前列腺癌患者MRI特征预测成骨性与非成骨性骨转移的价值

目的探讨前列腺癌患者MRI特征在成骨性和非成骨性骨转移情况下的差异,并评估其对临床结果的预测价值。方法回顾性分析2014年3月至2023年10月在上海市浦东新区人民医院确诊为前列腺癌并合并骨转移的63例患者的完整前列腺MRI检查及临床资料。根据CT图像的骨转移类型将其分为成骨性组(n=50)和非成骨性组(n=13)。比较两组患者的Gleason评分、前列腺特异性抗原密度(PSAD)、归一化平均表观扩散系数(nmADC)、归一化T2信号强度(nT2SI)以及前列腺影像报告和数据系统(PI-RADS)评分,采用多因素Logistic回归分析非成骨性骨转移的相关影响因素。结果非成骨性组患者的PSAD及nT2SI分别为[21.2(7.6,30.4)]ng/(mL·cm^(3))、3.2±0.7,明显高于成骨性组的[3.5(1.0,29)]ng/(mL·cm^(3))、2.5±0.6,差异均有统计学意义(P<0.05);非成骨性组患者的nmADC、Gleason评分、PI-RADS评分分别为0.74(0.68,1.1)、9(8~9)分、5(4~5)分,与成骨性组的0.90(0.61,1.0)、8(6~10)分、5(3~5)分比较差异均无统计学意义(P>0.05);经多变量Logistic回归分析结果显示,nT2SI是预测非成骨性骨转移的独立预测因子(优势比OR为3.22,95%可信区间为1.78~4.92)。结论前列腺癌非成骨性骨转移患者具有较高的nT2SI和PSAD,提示具有高nT2SI和PSAD的前列腺癌患者应该接受溶骨性骨转移的相关检查。

白细胞介素9缺失抑制小鼠的成骨能力

背景:小鼠成骨能力受到JAK/STAT通路的调控,白细胞介素9能够通过JAK-STAT通路调控多种细胞的功能,有潜力成为调控成骨能力的新型细胞因子。目的:探究体内白细胞介素9的缺失对于小鼠成骨能力的影响。方法:将2月龄野生型小鼠(WT)和白细胞介素9基因全敲除小鼠(IL-9^(-/-))股骨进行Micro-CT扫描,分析其骨量变化;并分别对小鼠股骨切片行苏木精-伊红染色、Masson染色以及Ⅰ型胶原蛋白免疫组化染色。提取2月龄WT和IL-9^(-/-)小鼠骨髓细胞进行骨髓间充质干细胞克隆形成实验,并检测成骨基因的表达。为了进一步验证白细胞介素9是否通过JAK-STAT通路进行信号传导,采用Westernblot检测STAT3蛋白的表达。结果与结论:①Micro-CT扫描结果显示,相较于WT小鼠,IL-9^(-/-)小鼠的骨量显著降低,骨密度、骨体积分数、骨小梁数目显著降低,骨小梁分离度显著增大;②苏木精-伊红染色与Micro-CT结果一致,IL-9^(-/-)小鼠骨小梁密度更低;③Ⅰ型胶原蛋白免疫组化染色以及Masson染色结果显示,IL-9^(-/-)小鼠Ⅰ型胶原蛋白阳性成骨细胞数量显著减少,同时胶原形成能力更差;④克隆形成实验结果表明,IL-9^(-/-)小鼠成骨细胞的矿化能力显著低于WT小鼠;⑤Western blot结果显示,成骨诱导激活STAT3信号传导,WT成骨诱导组pSTAT3表达明显高于IL-9^(-/-)成骨诱导组,说明白细胞介素9通过JAK-STAT3通路调控成骨,白细胞介素9的缺失抑制成骨细胞的分化与功能,这可能是IL-9^(-/-)小鼠骨量降低的原因之一。

