自噬相关基因Beclin1和LC3在颈椎后纵韧带骨化组织中的表达及其与成骨因子的相关性分析

目的:探讨自噬相关基因Beclin1和LC3在颈椎后纵韧带骨化组织中的表达水平及其与成骨因子的相关性。方法:收集2020年10月~2021年5月经手术切除的颈椎后纵韧带骨化(ossification of posterior longitudinal ligament,OPLL)患者的18例后纵韧带组织标本(OPLL组)和15例非骨化的颈椎后纵韧带组织标本(非OPLL组)。苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色观察颈椎后纵韧带组织形态学改变;Von Kossa染色观察颈椎后纵韧带钙盐沉积情况;通过免疫组织化学染色及实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)技术分别测定两组标本中Beclin1、微管相关蛋白轻链(microtubule associated protein light chain 3,LC3)和Runt-相关转录因子-2(runt-related transcription factor 2,RUNX2),骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)及Osterix的mRNA及蛋白的表达水平;采用Pearson相关性分析行Beclin1、LC3与RUNX2、BMP2及Osterix的关系研究。结果:与非OPLL组相比,OPLL组细胞形态较大且形状不规则,细胞核较明显;Von Kossa染色可见非OPLL组无明显钙盐沉积,而OPLL组可见棕黑色钙盐并聚积成片状或团状;Beclin1、LC3、RUNX2、BMP2及Osterix的蛋白及mRNA在OPLL组中的表达水平显著高于非OPLL组(P<0.05);Beclin1 mRNA表达水平与BMP2、RUNX2和Osterix具有显著相关性(P<0.05,r>0.5),而LC3与成骨因子不具备相关性。结论:自噬相关基因Beclin1和LC3在颈椎OPLL组织中显著高表达,Beclin1与后纵韧带成骨密切相关。

Notch1信号通路调节成骨因子影响腰椎间盘钙化机制研究

目的:探究Notch1信号通路调节成骨因子影响腰椎间盘钙化的机制。方法:分离SD大鼠原代纤维环细胞并进行传代培养,分别加入诱导因子骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)和碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)诱导钙化(分别为BMP-2组和b-FGF组),并设置对照组(正常培养基中培养)。随后进行细胞形态及细胞荧光鉴定、茜素红染色、ELISA检测、qRT-PCR实验,以确定诱导钙化的效果。再次进行细胞分组,分为对照组、钙化组(加入诱导因子BMP-2)、钙化+LPS组(加入诱导因子BMP-2和Notch1通路激活剂LPS)、钙化+DAPT组(加入诱导因子BMP-2和Notch1通路抑制剂DAPT),进行茜素红染色、流式细胞术检测细胞凋亡,ELISA检测成骨因子含量,Western blot检测BMP-2、b-FGF、Notch1蛋白表达情况。结果:诱导因子筛选结果表明BMP-2组和b-FGF组大鼠纤维环细胞矿化结节数目均明显增加,且BMP-2组效果更显著;同时ELISA及Western blot结果表明诱导组细胞中BMP-2、b-FGF含量水平及BMP-2、b-FGF、Notch1 mRNA表达水平均显著升高(P<0.01)。探究Notch1信号通路影响腰椎间盘钙化机制结果表明:与钙化组相比,钙化+LPS组大鼠纤维环细胞矿化结节数目,细胞凋亡率,BMP-2、b-FGF含量水平,BMP-2、b-FGF、Notch1蛋白表达水平进一步显著增加;而钙化+DAPT组大鼠纤维环细胞矿化结节数目,细胞凋亡率,BMP-2、b-FGF含量水平,BMP-2、b-FGF、Notch1蛋白表达水平均降低(P<0.05或P<0.01)。结论:Notch1信号通路通过正向调控成骨因子含量促进腰椎间盘钙化。

