IGF1通过BMP2-Smad1/5信号通路调控犬上颌窦黏膜干细胞成骨分化

目的探讨骨形态形成蛋白2(bone morphogenetic protein2,BMP2)-Smad1/5及p38MAPK信号通路在胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor 1,IGF1)介导的促犬上颌窦黏膜干细胞(maxillary sinus membrane stem cells,MSMSCs)成骨分化中的作用。方法构建表达胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor1,IGF1)基因的重组腺病毒载体(recombinant adenovirus,rAdv)Ad-IGF1。感染Ad-IGF1的犬上颌窦黏膜干细胞,经成骨诱导培养后,qRT-PCR和Western blot检测BMP-Smads信号通路中重要信号蛋白Smad1/5的磷酸化水平和BMP2蛋白的表达;免疫组化观察磷酸化Smad1/5核转位情况;qRT-PCR及Western blot检测BMP-Smads通路抑制剂Noggin和p38MAPK信号通路抑制剂SB203580对IGF1介导的促犬MSMSCs成骨分化的影响。结果成功构建IGF1基因表达重组腺病毒载体Ad-IGF1;感染Ad-IGF1的犬MSMSCs,经成骨诱导培养后,Smad1/5的磷酸化水平和BMP2蛋白的表达升高,IGF1可促使Smad1/5核转位;BMP-Smads信号通路抑制剂Noggin可抑制Smad1/5的磷酸化,降低成骨标志物Runx2、OPN和ALP mRNA的表达,钙结节形成减少。p38MAPK信号通路抑制剂SB203580不能降低Ad-IGF1犬MSMSCs的p38磷酸化水平,亦不能降低成骨标志物Runx2、OPN和ALP mRNA的表达。结论犬MSMSCs成骨分化过程中,IGF1通过经典的Smads蛋白依赖性信号转导通路BMP2-Smad1/5促进成骨,而Smads蛋白非依赖性信号转导通路p38MAPK在IGF1介导的犬MSMSCs成骨过程中可能并不发挥作用。

雷奈酸锶通过骨形态发生蛋白-2/Smad通路促进骨髓间充质干细胞成骨分化

目的探讨骨形态发生蛋白-2（BMP-2）/Smad通路在雷奈酸锶（Sr）促进大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）分化为成骨细胞过程中的作用。方法体外分离培养大鼠BMSCs,根据实验目的加入不同浓度Sr、BMP-2的拮抗剂noggin及Smad1小干扰RNA（SiRNA）。酶标法检测碱性磷酸酶（ALP）活性,茜素红染色检测钙结节,Western blotting法检测磷酸化Smad1/5/8及Runt相关转录因子-2（Runx2）蛋白的表达。结果应用0.1~10 mmol/L Sr处理BMSCs细胞1 h后,细胞内磷酸化Smad1/5/8表达增高,其中浓度为1 mmol/L时,表达达到高峰;在Sr处理BMSCs前,应用BMP-2拮抗剂noggin预处理细胞2 h能抑制Sr对磷酸化Smad1/5/8表达的上调作用;应用0.1~5 mmol/L Sr处理细胞6 h后,细胞内Runx2表达增高,其中浓度为1 mmol/L时,表达达到高峰;在Sr处理BMSCs前,应用Smad1 SiRNA转染细胞后能下调Smad1/5/8、磷酸化Smad1/5/8的表达,并抑制Sr对Runx2表达的上调作用,还拮抗Sr对ALP活性及钙化结节形成的促进作用。结论 BMP-2/Smad通路参与了Sr促进BMSCs成骨分化。

银杏叶提取物对瓣膜间质细胞钙化的保护作用

目的:研究银杏叶提取物(ginkgo biloba extract,EGB761)对华法林诱导的主动脉瓣膜间质细胞(aortic valve interstitial cells,AVIC)钙化及成骨分化的保护作用。方法:分离猪AVIC,将不同浓度的EGB761作用于AVIC,通过茜素红染色、细胞内钙含量以及碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性检测观察EGB761对猪AVIC钙化的作用。Real-time PCR和Western blot检测成骨分化相关基因Runt相关转录因子2(runt-related transcription factor 2,Runx2)、Msx2(msh homeobox 2)、骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein-2,BMP2)和磷酸化Smad1/5的表达。结果:EGB761显著抑制华法林诱导的AVIC钙化,成骨分化相关基因Runx2、Msx2、BMP2的m RNA表达减低,Smad1/5磷酸化及Runx2蛋白表达被抑制。结论:EGB761可能是通过下调Smad1/5磷酸化水平,抑制BMP2/Smad1/5/Runx2信号通路,从而缓解了AVIC钙化和成骨分化。