维生素D3减轻高糖暴露诱导氧化应激促进人脐带间充质干细胞的成骨分化

背景:糖尿病骨质疏松症逐渐受到公众的关注,然而鲜有研究报道高糖环境对人脐带间充质干细胞成骨分化的影响和相应的治疗策略。目的:探讨维生素D3恢复高糖环境中人脐带间充质干细胞成骨分化的潜力。方法:通过CCK-8法检测人脐带间充质干细胞活力来筛选适宜的维生素D3干预浓度。在高葡萄糖条件下,通过RT-qPCR、蛋白质印迹、免疫荧光、JC-1线粒体膜电位、茜素红染色和β-半乳糖苷酶染色等实验评估维生素D3干预后人脐带间充质干细胞的成骨分化潜能、细胞内活性氧积累、线粒体膜电位改变和细胞衰老情况,并探讨了潜在的机制。结果与结论:①维生素D3在0.1μmol/L至1 mmol/L范围内均能显著促进人脐带间充质干细胞的增殖;②高糖环境下调了人脐带间充质干细胞中成骨相关基因α1-Ⅰ型胶原蛋白、碱性磷酸酶、Runt相关转录因子2、骨钙蛋白的mRNA和蛋白表达水平,诱发了氧化应激和细胞衰老;③维生素D3在10μmol/L的干预浓度下显著恢复了高糖条件下人脐带间充质干细胞的成骨表型,并通过激活Nrf2/HO-1信号通路减轻了细胞内的氧化应激和细胞衰老;④结果表明,高糖环境中人脐带间充质干细胞的成骨分化能力降低,维生素D3可以部分提高其成骨分化能力并减轻细胞损伤。

颌骨来源骨髓间充质干细胞成骨分化的特点、优势与应用

背景:颌面部骨组织缺损修复是目前研究的热点与难点,而种子细胞的选择是关键。颌骨来源骨髓间充质干细胞是存在于颌骨内的成体间充质干细胞,在颌面部组织再生方面的应用更具优势。目的:综述颌骨来源骨髓间充质干细胞的生物学特性和成骨分化优势以及药物、体内环境、微小RNA对其成骨分化影响的相关研究进展。方法:利用计算机在PubMed和中国知网进行文献检索。中文检索词为“口腔,骨组织工程,干细胞”,英文检索词为“oral,bone tissue engineering,stem cells”。共检索下载文章405篇,根据纳入与排除标准对文章进行筛选,最终纳入70篇文献进行综述。结果与结论:颌骨来源骨髓间充质干细胞是口腔骨组织工程的优良种子细胞,与长骨骨髓间充质干细胞相比,颌骨来源骨髓间充质干细胞具有更强的增殖能力和成骨分化能力。药物、体内环境、微小RNA均可以调控颌骨来源骨髓间充质干细胞的成骨分化,但目前对颌骨来源骨髓间充质干细胞的研究尚处于初始阶段,因此需要更多论证力较强的研究来证实其在颌面部骨组织再生领域的应用更具优势。

脯氨酰羟化酶2抑制剂cpd17对小鼠成骨前体细胞的影响

背景:脯氨酰羟化酶2抑制剂能够调节骨代谢,改善卵巢切除大鼠骨质疏松。cpd17是中国药科大学最新研发的一款小分子口服脯氨酰羟化酶2抑制剂,用于治疗肾性贫血疗效肯定,不良反应小,但是对骨形成和骨吸收的作用还不清楚。目的:探讨脯氨酰羟化酶2抑制剂cpd17对成骨前体细胞的影响。方法:采用cpd17处理C57BL/6小鼠成骨前体细胞,检测碱性磷酸酶活性和细胞外基质矿化程度,检测成骨、破骨相关标志物以及脯氨酰羟化酶2、低氧诱导因子1α的表达水平。使用低氧诱导因子1α通路抑制剂LW6抑制低氧诱导因子1α通路后,再次检测碱性磷酸酶活性和细胞外基质矿化程度,以及成骨和破骨分化相关标志物以及脯氨酰羟化酶2、低氧诱导因子1α的表达水平。结果与结论:cpd17能显著增强碱性磷酸酶活性和基质矿化程度,上调成骨分化相关标志物的表达,下调破骨分化相关标志物的表达,并上调低氧诱导因子1α表达,下调脯氨酰羟化酶2的表达。而LW6能明显减弱cpd17的作用。结果表明,脯氨酰羟化酶2抑制剂cpd17可通过激活低氧诱导因子1α信号通路促进成骨分化和抑制破骨分化。

成骨细胞线粒体移植促骨髓间充质干细胞体外增殖、迁移和成骨分化

为探究成骨细胞(OBs)线粒体移植对骨髓间充质干细胞(BMSCs)向成骨分化的影响,本研究体外人工提取BMSCs线粒体和OBs线粒体,分别移植入受体BMSCs.实验结果发现,接受成骨细胞线粒体的BMSCs表现出显著增强的增殖、迁移、抗凋亡和成骨能力.此外,接受成骨细胞线粒体的BMSCs胞内活性氧水平降低、氧气消耗速率上调、ATP产量增加.以上结果表明,(1)成骨细胞线粒体移植能够增强体外BMSCs功能,促进其向成骨分化;(2)相较于接受骨髓间充质干细胞线粒体,接受成骨细胞线粒体移植的受体BMSCs具有更强的有氧代谢能力以及更强的成骨分化能力,有望为骨生长与骨损伤修复提供一种候选方法 .