生物降解材料复合成骨因子在骨科应用研究中的进展

背景:生物可降解植入物不仅可重建骨缺损部位,而且随着材料的逐步降解,新生骨组织可完全替代移植材料,填充骨缺损处。目的:总结生物降解材料复合成骨因子在骨科的研究进展。方法:以"可降解材料,成骨因子,细胞活性因子,骨组织工程;Biodegradable materials,factors,cell active factor,bone tissue engineering"为检索词,应用计算机检索Pub Med、万方、CNKI数据库2000至2015年的相关文献。结果与结论:生物可降解医用高分子材料可分为天然高分子材料和人工合成可降解材料。天然高分子材料具有良好的生物相容性,但其机械强度较差;人工合成可降解材料械强度较天然高分子材料高,但容易造成局部酸性物质堆积,产生局部炎症反应。将生物可降解医用高分子材料与成骨因子复合,可提高材料的力学强度与骨诱导能力,但将其作为骨修复材料应用于临床还有很多问题需要解决。

成骨因子在成骨及骨病中的作用

背景:在骨形成及骨病中,有多种因子的表达,这些因子能在体外诱导软骨成骨,或诱导骨腹细胞成软骨细胞。目的:总结近年来广泛研究的成骨因子,强调成骨因子在骨形成和骨病中的作用。方法:以osteogenic factors,bone disease,bone formation,Intercellular Signaling Peptides and Proteins,osteogenesis为检索词,检索Medline数据库(2008-01/2009-07);以成骨因子,骨形成,骨病,细胞因子,刺激因子为检索词,检索中国期刊全文数据库(2008-01/2009-07)。文献检索语种限制为英文和中文。纳入成骨因子及骨形成或骨病相关的内容。排除已被证实落后的研究及重复性研究。结果与结论:计算机初检得到158篇文献,根据纳入排除标准,对成骨因子在骨形成和骨病中的作用进行分析。骨形成及骨病是复杂的过程,受多种激素、全身及局部生长因子的调控。多种骨生长因子参加了骨愈合与骨代谢相关疾病过程,通过局部自/旁分泌方式作用于靶细胞,也通过血液循环作用于远隔部位靶细胞。成纤维细胞生长因子,骨形成蛋白,血小板衍生生长因子,转化生长因子,白细胞介素1,胰岛素样生长因子,生长激素等都参与了骨重建过程中骨细胞的增殖、分化以及基质合成的调节及骨病的代谢。成骨因子在骨形成过程及骨相关疾病过程中发挥重要的作用,越来越多的成骨因子已用于临床及骨组织工程研究中,其效果已经得到了临床证实。

成骨因子保留结合补肾凉血化瘀方促进踝部骨折快速愈合的临床研究

目的:观察成骨因子保留结合补肾凉血化瘀中药对踝部骨折术后快速愈合的影响。方法:将120例均符合纳入排除标准的踝部骨折患者随机分成3组,分别为成骨因子保留组、中药组和成骨因子保留+中药组,每组40例。成骨因子保留组术中在骨折线处回植含有成骨因子的血肿块,中药组采用常规切开复位内固定术,术后次日开始口服补肾凉血化瘀中药,疗程为4周;成骨因子保留+中药是在保留血块的基础上同时口服补肾凉血化瘀中药4周。分别于术后1周、2周和4周时测量患肢踝后足评分系统量表(AOFAS)评分;术前、术后2周和4周时检测患者血清中骨碱性磷酸酶(BALP)、骨钙素(BGP)、Ⅰ型前胶原羧基端肽(PICP)等骨生化指标的含量;在术后第4、5、6、7、8周对患肢行X射线检查,确定骨折愈合时间。结果:三组患者术后1周时的AOFAS评分比较无明显统计学差异(P>0.05),而术后2周和4周时,联合组和中药组患肢踝部AOFAS评分均明显高于单纯成骨因子保留组,差异均有显著统计学意义(P<0.01);术后2周和4周时中药组的患肢踝部AOFAS评分均稍微高于联合组,但差异无统计学意义(P>0.05)。三组患者术前的骨代谢指标BGP、BALP和PICP比较差异均无统计学意义(P>0.05);术后2周和4周时,单纯成骨因子保留组和联合组的BGP、BALP和PICP值均高于中药组(P<0.01),而且联合组的相关指标也高于单纯成骨因子保留组(P<0.01)。成骨因子保留组和联合组的骨折愈合时间均短于中药组(P<0.01),而且联合组的愈合时间也较单纯成骨因子保留组缩短(P<0.01)。结论:补肾凉血化瘀中药能协同成骨因子保留促进踝部骨折愈合,并能快速恢复成骨因子保留的踝部骨折内固定术后的踝关节活动功能,表明成骨因子保留结合补肾凉血化瘀法能有效促进踝部骨折快速愈合,加快踝关节功能恢复。

