Wnt/β-catenin、BMP-2/Runx2/Osterix、OPG/RANKL、LGR4/RANKL通路的相关因子在绝经后骨质疏松性骨折中的表达

目的通过检测绝经后骨质疏松性骨折患者(PMOPF组)和对照组中血清、骨组织中因子LRP5、β-catenin、Runx2、C-myc、Osterix、OPG、RANKL、LGR4水平的表达,分析相关的通路与PMOPF的相关性。方法选取胫骨骨折患者分为对照组、PMOPF组。RNAiso Plus法提取骨组织总RNA,RT-qPCR法检测各因子表达。对照组通过酶联免疫分析方法(ELISA)检测血清各因子水平;PMOPF组按采血时段分A^F组,ELISA检测各因子水平。比较对照组与PMOPF组、PMOPF组中各邻组之间的变化。结果(1)RT-qPCR法检测PMOPF组骨组织LRP5、β-catenin、Runx2、C-myc、Osterix、OPG、LGR4水平明显下降(P<0.05),RANKL水平明显上升(P<0.05)。(2)ELISA法检测PMOPF组中A^F组各因子血清水平LRP5、β-catenin、Runx2、C-myc、Osterix、OPG、LGR4水平明显下降(P<0.05),RANKL水平明显上升(P<0.05)。LRP5、Runx2在B组最低,β-catenin、C-myc在C组最低,RANKL在C组最高,Osterix在D组最低,OPG、LGR4在E组最低。结论Wnt/β-catenin、BMP-2/Runx2/Osterix、OPG/RANKL、LGR4/RANKL通路的相关因子与PMOPF发生关系密切。LRP5、Runx2在骨折3 d内水平降至最低,β-catenin、C-myc在骨折7 d内水平降至最低,反映了其在成骨阶段中的变化一致;Osterix在骨折14 d内水平降至最低,OPG、LGR4在骨折28 d内水平降至最低,可能与PMOPF短期内较难愈合有关;RANKL在骨折7 d内水平升至最高,可能与PMOPF后成骨有所增加有关。

基于Runx2/Osterix信号通路探讨自拟益肾接骨汤对胫骨骨折非感染性骨不连患者骨代谢的影响

目的:基于Runx2/Osterix通路探讨自拟益肾接骨汤治疗胫骨骨折非感染性骨不连患者的疗效及其对骨代谢的影响。方法:选取开封市人民医院2021年9月—2023年5月收治的胫骨骨折非感染性骨不连患者80例为研究对象,依据治疗方式的不同分为对照组和研究组各40例。对照组给予常规治疗,研究组在对照组基础上给予自拟益肾接骨汤治疗,经治12周后比较两组患者骨痂生长情况,骨代谢指标,Runx2/Osterix通路相关分子表达。结果:研究组治疗12周、24周后Fenradez-esteve评分高于对照组(P<0.05);两组治疗12周后BALP/ALP水平较治疗前升高(P<0.05),且研究组高于对照组(P<0.05);两组β-CTX水平较治疗前降低(P<0.05),且研究组低于对照组(P<0.05)。两组治疗12周后Runx2、Osterix水平较治疗前升高(P<0.05),且研究组高于对照组(P<0.05)。结论:自拟益肾接骨汤可调节胫骨骨折非感染性骨不连患者Runx2/Osterix通路相关分子表达,调控骨代谢,促进骨痂生长。