复方生脉成骨胶囊修复激素性股骨头坏死的作用机制

背景:复方生脉成骨胶囊治疗早期激素性股骨头坏死的疗效佳,但具体治疗机制尚不完全明确。目的:观察复方生脉成骨胶囊干预对激素性股骨头坏死大鼠骨组织中岩藻糖基转移酶8、成骨基因及Wnt/β-catenin信号通路蛋白表达的影响。方法:取60只雄性SD大鼠,采用随机数字表法分为空白组、模型组、中药低剂量组、中药中剂量组及中药高剂量组,每组12只。模型组和中药低、中、高剂量组通过皮下注射咪喹莫特(每2周一次,共2次)与臀肌注射甲强龙(1次/周,共4次)的方法建立激素性股骨头坏死模型,末次造模给药后第2天,中药低、中、高剂量组分别灌胃给予1.89,3.78,7.56 g/(kg·d)的复方生脉成骨胶囊溶液,模型组灌胃给予等量生理盐水,连续给药8周。给药结束后,分别进行股骨头micro-CT扫描、组织学染色、压缩实验、RT-qPCR及Western blot检测。结果与结论:①micro-CT扫描显示,与空白组比较,模型组大鼠骨小梁体积分数、骨小梁数量及骨小梁厚度减少(P<0.05),骨小梁离散度增加(P<0.05);与模型组比较,中药低、中、高剂量组骨小梁体积分数、骨小梁数量及骨小梁厚度增加(P<0.05),骨小梁离散度减少(P<0.05),且呈剂量依赖性。②苏木精-伊红染色显示,与模型组比较,中药低、中、高剂量组空骨陷窝率减少(P<0.05),且呈剂量依赖性;免疫组化染色显示,与空白组比较,模型组岩藻糖基转移酶8、Runx2、骨形态发生蛋白2的蛋白表达降低(P<0.05);与模型组比较,中药低、中、高剂量组岩藻糖基转移酶8、Runx2、骨形态发生蛋白2的蛋白表达升高(P<0.05),且呈剂量依赖性。③压缩实验显示,与模型组相比,中药低、中、高剂量组股骨头最大载荷及弹性模量升高(P<0.05),且呈剂量依赖性;④RT-qPCR及Western blot检测显示,与空白组相比,模型组岩藻糖基转移酶8、Runx2、碱性磷酸酶、骨钙素、成骨细胞特异性转录因子及骨形态发生蛋白2的mRNA与蛋白表达降低(P<0.05);与模型组相比,中药低、中、高剂量组上述指标的mRNA与蛋白表达升高(P<0.05),且呈剂量依赖性。与空白组比较,模型组Wnt2、低密度脂蛋白受体相关蛋白5及β-连环蛋白的mRNA与蛋白表达降低(P<0.05),糖原合成酶激酶3β的mRNA与蛋白表达升高(P<0.05);与模型组比较,中药低、中、高剂量组Wnt2、低密度脂蛋白受体相关蛋白5及β-连环蛋白的mRNA与蛋白表达升高(P<0.05),糖原合成酶激酶3β的mRNA与蛋白表达降低(P<0.05),且呈剂量依赖性。⑤结果表明,复方生脉成骨胶囊治疗激素性股骨头坏死的机制可能是通过上调岩藻糖基转移酶8表达来激活Wnt/β-catenin信号通路,促进骨形成。

大鼠硬脑膜对颅骨成骨增强的影响

背景:硬脑膜与颅骨在结构和功能上联系密切,原代提取硬脑膜和颅骨细胞并将二者共培养的研究几乎没有,利用原代细胞探究硬脑膜对颅骨的影响具有创新性,有望为临床治疗提供理论依据。目的:原代提取大鼠硬脑膜和颅骨细胞,观察硬脑膜对颅骨增殖和分化能力的影响,初步了解Twist1在其中的作用。方法:利用酶解法与组织块法相结合的方法原代提取出生3 d内大鼠硬脑膜细胞和颅骨细胞,免疫荧光染色鉴定所提取细胞,茜素红染色鉴定与评估颅骨细胞及其矿化能力,real-time PCR检测硬脑膜细胞与颅骨细胞共培养后,颅骨细胞增殖与成骨相关基因表达及Twist1的表达。结果与结论:①形态学:所提取硬脑膜细胞形态特征与成纤维细胞一致,成骨细胞呈纺锤形。②细胞鉴定:免疫荧光染色显示,所提取硬脑膜细胞表达高水平的波形蛋白,颅骨细胞表达高水平的碱性磷酸酶;成骨诱导28 d颅骨细胞茜素红染色观察到明显的矿化结节。③real-time PCR检测显示,与对照组比较,共培养组PCNA、碱性磷酸酶、RUNX2 mRNA表达升高(P<0.01);Twist1 mRNA表达降低(P<0.01)。④结果表明,原代提取的颅骨细胞具有较强的矿化能力,硬脑膜是促进颅骨的生长发育与成骨分化的重要因素,且Twist1在该过程中发挥重要作用。