成骨因子BMP-2/Smads/Runx2信号转导通路

骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)-2在骨形成过程中起着重要作用,BMP-2与多种细胞因子形成信号通路,促进成骨性细胞分化和骨细胞外基质合成与分泌。在骨形成过程中,BMP-2也作为启动调节因子促进新骨形成。该文就骨形态发生蛋白重要信号通路BMP-2/Smads/Runx2与骨发生发育的研究进展作一综述。

特制接骨丸对Masquelet技术中诱导膜成骨因子表达的影响

目的:观察特制接骨丸对Masquelet技术形成的诱导膜中VEGF、BMP-2、TGF-β1成骨因子表达的影响。方法:选取48只雄性SD大鼠,以随机数字表法分为空白对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组4组,每组12只。建立大鼠胫骨骨缺损模型,缺损处植入抗生素骨水泥,术后给予不同浓度的特制接骨丸灌胃。空白对照组给予等量蒸馏水,连续给药4周,取出诱导膜,测量VEGF、BMP-2、TGF-β1的表达。结果:高、中、低剂量组成骨因子表达均高于空白组,且P<0.05,差异有统计学意义;高剂量组表达最明显、中剂量组次之、低剂量组再次之,且两两之间差异有统计学意义,P<0.05。结论:特制接骨丸对Masquelet技术中VEGF、BMP-2、TGF-β1成骨因子的表达具有明显上调作用,且对表达的影响与给药浓度相关。

2型糖尿病并发骨质疏松患者血清成骨因子和成脂因子的变化

目的:探讨血清成骨因子和成脂因子在2型糖尿病并发骨质疏松患者中的变化规律。方法:选择2016年4月—2017年10月盐城市第一人民医院进行双能X线骨密度(dual energy X-ray absorptiometry, DXA)检查的120例2型糖尿病患者为观察组(A组:骨密度正常的患者30例,B组:合并骨量减少的患者28例,C组:合并骨质疏松的患者33例,D组:合并骨质疏松并行强化血糖控制的患者29例),30例非糖尿病且骨密度正常的健康者为对照组,应用酶联免疫吸附法测定研究对象的碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)、Runt相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,Runx2)、过氧化物酶增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptorγ, PPARγ)、CCAAT-增强子结合蛋白α(CCAAT/enhancer binding proteinα, C/EBPα)水平。结果:观察组各亚组糖化血红蛋白均高于对照组(P<0.05),DXA骨密度测定T值均低于对照组(P<0.05);观察组中D组糖化血红蛋白低于C组(P<0.05),DXA骨密度测定T值高于C组(P<0.05);观察组各亚组的ALP、Runx2水平均明显低于对照组(P<0.05),PPARγ、C/EBPα水平均高于对照组(P<0.05);观察组中D组患者ALP、Runx2水平高于C组(P<0.05),PPARγ、C/EBPα水平低于C组(P<0.05)。ALP、Runx2与骨密度水平呈正相关,PPARγ、C/EBPα水平与骨密度水平呈负相关。结论:血清成骨因子和成脂因子在2型糖尿病并发骨质疏松形成及发展过程中具有重要意义,骨密度水平与成骨因子呈正相关,与成脂因子呈负相关,可为骨质疏松诊断及治疗效果评估提供参考,以提高诊断准确性。

成骨因子

近年来人们已从脱钙骨基质中分离到多种成骨因子。在众多的成骨因子中,骨形态发生蛋白(BMP)为一种酸性复合糖蛋白,对间充质细胞有强大的促分化作用,在体内外均有显著的骨诱导作用,有利于骨缺损的再生修复,已被试用于临床骨不连等的治疗。骨骼生长因子、骨源性生长因子、软骨源性生长因子和软骨诱导因子仅对靶细胞有促分裂的作用,且多在细胞培养条件下才显示出来。骨连接蛋白对钙盐与胶原的结合有促进作用,与骨基质内钙化的形成和发展有关。

