科学家培育出活性软骨

美国匹兹堡大学的科学家在实验室的芯片上培育出首例活性人体软骨。科研人员最终的目标是，利用创新性的3D打印手段，为骨关节炎患者和在战场上受伤的军人制造出替换性软骨。

用组织培养法保存软骨活性

目的 :观察用组织培养法保存软骨块活性的可行性 .方法 :取成年新西兰白兔全厚层喉甲状软骨 ,切成大小约5mm× 2mm× 1mm小块后用RPMI16 4 0培养液进行组织培养 ,并与 4 0 g·L-1甲醛和 9mL·L-1生理盐水所保存的软骨在保存 2 4h ,5 ,10 ,2 0和 30d时分别用倒置显微镜、HE和AB/PAS切片染色及台盼蓝排斥试验进行软骨活性比较 .结果 :用 4 0mL·L-1甲醛和生理盐水所保存的软骨分别于 2 4h及10d后基本失去活性 ,软骨细胞及基质变性坏死 ,而用RPMI16 4 0培养液所保存软骨在培养 30d后仍保持较好活性 ,软骨基质强度无明显变化 ,软骨细胞活性保持在 75 %以上 .结论 :与甲醛等化学保存方法相比 ,用组织培养法能较长期地保存软骨块活性 。

miR-125a-3p对骨关节炎大鼠软骨细胞活性、氧化应激反应及SIRT1/Foxo1蛋白表达的影响

目的 探讨miR-125a-3p对骨关节炎大鼠软骨细胞活性、氧化应激反应及细胞沉默信息调节因子1/叉头框转录因子o1(SIRT1/Foxo1)蛋白表达的影响。方法 将40只大鼠随机分为对照组(健康大鼠)、模型组(骨关节炎大鼠,造模后不做其他处理及干预)、miR-125a-3p组(骨关节炎大鼠,造模成功7 d后于大鼠左膝关节关节腔内注射miR-125a-3p抑制剂)、阿利吉仑组(骨关节炎大鼠,造模成功7 d后给予大鼠50 mg/kg阿利吉仑灌胃),每组10只。通过氧化应激反应检测超氧物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)、乳酸脱氢酶(LDH),HE、番红O、Masson染色检查大鼠软骨损伤情况,TUNEL检测软骨细胞凋亡,RT-PCR与免疫印迹检测SIRT1、Foxo1基因及蛋白水平。结果 软骨细胞凋亡率模型组高于miR-125a-3p组与阿利吉仑组(P<0.05),miR-125a-3p组与阿利吉仑组比较差异无统计学意义(P>0.05)。HE、番红O、Masson染色显示,模型组大鼠关节软骨面骨裂隙形成;miR-125a-3p组与阿利吉仑组大鼠关节软骨表面变得光滑,无明显裂隙。RT-PCR与免疫印迹检测显示,与模型组相比,miR-125a-3p组与阿利吉仑组SOD、GSH、SIRT1水平均升高(P<0.05), MDA、LDH、Foxo1水平均降低(P<0.05)。结论 miR-125a-3p通过调控SIRT1/Foxo1信号通路,可降低氧化应激反应,抑制软骨细胞凋亡,改善骨关节炎病情。

鲨鱼软骨活性段蛋白在大肠杆菌中的融合表达及培养条件的优化

采用三角摇瓶来摸索菌种BL21(DE3)/pET3C-aSCAIF表达目的蛋白的最优发酵条件,并在此基础上在Biotop CF-5L自动控制发酵罐中,利用补料分批培养技术,流加甘油,进行发酵培养.摇瓶培养最优条件:2%接种量、25 mL LB培养基、37℃培养、0.5%的甘油做碳源,接种后4 h加入终浓度为0.5 mmol/L的IPTG,诱导4 h后目的蛋白表达量最高.菌种在Biotop CF-5L自动控制发酵罐中的条件为:以10%的接种量接种到2.5 L发酵培养基中,设定溶氧30%,pH7.0,温度37℃,通气量3 L/min,流加甘油15 g,培养4 h后,加入终浓度为0.5 mmol/L的IPTG,诱导4 h后终止发酵,发酵罐中获得的菌体量为62.1 g.

注射型软骨组织工程活性材料修复关节软骨缺损的实验研究

目的 利用注射型活性材料修复兔关节软骨,比较碱性成纤维细胞生长因子(Basic fibroblastic growth factor,bFGF)和骨形态发生蛋白(Bone morphogenic protein,BMP)的治疗效果。方法 取18只14周龄成年大白兔随机分为3组,每只动物于双侧膝关节股骨髌股关节面制备直径4mm全层软骨缺损模型,钻通骨髓腔。准备注射型bFGF和BMP生物蛋白胶材料,三组分别接受如下治疗。A组注射型碱性成纤维细胞生长因子,B组注射型骨形态发生蛋白,C组单纯生物蛋白胶治疗。于8周,12周,24周观察大体和形态学特征,组织学评分。结果 A组于8,12周时,软骨缺损被白色半透明坚硬组织平滑修复,富有光泽,与正常软骨边界清楚,24周时修复组织与正常软骨边界模糊,质地坚硬,表面平滑光润。B组于8,12,24周时候均未将缺损表面修复平滑,为疏松组织缺损底部,凹陷明显残留。C组全程均未见软骨修复。组织评分A组明显优于B组C组(P<0.05),而B组和C组间无差异(P>0.05)。结论 注射型碱性成纤维细胞生长因子可以有效修复兔关节软骨的缺损,效果明显优于BMP治疗组,为关节镜等微创治疗方法提供了实验参考。