高磷诱导下肢血管平滑肌细胞成骨分化关键差异表达基因筛选及验证

目的:采用mRNA高通量测序技术筛选高磷诱导下肢血管平滑肌细胞(VSMCs)钙化差异表达基因(DEGs),分析VSMCs钙化的关键基因及信号通路。方法:将人VSMCs分为对照组和模型组,模型组细胞中加入高磷培养基,对照组细胞采用含10%胎牛血清的DMEM培养基于相同条件下培养。调整2组稳定转染VSMCs的状态,培养12 d,倒置显微镜下观察细胞形态表现并拍照。采用Hisat2软件筛选DEGs,采用Stringtie软件从生物过程(BP)、分子功能(MF)和细胞成分(CC)3个方面进行基因本体论(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析。Von Kossa染色法观察各组细胞钙化情况,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测2组细胞中碱性磷酸酶(ALP)、骨形态发生蛋白2(BMP2)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、肿瘤蛋白53(Tp53)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、铁蛋白轻链1(Ftl1)和糖基磷脂酰肌醇特异性磷脂酶D1(GPLD1)mRNA表达水平。结果:与对照组比较,模型组共2 524个DEGs,其中1 368个DEGs表达上调,1 156个DEGs表达下调;2组细胞DEGs聚类分离明显。GO功能和KEGG信号通路富集分析表达上调的DEGs主要参与微管细胞骨架组织的调节、细胞极性、蛋白质定位和细胞周期调控等BP,构建细胞膜部分、微管组织、染色体和着丝粒区等CC,发挥与磷脂酰肌醇磷酸盐、 Rho鸟苷酸三磷酸酶(GTPase)蛋白结合、参与跨膜转运和调节蛋白激酶活性等MF;表达下调的DEGs主要参与细胞质翻译、蛋白质膜定位、mRNA代谢和蛋白质内质网定位等BP,构建核糖体亚单位、细胞膜和自噬体等CC,发挥与单链DNA、核糖核蛋白复合物、生长因子结合、调节蛋白激酶活性和催化作用等MF。差异表达上调的基因富集7条信号通路,其中最为显著的是糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定的生物合成;差异表达下调的基因富集18条信号通路,其中最为显著的是铁死亡。RT-qPCR法,与对照组比较,模型组细胞中GPX4、Ftl1和Tp53 mRNA表达水平明显降低(P<0.01),GPLD1 mRNA表达水平明显升高(P<0.01);与对照组比较,模型组细胞中α-SMA mRNA表达水平明显降低(P<0.01),ALP和BMP2 mRNA表达水平明显升高(P<0.01)。结论:钙化的VSMCs与正常细胞存在DEGs,铁死亡和GPI锚定的生物合成信号途径是高磷诱导下肢VSMCs钙化的关键信号通路,主要由GPX4、Ftl1、Tp53和GPLD1共同介导完成。

补骨脂素对环磷酰胺抑制小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的恢复作用

背景:补骨脂素具有很强的抗骨质疏松活性,可能对化疗导致的骨质疏松具有恢复作用。目的:探讨补骨脂素对环磷酰胺抑制小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的恢复作用及机制。方法:分离培养C57BL/6小鼠骨髓间充质干细胞,以MTT法检测补骨脂素对骨髓间充质干细胞活力的影响,以成骨诱导结合碱性磷酸酶染色确定补骨脂素对环磷酰胺抑制骨髓间充质干细胞成骨分化恢复作用的最佳剂量。采用RT-qPCR法检测补骨脂素干预不同时间点成骨分化标志基因Runx2、ALP、Osteocalcin、骨保护素及Wnt/β-catenin信号通路相关基因Wnt1、Wnt4、Wnt10b、β-catenin、c-MYC的mRNA表达;采用Western blot法检测补骨脂素干预不同时间点成骨特异性转录因子Runx2及Wnt/β-catenin信号通路相关基因Activeβ-catenin、DKK1、c-MYC、Cyclin D1的蛋白表达。结果与结论:(1)不同浓度补骨脂素对骨髓间充质干细胞活力没有显著影响;200μmol/L补骨脂素干预后对环磷酰胺诱导骨髓间充质干细胞成骨分化抑制的恢复作用最佳;(2)补骨脂素可以逆转环磷酰胺条件培养基导致的骨髓间充质干细胞成骨标志基因Runx2、ALP、Osteocalcin、骨保护素mRNA表达和Runx2蛋白表达的降低;(3)补骨脂素可以逆转环磷酰胺条件培养基导致的骨髓间充质干细胞Wnt/β-catenin通路相关基因Wnt4、β-catenin、c-MYC mRNA表达和Activeβ-catenin、c-MYC、Cyclin D1蛋白表达的降低以及DKK1蛋白表达的升高;(4)结果表明,环磷酰胺能抑制小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化,补骨脂素对其具有恢复作用,且200μmol/L补骨脂素干预效果最佳,而这种保护作用可能与补骨脂素激活Wnt4/β-catenin信号通路有关。