应力作用下骨不连断端组织中成骨因子的变化

背景:动物实验表明在骨不连断端的纤维组织中仍存在一定数量的成骨细胞及成骨因子,并且断端周围血管数量与正常骨折愈合组织差异无统计学意义。目的:观察机械应力作用下骨不连断端成骨生长因子骨形态发生蛋白、血管内皮生长因子、转化生长因子β1的变化。方法:选取60只成年雄性SD大鼠,通过股骨干截骨,采用自制可调节加压式外固定架建立骨不连模型。术后第4,8,12周X射线片及组织学观察断端变化,确立骨不连模型,排除感染、外架脱落等个体。选取40只骨不连模型大鼠随机分成2组:实验组定期给予低强度高频率应力刺激;对照组无应力刺激。3个月后采用放射学评分和组织学切片观察骨不连断端成骨情况;通过RT-PCR及免疫组化评估不同时间段断端组织中骨形态发生蛋白2、血管内皮生长因子及转化生长因子β1的表达及差异。结果与结论:①第12周X射线片及组织学显示断端髓腔骨性封闭,无骨桥连结,结缔纤维组织填充,骨不连模型建立;②实验组第4周,断端间隙显影模糊;第8周断端间隙呈絮状影;第12周断端间隙出现单侧的骨桥,第12周X射线评分显著高于第4,8周及对照组(P<0.05);③RT-PCR及免疫组化结果显示,实验组骨形态发生蛋白2表达在第8周达到峰值,血管内皮生长因子基因扩增在第4周出现高峰,而其表达在第8周出现峰值,转化生长因子β1表达趋势平稳;实验组不同时间段成骨因子表达均显著高于对照组(P<0.05);④结果表明,机械应力作用下骨不连断端骨形态发生蛋白2、转化生长因子β1、血管内皮生长因子表达增高,断端间有新骨形成,提示低强度应力有促进成骨的作用。

成骨诱导因子缓释系统修饰国产多孔钽对MG63细胞功能的影响

背景:课题组前期研究发现,国产多孔钽有利于MG63细胞的早期黏附、增殖,可用作骨组织工程支架材料。目的:进一步探讨成骨诱导因子缓释系统修饰的国产多孔钽对MG63细胞黏附增殖及分化能力的影响。方法:在聚乳酸-羟基乙酸共聚化合物凝胶中加入体积分数为15%的成骨诱导因子溶液,构成成骨诱导因子缓释系统。取第3代MG63细胞,分别接种于单纯多孔钽表面(对照组)、聚乳酸-羟基乙酸共聚化合物凝胶涂覆的多孔钽表面(凝胶涂覆组)、成骨诱导因子缓释系统涂覆的多孔钽表面(缓释系统涂覆组),共培养5 d后,利用鬼笔环肽染色观察材料表面细胞骨架,流式细胞仪检测细胞增殖,Western blot、RT-qPCR检测材料表面细胞Ⅰ型胶原、骨桥蛋白、RUNX-2的蛋白和mRNA表达。结果与结论:①鬼笔环肽染色显示,MG63细胞在3组多孔钽表面及内部黏附生长,细胞分泌的基质覆盖在材料表面;②流式细胞仪检测显示,缓释系统涂覆组细胞增殖快于对照组、凝胶涂覆组(P<0.05);③Western blot、RT-qPCR检测显示,缓释系统涂覆组Ⅰ型胶原、骨桥蛋白、RUNX-2的蛋白和mRNA表达均高于对照组、凝胶涂覆组(P<0.05);④结果表明,经成骨诱导因子缓释系统修饰的国产多孔钽有利于MG63成骨细胞的黏附、增殖及分化。

间隙连接蛋白Connexin43对力刺激下人牙周膜细胞成骨相关转录因子表达的影响

目的研究间隙连接蛋白Connexin43(Cx43)在牵张力刺激下对牙周膜成纤维细胞成骨相关转录因子表达的影响。方法对体外培养的人牙周膜成纤维细胞(h PDLFs)施加变形量为5%的牵张力,在受力1、2、4、8、24 h后检测成骨相关转录因子Osterix、RUNX2及Cx43 mRNA的表达。分别采用间隙连接的阻断剂18α-GA和基因沉没Cx43的方法阻断Cx43后观察Osteix、RUNX2 mRNA表达的变化。结果对h PDLFs施加牵张力时,h PDLFs内的Cx43、Osterix和RUNX2mRNA水平随加力时间增加表达均明显增强(P均<O.05),在24 h达到最高值。分别阻断间隙连接通道和抑制间隙连接蛋白Cx43,结果显示Osterix和RUNX2 mRNA表达水平均受到明显抑制(P均<O.05)。结论力刺激下间隙连接蛋白Cx43及成骨转录因子Osterix和RUNX2在h PDLFs中的表达呈现时间依赖性增加。间隙连接蛋白Cx43可能参与了这两种成骨转录因子表达的调节。