电针联合阿仑膦酸钠对骨质疏松大鼠Integrinα2/FAK/Runx2通路的影响

目的探讨电针联合阿仑膦酸钠对去卵巢大鼠骨质疏松症的改善作用及对Integrinα2/FAK/Runx2通路调节作用。方法选取30只大鼠随机分为假手术组(6只)及造模组(24只),采用手术切除卵巢法建立骨质疏松症大鼠模型。将造模后的大鼠随机分为骨质疏松模型组、电针治疗组、阿仑膦酸钠组及联合治疗组,每组6只。电针治疗组、阿仑膦酸钠组及联合治疗组分别按照相应干预方法干预8周。通过酶联免疫吸附(ELISA)试剂盒测定大鼠血清碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(BGP)、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP)-5b、Ⅰ型胶原羧基末端肽(ICIP)、I型胶原氨基端延长肽(PINP)水平;双能X射线测定大鼠股骨骨密度及骨矿物含量;骨生物力学测定仪测定大鼠骨生物力学指标;苏木精-伊红(HE)染色法检查股骨组织病理学变化;实时定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)测定股骨组织Integrinα2、FAK及Runx2 mRNA水平;免疫印记法(Western blot)测定股骨组织Integrinα2、FAK及Runx2蛋白水平。结果与假手术组比较,骨质疏松模型组血清ALP、BGP、TRACP-5b、ICIP、PINP水平显著升高(P<0.05),骨密度、骨矿物含量、最大载荷、最大应力、刚度,股骨组织Integrinα2、FAK及Runx2 mRNA及蛋白水平显著降低(P<0.05);与骨质疏松模型组比较,电针治疗组、阿仑膦酸钠组及联合治疗组血清ALP、BGP、TRACP-5b、ICIP、PINP水平显著降低(P<0.05),骨密度、骨矿物含量、最大载荷、最大应力、刚度,股骨组织Integrinα2、FAK及Runx2 mRNA及蛋白水平显著升高(P<0.05);与电针治疗组及阿仑膦酸钠组比较,联合治疗组血清ALP、BGP、TRACP-5b、ICIP、PINP水平显著降低(P<0.05),骨密度、骨矿物含量、最大载荷、最大应力、刚度,股骨组织Integrinα2、FAK及Runx2 mRNA及蛋白水平显著升高(P<0.05)。结论电针联合阿仑膦酸钠能够显著提高绝经后骨质疏松症大鼠骨密度,抑制骨质疏松病理进展,改善大鼠骨代谢及骨生物力学改变,其机制可能与调节Integrinα2/FAK/Runx2通路有关。

基于BMP-Smad/RUNX2信号通路探讨固本增骨方含药血清对大鼠BMSCs增殖和成骨分化的影响

目的基于BMPs-Smad/RUNX2信号通路探讨固本增骨方含药血清对大鼠骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的作用机制。方法制备固本增骨方含药血清;台盼蓝染色观察细胞生长情况;取P3代大鼠BMSCs分为空白血清组、5%、10%、20%、30%浓度含药血清组及传统诱导组,分别对各组大鼠BMSCs进行培养及成骨诱导,向6组加入相应培养液24 h后开始测量细胞计数,连续测量4天;成骨诱导2周后,进行碱性磷酸酶染色试剂盒说明书进行染色,光镜下观察各组细胞蓝紫色区域的密集程度;ELISA法检测COL-I、ALP、BGP、OPN蛋白的含量;Real-time PCR检测BMPs信号通路相关基因BMP2、BMP4、Smad1、RUNX2表达。结果各组固本增骨方含药血清组在培养24h后比空白组及传统成骨诱导组OD值比较差异均具有统计学意义(P<0.05),并且20%含药血清组较5%、10%及30%含药血清组OD值比较差异具有统计学意义(P<0.05);碱性磷酸酶染色后镜下观察在浓度为20%时染色区域最密集;5%、10%、20%含药血清组与其他各组BGP、OPN、ALP、COL-I含量比较差异具有统计学意义(P<0.05),且20%含药血清组与5%、10%含药血清组比较差异具有统计学意义(P<0.05);20%含药血清组与其他各组BMP2、BMP4、Smad1、RUNX2mRNA表达比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论固本增骨方能促进BMSCs的增殖,并且能促进成骨标志蛋白BGP、OPN、ALP、COL-I蛋白含量的增加,且在20%浓度为最佳,这个机制可能是激活了BMPSmad/RUNX2信号通路实现的。