梓醇对H_(2)O_(2)诱导成骨细胞损伤的影响及机制

目的探究梓醇对H_(2)O_(2)诱导成骨细胞损伤的影响及机制。方法将小鼠成骨细胞MC3T3-E1分为对照组、模型组、空载组(转染空载质粒)、梓醇组(100μmol/L)、梓醇+叉头框蛋白O3(FoxO3)过表达组(100μmol/L梓醇+转染FoxO3过表达质粒),经梓醇和转染处理后,除对照组细胞不作处理外,其余各组细胞以H_(2)O_(2)诱导建立成骨细胞氧化应激模型。检测各组细胞活力、凋亡率、碱性磷酸酶(ALP)活性、钙结节光密度(OD)值、活性氧(ROS)的平均荧光强度(MFI)、抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)]活性、炎症因子[白细胞介素6(IL-6)、IL-1β]水平、FoxO3/Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)信号通路相关蛋白表达水平。结果与对照组比较,模型组细胞活力、ALP活性、钙结节OD值、抗氧化酶活性和Wnt、β-catenin蛋白表达水平均显著降低,凋亡率、ROS的MFI、炎症因子水平和FoxO3蛋白表达水平均显著升高(P<0.05);与模型组比较,空载组细胞上述指标均无明显变化(P>0.05),梓醇组细胞上述指标均显著逆转(P<0.05);与梓醇组比较,梓醇+FoxO3过表达组细胞上述指标的逆转效果均被显著削弱(P<0.05)。结论梓醇可通过下调FoxO3激活Wnt/β-catenin信号通路,抑制H_(2)O_(2)诱导的MC3T3-E1细胞氧化应激和炎症反应,提高细胞活力与成骨分化能力,抑制细胞凋亡。

3D打印导板在上颌骨前段牵引成骨中的应用及精度测量

目的·评估上颌骨前段牵引成骨(anterior maxillary segmental distraction osteogenesis,AMSDO)在治疗唇腭裂继发上颌骨发育不足中的作用以及3D打印导板在截骨中的精度。方法·收集12例接受了AMSDO治疗的唇腭裂患者的病例资料。手术前在患者的三维模型上进行虚拟手术,并通过3D打印将患者的截骨线制成牙支持式导板。术前(T0)、巩固期结束(T1)以及巩固期后6个月(T2)进行头影测量以评估AMSDO的效果及稳定性。导板的精度通过术后即刻CT与术前设计CT进行叠加,并通过计算位置和角度误差进行评估。结果·所有患者都顺利完成了牵引治疗,没有发生严重的并发症。SNA(S-N-A角)和覆盖从T0到T1以及T0到T2都发生了显著的改变。ANB(A-N-B角)、面部突度、硬腭长度都发生了变化,但是差异没有统计学意义。SNB(S-N-B角)基本没有发生变化。从T1到T2,所有的参数都没有发生明显变化。导板截骨精度在矢状向的线性均方根误差为0.90 mm,角度均方根误差为5.07°。结论·AMSDO是治疗唇腭裂继发上颌骨发育不足的一种有效方法。3D打印的截骨导板具有良好的精度,在减少手术并发症的同时降低了手术的难度。

黄芩素对MC3T3-E1体外成骨分化及对口腔常见菌的抑菌作用

【目的】研究不同浓度黄芩素对MCT3-E1增殖及生物学行为的影响,以及其对口腔常见菌的抑菌作用,并探讨其相关机制。【方法】将MC3T3-E1细胞分别培养在0、6、12、18、24µmol/L的黄芩素浓度下,通过CCK-8实验检测黄芩素处理后MC3T3-E1的增殖活性;对成骨诱导培养后的MC3T3-E1进行ALP活性检测;RT-PCR法检测RunX2、BMP2、Osterix基因的表达差异。K-B纸片法检测黄芩素处理24 h对大肠杆菌,金黄色葡萄球菌,血链球菌的抑菌效果。【结果】黄芩素可在一定程度降低细胞增殖活力,但不影响其继续增殖。18µmol/L的黄芩素可以提高MC3T3-E1的ALP活性,并有效上调BMP2与Osterix的表达,下调RunX2的表达,能有效抑制金黄色葡萄球菌与血链球菌的增殖(P<0.05)。【结论】适宜浓度的黄芩素(18µmol/L)对MC3T3-E1细胞成骨分化有促进作用,并且可有效抑制口腔常见菌(金黄色葡萄球菌与血链球菌)的增殖。