MT01对Pg感染的成骨细胞MG63特异性成骨相关因子表达的影响

目的:通过检测MT01对牙周致病菌Pg感染的成骨细胞MG63细胞内特异性成骨相关因子基因表达水平,探讨MT01对感染状态下成骨细胞成骨分化作用的影响。方法:选取生长状态稳定的人成骨样细胞MG63接种于6孔板,分别加入质量浓度1mg/L的特定序列寡核苷酸MT01和等体积PBS,共孵育3h后,加入感染复数MOI=100∶1的Pg菌悬液(对照组加等体积PBS)。即实验分为:MT01+Pg、MT01、Pg和空白对照4组,Realtime PCR检测2、4、6、8、12、24h特异性成骨相关因子Runx2,SP7mRNA的表达。结果:在有无Pg感染的状态下,MT01均可上调成骨细胞MG63细胞内成骨相关因子Runx2,SP7mRNA的表达,但在不同时间点,MT01调控Runx2,SP7mRNA表达上调的能力存在差异。结论:MT01可以促进牙周致病菌感染下的成骨细胞的成骨向分化。

miR-31-5p对牙髓干细胞HIF-1α/BNIP3信号通路及成骨相关因子表达的影响

目的 :探讨微小RNA-31-5p(miR-31-5p)对牙髓干细胞(DPSCs)低氧诱导因子1α(HIF-1α)/Bcl-2/腺病毒E1B 19-kDa相互作用蛋白3(BNIP3)信号通路及成骨相关因子表达的影响。方法 :体外培养人DPSCs,分为对照组(不转染)、mimic NC组(转染negative control-miR-31-5p)、miR-31-5p mimic组(转染hsa-miR-31-5p mimic)、si RNA NC组(转染nonsense siRNA)和miR-31-5p siRNA组(转染miR-31-5p siRNA)。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测各组DPSCs细胞中miR-31-5p、HIF-1α、BNIP3、碱性磷酸酶(ALP)、Runt相关转录子2(Runx2)mRNA的表达情况,MTT法检测各组DPSCs细胞增殖情况,ALP活性测定试剂盒检测各组DPSCs细胞ALP活性,蛋白印迹(WB)法检测各组DPSCs细胞中HIF-1α、BNIP3、Runx2蛋白的表达情况。采用SPSS 24.0软件包对数据进行统计学分析。结果:与对照组、mimic NC组相比,miR-31-5p mimic组DPSCs细胞A值、ALP mRNA表达水平及活性、Runx2 mRNA及蛋白表达水平显著降低(P<0.05),ALP染色明显减弱,miR-31-5p mRNA、HIF-1α、BNIP3 mRNA及HIF-1α、BNIP3、Beclin1蛋白表达水平显著升高(P<0.05)。与对照组、siRNA NC组相比,miR-31-5p siRNA组DPSCs细胞A值、ALP mRNA表达水平及活性、Runx2 mRNA及蛋白水平显著升高(P<0.05),ALP染色明显增强,miR-31-5p mRNA、HIF-1α、BNIP3 mRNA及HIF-1α、BNIP3、Beclin1蛋白表达水平显著降低(P<0.05)。结论 :miR-31-5p可以激活HIF-1α/BNIP3信号通路,抑制DPSCs细胞的成骨相关因子表达。

