真皮来源细胞亚群修复小鼠颅骨缺损

背景:考虑到皮肤是全身最大的器官,拥有丰富的皮肤毛细血管网,可能存在足够的成体干细胞用于组织工程。目的:探讨真皮骨形成蛋白受体ⅠB亚型阳性细胞的成骨潜能和修复骨缺损的能力。方法:采用组织学方法分析骨形成蛋白受体ⅠB亚型细胞在皮肤中的定位和表达情况。新鲜皮肤组织制成单细胞悬液,以表面蛋白骨形成蛋白受体ⅠB亚型作为分选标志,采用免疫磁珠分选获得骨形成蛋白受体ⅠB亚型细胞。在体外进行成骨诱导分化,并分别通过碱性磷酸酶染色和茜素红染色检测其碱性磷酸酶和钙结节的表达。将骨形成蛋白受体ⅠB亚型细胞复合于珊瑚支架后修复小鼠颅骨缺损,术后6周通过组织学方法,术后24周通过影像学方法评估其修复骨缺损的能力。结果与结论:骨形成蛋白受体ⅠB亚型细胞在皮肤中呈单个分散存在,位于真皮网状层。通过免疫磁珠分选可获得表达骨形成蛋白受体ⅠB亚型的细胞亚群。体外成骨诱导后,碱性磷酸酶染色呈阳性表达,茜素红染色显示大量的钙结节形成,证实其在体外具有成骨分化能力。体内修复颅骨缺损6周后组织学结果显示在骨形成蛋白受体ⅠB亚型阳性细胞复合珊瑚组可见大量新生骨形成;24周影像结果显示骨形成蛋白受体ⅠB亚型阳性细胞复合珊瑚组的颅骨骨缺损组织基本完全修复。结果表明真皮来源的骨形成蛋白受体ⅠB亚型阳性细胞亚群拥有成骨的潜能,其可能是骨组织工程适合的种子细胞。

雌二醇对骨髓基质细胞分化的作用

目的:研究骨髓基质细胞在向成骨细胞分化的介质中,17β-雌二醇(E2)对其骨形态发生蛋白受体ⅠB-(BMPR-ⅠB)及过氧化物酶增殖活化受体-γ2(PPAR-γ2)mRNA表达的影响,探讨雌二醇对骨髓基质细胞分化的作用。方法:1,25(OH)2D3和地塞米松(DEX)诱导大鼠骨髓基质细胞向成骨细胞分化,应用半定量DR-PCR及Northernblot技术,观察不同浓度E2对骨髓基质细胞分化过程中BMPR-ⅠB及PPAR-γ2-mRNA表达的影响;以α-磷酸奈酚为底物,测定细胞碱性磷酸酶的活性,VanGieson染色法显示Ⅰ型胶原的含量。结果:E2能明显增强骨髓基质细胞在分化介质中BMPR-IBmRNA的表达,E2为(0-10-6)mol/L时,BMPR-IBmRNA的表达随E2浓度增加而增加,从(2.0±0.4)%增至(4.8±1.0)%(P<0.05)和(17.3±2.2)%(P<0.01);E2能明显促进骨髓基质细胞在分化介质中PPAR-γ2mRNA的表达,在上述E2浓度时,PPAR-γ2mRNA的表达从(1.80±0.3)%增至(9.5±2.1)%,(P<0.01)和(19.2±3.0)%,(P<0.01);Northernblot结果显示随着E2浓度的增加,BMPR-ⅠBmRNA的表达从1.72±0.11增至3.73±0.31(P<0.01);PPAR-γ2mRNA的表达量从1.47±0.12增至2.81±0.22(P<0.01)和4.02±0.36(P<0.01)。细胞ALP活性明显受E2的抑制;在上述E2浓度时ALP的活性蛋白从(42.6±2.5)降至(3.6±0.7)μg(P<0.01)。Ⅰ型胶原含量均随E2浓度增加而降低。结论:E2抑制体外培养的骨髓基质细胞向成骨细胞分化而促进其向脂肪细胞分化。