罗哌卡因对大鼠脂肪干细胞增殖、凋亡及成骨分化的影响观察

目的观察罗哌卡因对大鼠脂肪干细胞(ADSCs)增殖、凋亡及成骨分化的影响。方法分离并提取大鼠ADSCs,传代培养后,取对数生长期ADSCs分别加入含0 mg/mL、200 mg/mL、500 mg/mL罗哌卡因的培养基100µL,分别记为对照组、200 mg/mL组、500 mg/mL组。取各组细胞,继续培养24、48、72 h时,采用CCK-8实验观察细胞增殖能力。取各组细胞,继续培养24 h,使用流式细胞仪检测细胞凋亡情况。取各组细胞,加入成骨诱导培养基,观察各组细胞成骨分化能力,包括成骨潜能(以ALP活性表示)、矿化能力(以OD值表示)和成骨相关蛋白骨钙素(OCN)表达水平。结果与对照组相比,200 mg/mL组、500 mg/mL组细胞培养24、48、72 h时的增殖能力均显著下降,且500 mg/mL组低于200 mg/mL组。对照组、200 mg/mL组、500 mg/mL组细胞凋亡率分别为2.78%±0.23%、4.15%±0.62%、5.88%±0.78%,组间相比,P均<0.05。与对照组相比,200 mg/mL组、500 mg/mL组细胞ALP活性、矿化能力、OCN蛋白表达水平均显著下降,且500 mg/mL组低于200 mg/mL组。结论200 mg/mL、500 mg/mL的罗哌卡因均可抑制大鼠ADSCs增殖能力,降低其成骨能力,促进其凋亡,且500 mg/mL罗哌卡因的抑制效果高于200 mg/mL。

西达本胺对骨髓增生异常综合征患者骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的:探索西达本胺对骨髓增生异常综合征(MDS)患者骨髓间充质干细胞(MSC)成骨分化的作用及机制。方法:分离培养正常对照者及MDS患者的骨髓MSC,CCK-8法检测西达本胺对MSC增殖活性的影响,组蛋白去乙酰化酶(HDAC)活性荧光检测试剂盒及Western blot检测西达本胺对MSC中HDAC的影响。对MSC成骨诱导分化,在d 3进行碱性磷酸酶活性检测,d 21进行茜素红染色观察钙结节形成情况,在d 7和21分别检测成骨相关早期及后期基因的mRNA表达变化。RT-PCR及Western blot分别检测西达本胺对MSC成骨关键转录因子Runt相关转录因子2(RUNX2)mRNA及蛋白表达的影响。结果:随着西达本胺浓度的增加,MSC增殖受到抑制,但低浓度(1μmol/L)西达本胺对MSC无显著的增殖抑制作用,但可显著抑制HDAC活性。在正常对照组及MDS患者的骨髓MSC中,西达本胺(1μmol/L)可以显著增加碱性磷酸酶活性、促进钙结节形成及上调成骨基因的mRNA表达,从而恢复MDS患者MSC较正常对照组MSC减弱的成骨分化能力。机制研究结果显示,西达本胺促成骨作用可能与RUNX2表达的上调有关。结论:西达本胺可以抑制MDS-MSC的HDAC活性,上调成骨转录因子RUNX2表达,促进MDS-MSC的成骨分化。