转录因子RUNX1上调MFAP2调控Notch信号通路促进甲状腺癌血管生成

目的探究微纤维相关蛋白2(MFAP2)在甲状腺癌中的功能以及其影响血管生成的分子机制。方法生信分析靶基因在甲状腺癌组织中的表达量及其富集通路,预测靶基因潜在的上游转录因子并分析其表达量与靶基因的相关性以及结合位点。双荧光素酶报告实验和染色质免疫沉淀(ChIP)实验验证基因之间的结合关系。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测靶基因的表达水平,western blot检测信号通路和血管形成相关蛋白的表达水平。细胞计数试剂盒(CCK-8)实验和血管形成实验检测细胞活力和血管形成能力。结果生信分析确定MFAP2在甲状腺癌中高表达(P<0.05),qRT-PCR发现MFAP2在甲状腺癌细胞FTC-133、TCP-1和IHH-4显著高表达于人甲状腺正常细胞NTHYORI3-1(均P<0.05)。MFAP2富集在Notch信号通路上,Runt相关转录因子1(RUNX1)与MFAP2表达呈正相关,RUNX1与MFAP2上游2000 bp处有结合位点。qRT-PCR实验证实RUNX1与MFAP2在甲状腺癌细胞中高表达(P<0.05),双荧光素酶报告实验和ChIP实验验证了RUNX1与MFAP2之间存在靶向结合关系。CCK-8实验和血管形成实验证实MFAP2通过激活Notch信号通路促进甲状腺癌细胞的活力和肿瘤的血管生成。回复实验证实RUNX1/MFAP2轴通过Notch轴促进甲状腺癌的血管生成。结论RUNX1/MFAP2/Notch信号网络在甲状腺癌进展中有促癌机制,提示抑制该调控网络的药物开发可能是甲状腺癌治疗的新途径。

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。

基于BMP2/Smad1/Runx2/Osterix信号通路探讨健骨颗粒氯仿萃取部位对体外成骨细胞分化的影响

目的:通过观察健骨颗粒氯仿萃取部位对体外培养成骨细胞的影响,研究其调控BMP2/Smad1/Runx2/Osterix信号通路影响成骨细胞分化的可能机制。方法:选用年龄<3 d的BALB/c小鼠,从其颅盖骨提取原代成骨细胞,并采用碱性磷酸酶染色法对所提取的细胞进行鉴定;取生长状态良好的第3代成骨细胞作为实验对象,将健骨颗粒氯仿萃取部位稀释至不同的浓度梯度,即设置0、2、4、8、16、32、64 ng/mL 7个药物浓度组对细胞进行干预,采用MTT法筛选健骨颗粒氯仿萃取部位促进成骨细胞增殖的最佳浓度,作为最佳药物干预浓度进行后续实验。取第3代细胞,将其分为空白组、抑制剂组(BMP2抑制剂Noggin干预)、药物组(健骨颗粒氯仿萃取部位干预)和抑制剂加药物组(Noggin加健骨颗粒氯仿萃取部位干预),按组别干预后进行后续实验。采用RT-PCR检测各组BMP2、Smad1、Runx2、Osterix及成骨细胞分化相关基因ALP、CollagenⅠmRNA的表达水平;采用Western blot法检测各组BMP2、Smad1、Runx2、Osterix及ALP、CollagenⅠ的蛋白表达,观察健骨颗粒氯仿萃取部位对成骨细胞分化的影响。结果:经碱性磷酸酶染色法鉴定,所提取的原代细胞阳性率高达90%为成骨细胞;采用MTT法检测发现健骨颗粒氯仿萃取部位在药物浓度为32 ng/mL时,成骨细胞增殖速度最快,在干预2 d时达到增殖高峰,故选用32 ng/mL干预2 d作为健骨颗粒氯仿萃取部位最佳干预浓度进行后续实验;RT-PCR与Western blot检测结果显示,与空白组相比,抑制剂组BMP2、Smad1、Runx2、Osterix及ALP、CollagenⅠ各指标基因表达水平显著降低,蛋白相对表达量明显降低(P<0.01或P<0.05);与空白组相比较,药物组6个指标基因表达水平显著升高,蛋白相对表达量也明显升高(P<0.01或P<0.05);抑制剂加药物组与抑制剂组比较,各指标基因表达水平和蛋白相对表达量均显著升高(P<0.01或P<0.05)。结论:(1)使用Noggin抑制细胞内BMP2的表达后,Smad1、Runx2、Osterix的基因和蛋白的表达明显下降,与此同时成骨细胞分化相关指标ALP、CollagenⅠ基因和蛋白表达也明显下降,提示BMP2通路与成骨细胞分化密切相关。(2)健骨颗粒氯仿萃取部位干预原代成骨细胞后能够升高细胞内BMP2、Smad1、Runx2、Osterix与成骨细胞分化相关指标ALP、CollagenⅠ基因和蛋白的表达,促进成骨样细胞分化;提示健骨颗粒氯仿萃取部位可以通过调控BMP2/Smad1/Runx2/Osterix通路,促进成骨细胞分化,从而达到防治绝经后骨质疏松症的作用。

Runx2参与调控Osterix启动子活性及其基因表达(英文)