全髋关节置换者骨髓间充质干细胞中成骨细胞相关因子的基因表达

背景:全髋关节置换后假体的使用寿命与假体周围有效的骨生成密切相关,这包括骨髓间充质干细胞的募集。碱性磷酸酶、Runx2、MSX2、骨形态发生蛋白2及骨形态发生蛋白受体1a,b的基因表达可反映出骨髓间充质干细胞的成骨潜能。目的:分析全髋关节置换患者骨髓间充质干细胞相关成骨基因的表达水平与性别、年龄及体质量指数的关系。方法:选取12例接受全髋关节置换的患者,术中取患者股骨近端的骨髓组织于体外在α-MEM与体积分数20%胎牛血清培养基中扩增至子一代(Passage1),取出细胞进行流式细胞学或RNA检测,应用反转录-聚合酶链反应用检测成骨相关信号因子SOST、碱性磷酸酶、Runx2,MSX2、骨形态发生蛋白2及骨形态发生蛋白受体1a,b的RNA表达水平。骨形态发生蛋白2与骨形态发生蛋白1a,b的关系应用线性回归分析;成骨相关因子与SOST的关联性应用Pearson分析。结果与结论:骨髓间充质干细胞成骨相关信号因子与患者的性别、年龄及体质量指数无明显相关性。线性回归分析表明,骨形态发生蛋白2与骨形态发生蛋白受体1a存在显著相关性(P<0.01),但与骨形态发生蛋白受体1b无相关性。SOST与碱性磷酸酶、MSX2及骨形态发生蛋白受体1a有相关性(P<0.05)。提示全髋关节置换后假体的稳定性可能与患者的成骨能力相关。尽管性别、年龄及体质量指数等与成骨潜能无明显联系,但这些因素仍然可能影响假体的稳定性。

中空多孔金属假体复合诱导因子对骨髓间充质干细胞生长及成骨分化的影响

背景:将骨形态发生蛋白与中空多孔钛合金复合,可提升材料与周围骨组织的亲和力。目的:观察骨形态发生蛋白2对中空多孔金属假体支架内骨髓间充质干细胞生长及成骨分化的影响。方法:将第3代SD大鼠骨髓间充质干细胞直接接种于中空多孔金属假体支架上,分别以含0,0.001,0.01,0.06,0.1 g/L骨形态发生蛋白2的DMEM培养基培养,培养0,6,12,24,48 h,采用MTT法检测细胞黏附情况;培养18 d,茜素红染色检测细胞成骨分化能力。将Transwell培养池置于中空多孔金属假体支架上,上室加入5×108 L-1的骨髓间充质干细胞悬液,下室分别加入含0,0.001,0.01,0.06,0.1 g/L骨形态发生蛋白2的DMEM培养基,培养0,6,12,24,48 h后检测细胞迁徙能力。结果与结论:1培养6-48 h,不同质量浓度骨形态发生蛋白2呈时间依赖性促进骨髓间充质干细胞的黏附;2培养18 d,经不同质量浓度骨形态发生蛋白2干预后,骨髓间充质干细胞由梭形改变为多角形,细胞呈多层性、重叠性排列,形成大量钙化结节,茜素红染色呈鲜红色;3培养6-48 h内,骨形态发生蛋白2可促进骨髓间充质干细胞的迁徙,且呈浓度、时间依赖性;4结果表明:骨形态发生蛋白2可增强中空多孔金属假体支架上骨髓间充质干细胞在的黏附能力、成骨分化能力与迁徙能力。

人成骨特异性转录因子cDNA胞外区片段的克隆和序列分析

目的:克隆人成骨特异性转录因子(cbfa1)cDNA胞外区片段并进行序列分析。方法:提取人骨肉瘤细胞系MG63的总RNA,逆转录合成cDNA,用PCR法扩增cbfa1基因片段。将获得的预期大小的PCR产物插入pUC19克隆载体中,转化TOP10感受态细胞,蓝白筛选白色克隆,进行体外扩增,提取质粒进行酶切鉴定后进行序列分析。结果:从人骨肉瘤细胞系细胞提取的总RNA中成功获得人cbfa1基因片段和重组质粒pUC19-cbfa1,DNA序列分析证实其序列和文献报道一致。结论:采用基因克隆的方法得到人cbfa1基因片段和重组质粒pUC19-cbfa1,为进一步进行其结构和功能研究打下基础。