壳聚糖/甘油磷酸钠/海藻酸钠/益母草碱水凝胶的抗炎与促成骨作用

背景:益母草碱具有改善微循环、抗氧化、抗细胞凋亡、清除自由基、抗炎、抗纤维化等多种生物活性作用,并且可促进骨髓间充质干细胞的成骨分化,具有应用于牙周炎治疗的潜能。目的:探讨益母草碱负载于壳聚糖/甘油磷酸钠/海藻酸钠水凝胶的抗炎与促成骨作用。方法:①分别制备壳聚糖/甘油磷酸钠/海藻酸钠水凝胶(空白水凝胶)与壳聚糖/甘油磷酸钠/海藻酸钠/益母草碱水凝胶(载药水凝胶),将两种水凝胶分别培养RAW 264.7细胞、MC3T3-E1细胞,利用CCK-8实验与活/死细胞染色检测水凝胶的细胞毒性。②将RAW 264.7细胞分5组培养:空白组常规培养24 h,脂多糖组加入脂多糖,单独水凝胶组加入脂多糖与空白水凝胶,载药水凝胶组加入脂多糖与载药水凝胶,抑制剂组加入脂多糖、载药水凝胶与PI3K抑制剂LY294002,处理24 h后,利用qRT-PCR法检测炎症相关因子mRNA表达,Western Blotting检测炎症相关因子与PI3K/AKT信号通路的蛋白表达。③将MC3T3-E1细胞分4组培养:空白组不加入任何材料,单独水凝胶组加入空白水凝胶,载药水凝胶组加入载药水凝胶,抑制剂组加入载药水凝胶与PI3K抑制剂LY294002,处理7 d后,进行碱性磷酸酶染色,利用qRT-PCR检测成骨相关因子mRNA表达水平,Western Blotting检测PI3K/AKT信号通路的蛋白表达。结果与结论:①CCK-8实验与活/死细胞染色结果显示,两种水凝胶无细胞毒性作用,具有良好的细胞相容性;②与空白组相比,脂多糖组白细胞介素6、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β的mRNA与蛋白表达升高(P<0.05),p-AKT、p-PI3K、p-p65、p-IκBα的蛋白表达升高(P<0.05);与脂多糖组比较,载药水凝胶组上述指标的mRNA与蛋白表达均降低(P<0.05);与载药水凝胶组相比,抑制剂组上述指标的mRNA与蛋白表达均降低(P<0.05);③载药水凝胶组碱性磷酸酶活性高于空白组、单独水凝胶组、抑制剂组(P<0.05);与空白组相比,单独水凝胶组碱性磷酸酶、Runx2、骨钙素与Ⅰ型胶原的mRNA表达升高(P<0.05),p-AKT、p-PI3K的蛋白表达升高(P<0.05);与单独水凝胶组相比,载药水凝胶组上述指标的mRNA与蛋白表达均升高(P<0.05);与载药水凝胶组相比,抑制剂组上述指标的mRNA与蛋白表达均降低(P<0.05);④结果表明,壳聚糖/甘油磷酸钠/海藻酸钠/益母草碱水凝胶具有抗炎与促成骨作用,该作用可能与调控PI3K/AKT信号通路相关。

成骨诱导人牙周膜干细胞来源外泌体促进炎症微环境下人牙周膜干细胞成骨分化

背景:成骨诱导间充质干细胞来源外泌体具有较强的成骨分化能力,但是在炎症微环境下对人牙周膜干细胞成骨分化的影响尚不明确。目的:探究成骨诱导人牙周膜干细胞来源外泌体在炎症微环境下对人牙周膜干细胞成骨分化的影响。方法:收集离体牙并分离培养人牙周膜干细胞,成骨诱导3 d后提取外泌体。将人牙周膜干细胞分为4组:对照组加入成骨诱导培养基,外泌体组加入含5μg/mL外泌体的成骨诱导培养基,炎症模型和炎症模型+外泌体组以1μg/mL脂多糖处理24 h构建细胞炎症微环境,炎症模型组在脂多糖处理后加入成骨诱导培养基,炎症模型+外泌体组在脂多糖处理后加入含5μg/mL外泌体的成骨诱导培养基。通过茜素红以及碱性磷酸酶染色法检测各组人牙周膜干细胞的成骨分化能力;实时荧光定量PCR与免疫印迹法检测各组人牙周膜干细胞中Runt相关转录因子2、骨桥蛋白、成骨细胞特异性转录因子Osterix(OSX)和wnt通路相关蛋白β-catenin的表达。结果与结论:(1)与对照组相比,炎症模型组碱性磷酸酶染色相对面积、矿化结节染色相对面积以及Runt相关转录因子2、骨桥蛋白、OSX的表达量显著降低(P <0.05);(2)与炎症模型组相比,炎症模型+外泌体组碱性磷酸酶染色相对面积、矿化结节染色相对面积以及Runt相关转录因子2、骨桥蛋白、OSX的表达显著升高(P <0.05);(3)与对照组相比,炎症模型组wnt通路相关蛋白β-catenin表达量显著增加(P <0.05);与炎症模型组相比,炎症模型+外泌体组β-catenin表达量显著降低(P <0.05)。结果表明,成骨诱导人牙周膜干细胞来源外泌体可促进炎症微环境下人牙周膜干细胞的成骨分化,其作用机制可能与wnt/β-catenin信号通路有关。