尽管Runx2和Osterix都是成骨细胞分化途径中关键的转录因子,但是Runx2是否能够调控Osterix,还不为所知.研究发现,在非成骨细胞系,无论是间充质干细胞还是已分化的细胞,以及成骨细胞系中,Runx2都能诱导Osterix的表达.同时Runx2能够上调3.2kb人的Osterix基因启动子活性.进一步实验证明,在这一段启动子中存在Runx2功能性的结合位点.因而,实验结果有力地支持了这样一个假设,即Runx2参与了Osterix基因的表达调控.瞬时转染和荧光素酶双报告分析结果显示,在非成骨细胞中,Osterix明显上调2.3kb的Ⅰ型胶原蛋白启动子活性,但Runx2却不能.这样的差别暗示,在成骨细胞分化过程中位于Runx2下游的转录因子Osterix是刺激Ⅰ型胶原蛋白基因表达所必需的.

淫羊藿次苷Ⅰ及淫羊藿次苷Ⅱ通过BMP/Runx2/Osx信号通路促进大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的实验研究

目的观察淫羊藿次苷Ⅰ及淫羊藿次苷Ⅱ对大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)成骨分化过程中BMP-2/Runx2/Osx信号通路的影响,探讨其可能的作用机制。方法贴壁筛选法体外培养BMSCs,随机分为空白对照组、阳性转化液组、抑制剂组、淫羊藿次苷Ⅰ组及淫羊藿次苷Ⅰ+抑制剂组、淫羊藿次苷Ⅱ组及淫羊藿次苷Ⅱ+抑制剂组。通过茜素红染色,对各组促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化作用进行药效学评价; ELISA法检测各组ALP活性、BGP、COL-Ⅰ、BMP2蛋白分泌量;RTReal-TimePCR法检测各组ALP、BGP、Osterix和Runx-2 mRNA基因表达。结果茜素红染色结果表明,淫羊藿次苷Ⅰ组及淫羊藿次苷Ⅱ组均可明显观察到大量的矿化结节的形成;ELISA实验结果表明,与空白对照组比较,淫羊藿次苷Ⅰ及淫羊藿次苷Ⅱ均能明显促进ALP细胞活性及BGP、COL-Ⅰ、BMP-2蛋白分泌量,并且差异具有统计学意义(P<0.05);两组药物作用强度均已达到阳性转化液组的80%以上。同时,淫羊藿次苷Ⅰ对ALP活性、 BGP蛋白表达均明显强于淫羊藿次苷Ⅱ,并且差异具有统计学意义(P<0.05);对COL-Ⅰ、BMP-2的蛋白表达量,两者差异无统计学意义(P>0.05)。RT-PCR实验结果表明,与空白对照组相比,淫羊藿次苷Ⅰ及淫羊藿次苷Ⅱ均可显著上调成骨相关转录因子ALP、BGP、RunX2,并进一步调节其下游基因Osterix的转录表达,差异具有统计学意义(P<0.05);与阳性对照液组比较,淫羊藿次苷Ⅱ对ALP、Osterix的mRNA表达无明显差异(P>0.05);淫羊藿次苷Ⅰ与淫羊藿次苷Ⅱ组比较,淫羊藿次苷Ⅱ对Osterix mRNA的表达明显强于淫羊藿次苷Ⅰ,并且差异具有统计学意义(P<0.05)。对ALP、BGP、RunX2 mRNA的表达二者无显著性差异(P>0.05)。结论淫羊藿次苷Ⅰ和淫羊藿次苷Ⅱ均能促进BMSCs定向成骨转化,其作用机制可能与激活BMP/Runx2/Osx信号通路有关。淫羊藿次苷Ⅰ和淫羊藿次苷Ⅱ作用差异可能与淫羊藿次苷Ⅰ在体内生物转化为淫羊藿次苷Ⅱ有关。

Runx2基因参与骨代谢相关通路的研究进展

随着老龄化时代的到来,骨质疏松症成为人们研究的热点,而Runx2基因作为一种成骨分化特异性转录因子,参与多种信号通路调控成骨分化的过程。本文仅就Runx2基因参与转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)、骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins,BMPs)通路、Notch信号通路及Wnt信号通路的研究进展进行综述。

