微振动应力环境影响羟基磷灰石陶瓷生物活性及力学稳定性的体外评价

本研究考察微振动应力环境(MVS)下羟基磷灰石(HA)陶瓷的生物活性及力学稳定性,探讨体内生理应力环境对HA陶瓷骨诱导性的影响。扫描电子显微镜(SEM)和钙离子释放结果均显示,MVS有利于具有较高微孔隙率((29±1.2)%,(26.4±0.3)%)HA材料的钙离子再沉积和类骨磷灰石层形成,而对于微孔隙率较低((10.6±0.8)%)的HA材料则促进其钙离子释放。蛋白吸附结果显示40 Hz的MVS促进了HA的蛋白吸附, 60 Hz的MVS则显著抑制HA的蛋白吸附行为。抗压试验表明MVS应力环境并未影响HA多孔支架的力学稳定性。研究表明应力环境是影响HA陶瓷生物活性和骨诱导性的重要因素。

构建增强力学自适应性和生物活性的功能化组织工程骨

目的力学刺激与组织工程构建体的发育存在响应关系,力学刺激有利于构造体上细胞的分布和分化。微振动作为一种生理力学刺激,能促进骨形成和骨重建。利用微振动生物反应器和磷酸钙生物陶瓷支架,在体外构建具有力学自适应性和增强生物活性的组织工程骨,并探讨微振动和磷酸钙陶瓷对间充质干细胞的共同调控机制。方法分别对磷酸钙生物陶瓷支架和人骨髓间充质干细胞(hBMMSCs)构建的组织工程骨进行循环力学刺激(30 min/d)。

微振动刺激调控巨噬细胞免疫反应介导MC3T3-E1细胞成骨分化

目的巨噬细胞能够通过改变表型到M2型并分泌抗炎因子,如IL-10和TGF-β促进细胞的成骨。然而,如何通过调控细胞的极化与炎性反应来增强细胞的成骨分化能力仍需探究。当前研究发现,振动能够调节巨噬细胞极化,其次振动能够增强干细胞的成骨分化能力。以微振动为调节因素,通过刺激巨噬细胞产生免疫反应,进一步用于调控细胞的成骨分化。方法通过两种培养方式,即振动(MVS)和静态(SS)刺激巨噬细胞,考察巨噬细胞的极化状态,炎性基因表达及信号通路蛋白表达。

微振动环境调控小鼠骨髓间充质干细胞的早期力学适应性及成骨分化

本研究考察微振动刺激(MVS)对小鼠骨髓来源间充质干细胞(M-BMSCs)的早期力学适应性及成骨分化的调控作用。在体外给予M-BMSCs微振动刺激,检测细胞增殖及碱性磷酸酶(ALP)表达,荧光染色观察细胞凋亡与细胞骨架,流式检测细胞凋亡,通过RT-PCR检测早期成骨相关基因runt相关转录因子2(Runx2)、Ⅰ型胶原(Col-Ⅰ)、ALP表达,Western blotting检测细胞外调节蛋白激酶1/2(ERK1/2)磷酸水平。研究结果显示,微振动刺激诱导了细胞早期凋亡(受力1天后),但周期性受力3天后细胞的凋亡现象明显减少,而细胞的增殖活性并未受到明显影响;同时,微振动刺激促进了细胞骨架F-actin蛋白、ALP合成和ERK1/2的磷酸化,并上调了Runx2、Col-Ⅰ、ALP的基因表达。研究结果表明微振动刺激能对M-BMSCs的细胞活性和结构产生早期适应性改变与调节,从而促进了细胞的早期成骨分化。

藏药十八味党参丸提取物对脂多糖诱导的RAW264.7细胞Akt/p38MAPK信号通路及M1/M2极化影响的探究

目的探究藏药十八味党参丸(TEP)的提取物调控脂多糖(LPS)诱导小鼠巨噬细胞RAW 264.7的炎性反应及M1/M2极化分型的探究。方法 Alarmarblue法评价RAW 264.7活力;荧光酶标定量分析细胞活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平;Griess法检测上清液中细胞一氧化氮(NO)的分泌情况;流式细胞术检测表面标志物CD206和CCR7蛋白的表达;RT-qPCR法检测细胞白介素(IL)-1β、IL-6、趋化因子2(CCL2)、一氧化氮合酶(iNOS)、精氨酸酶(ARG)-1和肿瘤坏死因子α(TNF-α)基因表达的情况;Western blot法检测TEP调控细胞合成iNOS、蛋白激酶B(Akt)和p38丝裂原活化激酶(p38MAPK)信号通路相关蛋白的表达情况。结果与模型组相比,TEP组一定程度上提高了RAW 264.7的细胞活性,同时抑制了LPS诱导的细胞内ROS水平的升高。经过LPS刺激后,模型组NO表达量显著升高,在24 h后表达量达到最高,而TEP组NO表达显著降低。模型组的CCR7表达升高,CD206表达下降,TEP干预后CCR7表达下降,CD206表达升高,且趋势呈现浓度依赖。与模型组相比,TEP组的IL-1β、IL-6、CCL2、iNOS、ARG和TNF-α基因表达以及iNOS、Akt和p38MAPK蛋白表达水平均显著降低。结论 TEP能够抑制细胞内ROS水平,降低NO分泌和炎性基因的表达水平,抑制细胞的M1表型,促进M2表型,其机制可能与细胞内iNOS、Akt和p38MAPK信号通路蛋白表达被抑制有关。