健骨颗粒含药血清调控miR-141对小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的观察健骨颗粒含药血清对去卵巢模型小鼠BMSCs成骨分化的影响,并研究其调控miR-141影响BMSCs分化的可能机制。方法流式细胞计数法鉴定BMSCs;含药血清和空白血清分别干预体外培养的BMSCs;显微镜下观察细胞形态结构,碱性磷酸酶染色、定量检测,茜素红染色;RT-PCR检测miR-141及DLx5、Msx2、Runx2的基因表达情况;Western blot检测DLx5、Msx2及Runx2的蛋白表达情况。结果流式细胞计数法鉴定提取细胞符合实验要求;镜下观察发现两组细胞有差异,含药血清组细胞群落间结晶更为密集;ALP染色及定量、茜素红染色结果含药血清组均优于空白血清组;RT-PCR检测Dlx5、Msx2、Runx2及miR-141的基因表达结果:含药血清组miR-141和Msx2基因表达较空白血清组显著降低(P<0.01),而Dlx5、Runx2的基因表达显著升高(P<0.01);Western blot检测DLx5、Msx2、Runx2的蛋白表达结果:含药血清组较空白血清组相比,Msx2的蛋白表达略微下降(P<0.05),而Dlx5、Runx2的蛋白表达相对升高(P<0.01)。结论健骨颗粒可以调低miR-141的表达,进而调高Dlx5的表达,削弱Dlx5的同源异形基因Msx2对Runx2抑制作用,通过miR-141调控Dlx5/Msx2/Runx2信号通路促进BMSCs成骨分化达到预防和治疗绝经后骨质疏松的目的。

LDN-193189对人去分化软骨肉瘤细胞系NDCS-1的抑制作用研究

目的:检测骨形成蛋白(BMP)受体抑制剂LDN-193189对人去分化软骨肉瘤(DDCS)细胞系NDCS-1的抑制作用,探讨LDN-193189对去分化软骨肉瘤的抑癌机制。方法:以5 nmol/L的LDN-193189作用于NDCS-1细胞,MTT、平板克隆法检测LDN-193189对NDCS-1细胞的增殖抑制作用,Transwell法、划痕实验检测LDN-193189对NDCS-1细胞的侵袭抑制作用,Western blot检测BMPR2、p-Smad1/5及RUNX2的蛋白表达抑制情况。结果:药物处理后NDCS-1细胞增殖、侵袭被明显抑制;药物处理后NDCS-1细胞的BMPR2、p-Smad1/5及RUNX2蛋白表达下降。结论:LDN-193189通过抑制BMPR2-p-Smad1/5-RUNX2信号传导通路能有效抑制去分化软骨肉瘤细胞系NDCS-1的增殖侵袭能力。

谷红注射液促大鼠骨折愈合的作用及机制研究

目的观察谷红注射液(guhong injection,GHI)对大鼠胫骨骨折愈合的促进作用,并探讨其作用的相关机制。方法雄性SD大鼠180只随机分成6组,每组30只:假手术组、模型组、阳性药组(复方骨肽注射液,5 m L·kg-1)和GHI低、中、高剂量组(2. 5、5、10 m L·kg-1)。除假手术组外,其余各组建立胫骨骨折大鼠模型。造模后各组行每日1次腹腔注射给药并于1、2、4和6周末取样,心脏取血行血液生化分析和ELISA试剂盒检测;完整取出胫骨行X线摄片、骨生物力学检测、免疫组化法和RT-PCR法。结果 (1)给药1、2和4周末,GHI中、高剂量组的血清钙(Ca)、磷(P)含量高于模型组(P <0. 05)。(2)X线摄片显示,GHI各剂量组的外骨痂增长和骨折线消失较模型组快。(3)与模型组相比,GHI中、高剂量组的最大抗折力、刚性系数均上升(P <0. 05)且受力折线图趋势改善明显。(4)与模型组相比,GHI中、高剂量组的碱性磷酸酶(ALP)含量较高(P <0. 05); GHI各剂量组血清中血小板衍生因子(PDGF)有不同程度的上升(P <0. 05或P <0. 01);给药1、2和4周末,GHI各剂量组血清中骨形态发生蛋白(BMP)-2上升(P <0. 05或P <0. 01)。(5)与模型组相比,GHI中、高剂量组大鼠骨痂中Runx2 mRNA表达上升且Smad5蛋白表达上升(P <0. 05或P <0. 01)。结论 GHI能明显改善骨折大鼠骨骼的生物力学性能,其促进骨折愈合的作用可能是通过上调PDGF、BMP-2在骨愈合不同阶段的表达,调控BMP/Smad5/Runx2信号通路可能是其促骨折愈合的机制之一。