阿仑膦酸钠对成骨细胞BMP-2信号通路的影响

二膦酸盐不仅特异性抑制破骨细胞,同时对成骨细胞也起一定的作用.用酶消化法取乳鼠颅盖骨进行成骨细胞培养,分为空白对照组、阿仑膦酸钠高、中、低剂量组.从BMP-2/Smads/Runx2/Osterix信号通路角度观察二膦酸盐对成骨细胞分化的作用.结果显示:比色法结果显示干预2和4d后各剂量阿仑膦酸钠组的碱性膦酸酶(AKP)显著增加,其中中剂量组表达最高,各组明显高于空白对照组(p<0.05),第6天各剂量阿仑膦酸钠组AKP逐渐下降,与空白对照组比较,无统计学意义(p>0.05);ELISA结果显示随着天数增加各剂量阿仑膦酸钠组的BMP-2逐渐增加,其中中剂量组表达最高,各组明显高于空白对照组(p<0.05),干预2和4d后各剂量阿仑膦酸钠组的I型胶原(Collagen Type I)显著增加,其中中剂量组表达最高,各组明显高于空白对照组(p<0.05),第6天各剂量阿仑膦酸钠组Collagen Type I逐渐下降,空白对照组随着天数逐渐增加,但均低于同时期用药组(p<0.05);荧光定量PCR(qPCR)检测结果显示BMP-2、Smad1/5、Runx2和Osterix mRNA表达在干预后,随着时间的延长,逐渐上升;阿仑膦酸钠组的含量高于同期的空白对照组.提示阿伦膦酸钠能刺激成骨细胞增殖,增强BMP、AKP活性,通过BMP-2/Smads/Runx2/Osterix通路上调相关基因表达,促进成骨细胞分化.

基于骨组织Runx2、Osterix启动子甲基化探究鹿茸中药复方对去卵巢骨质疏松症大鼠的疗效机制

目的基于骨组织Runx2、Osterix启动子甲基化水平,探究鹿茸中药复方对去卵巢骨质疏松症大鼠的疗效机制。方法去卵巢复制绝经后骨质疏松症(Postmenopausal Osteoporosis,PMOP)大鼠模型,将其分4组,分别为:正常组、模型组、鹿茸中药复方组、仙灵骨葆阳性对照组。灌胃14周后,X射线吸收测量法检测骨密度、质谱法检测Runx2、Osterix启动子甲基化水平。结果(1)与正常组比较,模型组第1~6腰椎骨密度明显降低(P<0.01);骨组织Runx2启动子-955 bp^-456 bp CpG1、CpG2甲基化水平明显升高(P<0.05);骨组织Osterix启动子-1082 bp^-583 bp CpG1、CpG2甲基化水平明显升高(P<0.01)。(2)与模型组比较,鹿茸中药复方组、仙灵骨葆阳性对照组第1~6腰椎骨密度明显升高(P<0.05);鹿茸中药复方组骨组织Runx2启动子-955 bp^-456 bp CpG1、CpG3甲基化水平明显降低(P<0.05),Osterix启动子-1082 bp^-583bp CpG1甲基化水平明显降低(P<0.05);仙灵骨葆阳性对照组骨组织Runx2启动子-955 bp^-456 bp CpG1、CpG2甲基化水平明显降低(P<0.05),Osterix启动子-1082 bp^-583 bp CpG1、CpG2甲基化水平明显降低(P<0.01)。结论鹿茸中药复方通过降低骨组织Runx2、Osterix启动子甲基化水平的表观遗传学机制,有效防治PMOP。

补肾活血汤调控Runx2及Osterix促进BMSCs成骨分化的作用研究

目的:探讨补肾活血汤提高骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal cells,BMSCs)Runx2及Osterix基因表达,促进成骨分化的作用。方法:从双侧股骨和胫骨分离大鼠BMSCs并使用腺病毒载体转染BMSCs细胞,构建过表达Runx2细胞株,Q-PCR法对转染细胞株进行鉴定,CCK8法评价补肾活血汤对BMSCs活性的影响,ALP半定量活性检测法评价补肾活血汤对BMSCs成骨分化的影响,RT-PCR、Western Blot法检测补肾活血汤对成骨相关标志物Runx2和Osterix表达量的影响。结果:成功构建过表达Runx2的BMSCs细胞,补肾活血汤组在25μg/m-200μg/ml之内对细胞活性没有影响,与正常培养组比较补肾活血汤100μg/ml组ALP活性显著提高,与正常培养组比较补肾活血汤50μg/ml、100μg/ml组Runx2和Osterix的mRNA和蛋白相对表达量显著增加。结论:补肾活血汤能提高BMSCs中Runx2和Osterix的表达,促进成骨分化。