褪黑素对小鼠软骨细胞系ATDC5活性的影响

背景:目前在青少年特发性脊柱侧凸的研究中,主要使用从青少年髂软骨中提取的人原代软骨细胞,然而由于家长顾虑及伦理限制等原因,极大限制了青少年特发性脊柱侧凸的研究。因此,寻找一种可以代替人原代软骨细胞进行青少年特发性脊柱侧凸研究的细胞具有重大科研和社会意义。目的:观察小鼠软骨细胞系ATDC5在褪黑素刺激下的活性、受体及信号通路蛋白的改变,探究是否可以使用ATDC5细胞代替人软骨细胞。方法:将ATDC5细胞接种于96孔板中,给予不同浓度(10^(-5),10^(-6),10^(-7),10^(-8),10^(-9),10^(-10),10^(-11),10^(-12)mol/L)的褪黑素刺激,以不给予褪黑素刺激的细胞为对照,培养72 h后,采用MTT法检测ATDC5细胞增殖率。将ATDC5细胞接种于96孔板中,对照组不给予褪黑素刺激,实验组给予10^(-5)mol/L的褪黑素刺激,培养24 h后,采用免疫印迹法检测褪黑素受体及AMPK通路的蛋白表达。结果与结论:①随着褪黑素刺激浓度的增加,ATDC5细胞增殖率升高;②实验组Ⅱ型胶原、p-AMPK、褪黑素受体基因1B的蛋白表达高于对照组(P<0.05),两组AMPK、褪黑素受体基因1A的蛋白表达比较差异无显著性意义(P>0.05);③结果表明,褪黑素可促进小鼠软骨细胞系ATDC5增殖,其增殖率与文献报道的相同浓度褪黑素刺激人软骨细胞类似,提示存在使用小鼠软骨细胞系ATDC5代替人软骨细胞进行研究的可能性。

不同饵料对中间球海胆摄食与生长及硫酸软骨素积累的影响

【目的】明确海带、江蓠和石莼3种饵料对中间球海胆摄食、壳径增长、体质量增长、性腺颜色及硫酸软骨素积累的影响,为筛选适宜的养殖海胆饵料及合理制定鲜饵料匮乏期的中间球海胆投喂计划提供理论依据。【方法】将中间球海胆按投喂饵料分为海带投喂组、江蓠投喂组和石莼投喂组,在投喂第30、60和90 d,利用游标卡尺测定海胆壳径和壳高,使用天平测定海胆体质量和性腺重量,计算日平均摄食率、饵料系数、壳径特定生长率、体质量特定生长率和性腺指数;通过色度计测定性腺颜色并计算色差;采用酶联免疫分析法(ELISA)测定中间球海胆性腺硫酸软骨素含量和硫酸软骨素合酶活性。【结果】随着投喂时间的推移,各处理组中间球海胆的日平均摄食率呈下降趋势,江蓠投喂组日平均摄食率最高,其次是海带投喂组,石莼投喂组中间球海胆的日平均摄食率最低;在各时间段,饵料系数最高的是江蓠投喂组,其次是海带投喂组,最低的是石莼投喂组,且三者差异显著(P<0.05,下同);随投喂时间的推移,各处理组中间球海胆的壳径特定生长率和体质量特定生长率均呈下降趋势,在相同投喂时间下,各处理组的海胆壳径特定生长率和体质量特定生长率均差异显著,排序均为海带投喂组>石莼投喂组>江蓠投喂组;3个处理组的中间球海胆性腺指数存在一定差异,排序为海带投喂组>石莼投喂组>江蓠投喂组;江蓠投喂组和海带投喂组中间球海胆性腺颜色较优,江蓠投喂组性腺红度在各投喂时间段均最高,且在第90 d江蓠投喂组性腺黄度显著高于其余处理组,海带投喂组性腺亮黄色差在各投喂时间段均最低;江蓠投喂组的中间球海胆性腺硫酸软骨素含量和硫酸软骨素合酶活性最低,海带投喂组和石莼投喂组无显著差异(P>0.05)。【结论】不同饵料对中间球海胆摄食、壳径增长、体质量增长、性腺发育和品质及硫酸软骨素积累存在不同影响,在海带匮乏期可通过投喂石莼和江蓠进行有效补充,从而保障中间球海胆的生长和发育。