研究
目的 探讨microRNA-145在大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化过程中的作用.方法 取3周龄雄性大鼠胫骨骨髓间充质干细胞,分为阴性对照组与microRNA-145下调组,分别感染慢病毒,观察microRNA-145对大鼠骨髓间充质干细胞在细胞增殖、细胞周期、凋亡和成骨分化方面的影响.结果 microRNA-145下调表达组(pLy3-(anti) miR-145)与阴性对照组(pLv3-Negative control)相比,大鼠骨髓间充质干细胞的增殖、细胞周期和凋亡无统计学差异(P＞0.05);rnicroRNA-145下调表达组成骨相关基因Sema3A、OPG、Runx2及Osterix/SP7表达均明显高于阴性对照组,且microRNA-145下调组茜素红染色范围也大于阴性对照组.结论 microRNA-145下调表达可以促进大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化,但对其细胞增殖、细胞周期和凋亡无明显影响.
关键词： microRNA-145 大鼠骨髓间充质干细胞 成骨分化 -
福莫特罗和ICI118551对大鼠骨髓间充质干细胞来源的成骨样细胞功能的影响
目的:研究选择性β2肾上腺素能激动剂福莫特罗(Formoterol)和阻滞剂ICI118551对体外由大鼠骨髓间充质干细胞(MMSC)成骨分化的影响,探讨β2肾上腺素能受体信号对骨代谢的影响.方法:取3周龄雌性SD大鼠,全贴肇筛选法培养MMSC.用条件培养液诱导向成骨细胞分化后分别加入不同浓度Formoterol和ICI118551,检测细胞碱性磷酸酶,骨钙素的分泌水平和细胞增殖率.结果:MMSC成功诱导分化为成骨样细胞,不同浓度(10-5～10-9mmol/L)的Formoterol均可抑制成骨样细胞分泌碱性磷酸酶,骨钙素和细胞增殖.高浓度ICI118551(10-5和10-6mmol/L)抑制成骨样细胞分泌碱性磷酸酶,骨钙素和细胞增殖,低浓度ICI118551(10-8和10-9mmol/L)则可促进成骨样细胞分泌碱性磷酸酶,骨钙素和细胞增殖.结论:β2肾上腺素能受体激动剂可抑制体外成骨样细胞的功能和细胞增殖,而阻滞剂对成骨样细胞功能和增殖的影响与其浓度有关.
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杜仲对去势大鼠腰椎骨和rBMSCs TGFβ与FGF2表达调控
目的:观察杜仲干预去势大鼠腰椎骨及对大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone mesenchymal stem cells,rBMSCs)转化生长因子β(transforming growth factor β,TGFβ)和成纤维生长因子2(fibroblast growth factor 2,FGF2)表达的调控.方法:(1)80只4月龄雌性SD大鼠随机分成4组,假手术组、阴性对照组、阳性对照组和实验组.除假手术组打开腹腔、暴露卵巢后即缝合外,其他3组均摘除双侧卵巢.大鼠手术10天后,阳性对照组和实验组分别用阿尔法骨化醇(ALF)和盐杜仲灌胃,每天一次,另外2组正常饲养.灌胃3个月后,解剖取各组第一腰椎骨,4%多聚甲醛固定,3天后浸入4%EDTA溶液中脱钙,4周后冰冻切片,免疫组化检测各组中TGFβ与FGF2表达;(2)取盐杜仲粉末2 g,分别加水或甲醇至15 ml,室温震荡1 h,静置过夜后,离心弃沉淀.水浸上清不经进一步处理即得水提取物;甲醇浸上清经真空浓缩,再加水至15 ml溶解剩余物后,得醇提取物.水/醇提取物均经0.22 μm膜过滤,-20℃保存;(3)取2月龄SD大鼠骨髓细胞,置含20%小牛血清的DMEM/F12培养基中,37℃,5%CO2培养,传代3次后进行杜仲水/醇提取物诱导,诱导物分为10-2、10-3、10-4和10-54个稀释度并设4个重复组,同时设一不加诱导物的对照细胞培养组.诱导6天后,免疫细胞化学法测定BMP-2表达.结果:与假手术组比较,阴性对照组腰椎骨中TGFβ、FGF2表达均下降;与阴性对照组相比,ALF阳性对照组和杜仲实验组TGFβ和FGF2表达上升;与对照细胞培养组比较,杜仲水/醇提取物诱导rBMSCs FGF2的表达显著升高,但TGFβ的表达变化不显著.结论:杜仲改善去势大鼠骨质疏松状态与调节TGFβ、FGF2表达相关,杜仲具有直接刺激细胞FGF2的表达的作用.
关键词： 转化生长因子β 成纤维生长因子2 杜仲 去势大鼠 大鼠骨髓间充质干细胞