补肾活血汤水提物调控Cbfal/RUNX2基因沉默骨髓间充质干细胞SP7/Osterix及碱性磷酸酶的表达

背景:补肾活血汤可以促进骨髓间充质干细胞成骨分化,探究分子机制利于推向临床。目的:探讨补肾活血汤水提物对Cbfal/RUNX2基因沉默的骨髓间充质干细胞Osterix、碱性磷酸酶表达的影响。方法:骨髓贴壁筛选法分离和培养大鼠骨髓间充质干细胞,Cbfal/RUNX2基因沉默慢病毒转染骨髓间充质干细胞。取第3代骨髓间充质干细胞(空白对照组)、慢病毒沉默骨髓间充质干细胞(沉默组)和阴性病毒载体预处理骨髓间充质干细胞(阴性对照组),以及上述3组骨髓间充质干细胞加入100 mg/L补肾活血汤水提物干预3 d后,检测RUNX2、Osterix蛋白和mRNA表达以及碱性磷酸酶活性。结果与结论:(1)Cbfal/RUNX2基因沉默慢病毒转染效率达约90%;(2)与空白对照组和阴性对照组比较,沉默组骨髓间充质干细胞RUNX2和Osterix的蛋白及mRNA表达均下降,碱性磷酸酶活性也明显下降,差异有显著性意义(P<0.01);(3)补肾活血汤水提物干预后,沉默组骨髓间充质干细胞RUNX2、Osterix的表达和碱性磷酸酶活性明显增加,差异有显著性意义(P<0.01);(4)结果表明,补肾活血汤水提物可以促进骨髓间充质干细胞的RUNX2、Osterix表达,亦增加了碱性磷酸酶活性,从而促进骨髓间充质干细胞成骨分化。

Runx2、Osterix转录因子过表达驱动内皮细胞成骨分化的机制探讨

目的:探讨Runx2和Osterix(OSX)过表达对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)成骨分化的调控作用。方法:通过慢病毒载体,将Runx2和Osterix基因分别转染入HUVECs。通过碱性磷酸酶(ALP)染色、半定量活性检测,探讨过表达Runx2和Osterix对HUVECs成骨分化的影响。通过RT-PCR、蛋白免疫印迹、免疫荧光染色检测成骨相关标志物Runx2、OSX、ALP、骨涎蛋白(BSP)、骨桥蛋白(OPN)、骨钙蛋白(OCN)在HUVECs中的表达。采用Graph Pad Prism 6.01软件包对数据进行统计学分析。结果:Runx2过表达有利于HUVECs的成骨分化,而Osterix过表达则无此作用。HUVECs转染Runx2过表达慢病毒后,成骨相关基因Runx2、OSX、ALP、BSP、OPN及OCN的转录水平上调,同时Runx2、OSX、OPN及OCN的蛋白表达水平亦有所上调。结论:Runx2过表达可促进HUVECs的成骨分化。

机械离心力对成骨细胞骨形态发生蛋白信号通路中Runx-2 mRNA的影响

背景:机械力对成骨细胞生理活动存在一定影响,Runx-2是骨形态发生蛋白信号的靶目标,是调节成骨细胞分化的重要因子,骨形态发生蛋白信号转导通路参与了成骨细胞对机械离心力刺激的生理响应过程。目的:观察不同转速及时间作用下,机械离心力对成骨细胞骨形态发生蛋白信号通路的影响。方法:将MC3T3-E1细胞用含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养基预处理24 h后,分为对照组,90 r/min组、180 r/min及250 r/min组,每组再分为离心6,12,24 h亚组,给予不同转速离心力和相同转速不同时间的刺激,重复实验3次。对照组同步置于除离心外相同的环境中。提取总RNA,并反转录为cDNA,通过实时荧光定量PCR检测Runx2基因表达情况。结果与结论:随着加力时间的延长,Runx2 mRNA的表达增加,二者成正相关,转速为180 r/min组的Runx2mRNA表达明显高于90 r/min组和250 r/min组(P<0.01);90 r/min组和250 r/min组Runx2 mRNA的表达均高于对照组(P=0.039),且都随时间延长差异明显。结果可见离心力大小和离心持续时间不同对成骨细胞骨形态发生蛋白信号通路的生理响应不同,该通路在对力学信号引起的信息传递级联反应中起重要作用。