MSCs成骨分化中BMP2对成骨转录因子SATB2表达的调控作用

目的探索间充质干细胞(MSCs)成骨分化中骨形态发生蛋白2(BMP2)对成骨转录因子SATB2表达的调控作用。方法体外培养小鼠间充质细胞系C2C12,腺病毒介导的BMP2(Adv-BMP2)诱导其向成骨细胞分化,建立并验证C2C12细胞成骨分化细胞模型。Real-Time PCR和Western blotting分别检测C2C12细胞成骨分化过程中经不同浓度Adv-BMP2处理不同时间时SATB2 mRNA和SATB2蛋白表达;以经相应浓度Adv-β-Gal处理细胞作对照。结果经150 pfu/cell Adv-BMP2处理C2C12细胞5 d后,成骨细胞标志基因Ⅰ型胶原、骨唾液酸蛋白和骨钙素表达以及碱性磷酸酶活性均显著增加,MSCs成骨分化模型构建成功。150 pfu/cell Adv-BMP2诱导C2C12细胞成骨分化过程中,SATB2 mRNA和SATB蛋白表达随分化进程而增加;Adv-BMP2浓度为0～225 pfu/cell时,SATB2表达随Adv-BMP2浓度升高而增加。结论 BMP2可调控SATB2的表达,从而影响MSCs成骨分化。

大鼠正畸牙移动牙周组织中叉头框蛋白O1和成骨特异转录因子RUNX2的表达

目的:检测大鼠正畸牙移动牙周组织中叉头框蛋白O1(forkhead box O1,Fox O1)和Runt相关转录因子2(runt-related transcription factor 2,Runx2)的表达变化,初步探讨Fox O1和Runx2在正畸牙移动牙周组织改建中的作用及相互关系。方法:将40只8周龄雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠随机分为5组,建立正畸牙移动模型,以上颌左侧加力的第一磨牙为实验侧,右侧不加力的第一磨牙为对照侧。分别加力1、3、5、7、14 d后处死大鼠,解剖分离出含有第一磨牙的牙槽骨制备标本,进行苏木精-伊红(H-E)染色和Fox O1、Runx2免疫组织化学染色,利用Image Pro Plus图像分析系统对染色后的切片做定量分析,采用SPSS 13.0软件包对数据进行统计学处理。结果:Fox O1在牙周膜主要表达于成骨细胞及成牙骨质细胞中,Runx2主要表达于成骨细胞、成纤维细胞及成牙骨质细胞中。实验组加力后,大鼠牙周组织中Fox O1和Runx2的表达增强,在3~5 d内达到峰值,而后表达降低;14 d时与对照组相比无显著差异(P>0.05),其余组与对照组相比均有显著差异(P<0.05)。结论:Fox O1和Runx2参与了正畸牙移动中的牙周组织改建,且主要参与了成骨细胞和骨形成的过程。

血管内皮生长因子和骨形态发生蛋白在骨组织工程中的作用

背景:在临床中由于骨质疏松性骨折、创伤、先天性骨发育不良、进行性骨骼紊乱引起的大段结构性骨缺损非常常见,组织工程骨为骨缺损的修复提供了新希望。骨组织工程研究中关于生长因子的研究较多,已取得了一些成果,如何在时间上控制各种不同生物活性的生长因子是研究热点。目的:综述血管内皮生长因子和骨形态发生蛋白在血管化组织工程骨中的研究进展。方法:由第一作者用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI:1990至2015年)Medline(1990至2015年)数据库,检索词分别为"成骨因子、成血管因子、组织工程骨、骨修复、血管化、血管内皮生长因子、骨形态发生蛋白、序贯释放、种子细胞、细胞支架"和"osteogenic factors,angiogenic factors,tissue engineering bone,bone repair,vascularization,VEGF,BMPs,sequential release,seed cells,cytoskeleton",语言分别设定为中文和英文。检索有关血管内皮生长因子和骨形态发生蛋白在骨修复作用中的研究,并总结作用机制及研究方向。结果与结论:共检索到313篇文献,按纳入及排除标准筛选后,纳入文章87篇。结果表明,骨缺损的重建伴随着多种不同的生物活性分子,各自具有不同的潜能和效率。血管和成骨是骨修复两个最为重要的过程,成骨生长因子在维持骨骼结构和骨形成中发挥重要的作用,而成血管生长因子可以为组织的生长、分化和功能化提供氧气和营养物质,双因子或多因子联合作用是目前但骨组织工程中的一个发展方向,成骨与成血管生物因子比单独使用其中一种具有更好的成骨效果,但是控制外源性成骨与成血管生物因子的释放剂量是在治疗过程中的关键研究问题。