牵张力对小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化能力的作用及机制研究

目的:探讨牵张力作用对小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化能力的影响及作用机制。方法:原代分离并培养小鼠BMSCs,并将BMSCs分为对照组、牵张力作用6 h组、牵张力作用12 h组和牵张力作用12 h+雷帕霉素(Rap)组,采用多单元细胞拉伸装置施加动态牵张力进行干预。生化法检测细胞中碱性磷酸酶(ALP)活性;ELISA法检测细胞培养液上清中骨膜蛋白(POSTN)含量;RT-qPCR检测细胞中Runt相关转录因子2(RUNX2)、骨钙素(OCN)、Osterix和骨桥蛋白(OPN)mRNA表达水平;Western blot检测细胞中RUNX2、OCN、Osterix、OPN、POSTN、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和磷酸化mTOR(p-mTOR)蛋白表达水平。结果:与对照组比较,牵张力作用6 h组和12 h组细胞中ALP活性及RUNX2、Osterix、OCN和OPN mRNA表达水平均显著升高(均P<0.05),上清液POSTN含量、细胞中POSTN蛋白及p-mTOR/mTOR蛋白比值也显著升高(均P<0.05),且牵张力作用12 h组更明显。与牵张力作用12 h组比较,牵张力作用12 h+Rap组细胞中ALP活性和RUNX2、OCN、Osterix、OPN mRNA及蛋白表达水平均显著降低(均P<0.05),而细胞培养液上清中的POSTN含量无明显差异(P>0.05)。结论:牵张力通过介导POSTN表达调控mTOR信号通路激活,从而促进BMSCs成骨分化。

基于Wnt/β-Catenin信号通路探讨吴门骨密葆方含药血清促进间充质干细胞成骨分化的效应机制

目的基于Wnt/β-连环蛋白(β-Catenin)信号通路研究吴门骨密葆方含药血清促进骨髓间充质干细胞成骨分化机制。方法将大鼠骨髓间充质干细胞为正常血清组、经典诱导剂[间充质干细胞成骨诱导分化培养基(OBM)]组、吴门骨密葆方含药血清低(10 g生药/kg)和高剂量(20 g生药/kg)组、抑制剂[分泌型蛋白Dickkopf-1(DKK-1),0.1 ng·mL-1]组以及吴门骨密葆方含药血清低、高剂量+抑制剂组,成骨诱导分化后干预7 d时采用CCK8法检测细胞活力,随后采用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色法和ALP试剂盒检测不同剂量吴门骨密葆方含药血清及加入Wnt/β-Catenin信号通路特异性阻滞剂DKK-1干预的间充质干细胞ALP染色强度和活性,Western Blot测定间充质干细胞Wnt信号蛋白家族3alpha(Wnt3a)、β-Catenin、糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase 3β,GSK-3β)、破骨细胞抑制因子(osteoprotegerin,OPG)和核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of NF-κB ligand,RANKL)蛋白表达水平。结果与正常组比较,吴门骨密葆方含药血清干预均可有效促进间充质干细胞增殖(P均<0.05),吴门骨密葆方含药血清可有效促进间充质干细胞ALP染色的强度和活性(P均<0.05),以及调控成骨分化相关的Wnt3a、β-Catenin、GSK3β、OPG和RANKL蛋白表达(P均<0.05),但是这些调控作用均可被DKK-1在一定程度上逆转。结论吴门骨密葆方含药血清诱导骨髓间充质干细胞的成骨分化,可能通过激活Wnt/β-catenin信号通路以及影响OPG/RANKL通路而实现。

Chir99021调控Wnt/β-catenin信号通路抑制大鼠牙髓干细胞成骨诱导分化的机制

目的探讨Chir99021对大鼠牙髓干细胞(DPSCs)成骨诱导分化的影响及机制。方法原代分离大鼠DPSCs,利用荧光免疫法进行验证。设置不同浓度的Chir99021,通过CCK-8检测细胞增殖情况挑选最适浓度。利用茜素红染色验证细胞成骨诱导分化。最后通过Real-time PCR、Western blotting检测成骨诱导分化相关基因与蛋白无翅型MMTV整合位点家族成员1(Wnt1)、无翅型MMTV整合位点家族成员3A(Wnt3a)、β-连环蛋白(β-catenin)、轴抑制蛋白2抗体(Axin2)、骨钙素(OCN)、牙本质基质蛋白1(DMP1)的mRNA和蛋白表达情况。结果牙本质涎磷蛋白(DSPP)和干细胞标记物波形蛋白(vimentin)阳性表达,说明大鼠DPSCs分离成功。大鼠DPSCs成骨诱导后钙沉积物显著上升,加入糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)的小分子抑制剂Chir99021后钙沉积物明显减少。大鼠DPSCs成骨诱导分化后Wnt1、Wnt3a、β-catenin、Axin2、OCN和DMP1表达明显上升,而加入Chir99021后Wnt1、Wnt3a、β-catenin、Axin2、OCN和DMP1蛋白表达均显著下降。结论Chir99021对诱导7 d后的大鼠DPSCs成骨诱导分化有一定的抑制作用。