淫羊藿素通过BMP/Runx2/Osx信号通路促进大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化研究

目的观察淫羊藿素对大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化过程中BMP/Runx2/Osx信号通路的影响,探讨其可能的作用机制。方法贴壁筛选法体外培养BMSCs,随机分为空白对照组、阳性转化液组、抑制剂组、淫羊藿素组及淫羊藿素+抑制剂组。ELISA法检测各组ALP活性、BGP、COL-Ⅰ、BMP-2、BMP-9蛋白分泌量;RTReal-TimePCR法检测各组ALP、BGP、Osterix和Runx2 mRNA基因表达。结果ELISA实验结果表明,淫羊藿素能促进ALP细胞活性,促进BGP、COL-Ⅰ、BMP-2、BMP-9的蛋白表达,且随着干预时间延长而呈上升趋势。RT-PCR结果显示,淫羊藿素可显著上调成骨相关转录因子ALP、BGP,Runx2及Osterix的转录表达,与空白对照组比较差异显著(P<0.05);与阳性对照液组比较差异显著(P<0.05),但其活性较强。结论淫羊藿素能促进BMSCs定向成骨转化,其作用机制可能与激活BMP/Runx2/Osx信号通路有关。

BMP-2信号通路与成骨细胞分化

骨形态发生蛋白(BMP)-2与多种细胞因子形成BMP-2信号通路,促进成骨细胞分化和骨细胞外基质合成与分泌,多种细胞因子则通过调节BMP-2信号通路影响骨代谢。该文就BMP-2两条重要信号通路BMP-2/Smads/Runx2/Osterix、BMP-2/Smads/Msx2/Osterix与成骨细胞分化的近年研究进展作一综述。

大鼠激素性坏死股骨头Runx2、Osterix表达的变化

目的:研究大鼠激素性坏死股骨头内Runx2、Osterix基因表达和蛋白合成动态变化,探讨与骨合成代谢的关系。方法:用臀肌注射糖皮质激素和强迫负荷运动的方法制作股骨头坏死大鼠模型,HE染色确定模型诱导成功,提取大鼠股骨头内总RNA及总蛋白,行实时荧光定量PCR及Western blot检测,研究激素性股骨头坏死时股骨头内Runx2、Osterix基因表达、蛋白合成的动态变化。结果:造模8、10、12周时,模型组大鼠股骨头内Runx2和Osterix基因表达、蛋白合成较正常组减少,两者mRNA的表达量分别为正常组的0.9621、0.3259、0.0512和0.9661、0.2026、0.0194倍,且随时间推移两者的基因表达、蛋白合成呈下降趋势。结论:激素性股骨头坏死早期,股骨头内Runx2、Osterix mRNA表达和蛋白合成降低,抑制骨形成。

益骨汤对骨质疏松大鼠骨密度及BMP-2信号通路的影响

目的研究益骨汤对骨质疏松大鼠BMP-2信号通路上BMP-2(Bone morphogenetic protein-2)、Smads、Runx2(Runt-related transcription factor 2)、OSX(Osterix)、Noggin基因转录及蛋白表达的影响,探究益骨汤防治骨质疏松症作用机制。方法采用去除大鼠卵巢方法,建立骨质疏松症模型。分空白组、模型组、补佳乐组、益骨汤组、Noggin反义寡核苷酸组。以实时定量PCR检测BMP-2通路基因转录,WesternBlot法检测BMP-2通路蛋白表达。结果 (1)模型组骨密度值明显低于空白组(P<0.01),益骨汤组、补佳乐组、Noggin反义寡核苷酸组骨密度值明显高于模型组(P<0.01)。(2)益骨汤组、补佳乐组、Noggin反义寡核苷酸组大鼠BMP-2、Smads、Runx2、OSXmRNA表达明显高于模型组(P<0.05);而益骨汤组Noggin表达明显低于模型组(P<0.05)。(3)益骨汤组、补佳乐组、Noggin反义寡核苷酸组大鼠BMP-2、Smads、Runx2、OSX蛋白条带明显深于模型组,而益骨汤组Noggin蛋白条带明显浅于模型组。结论益骨汤防治骨质疏松症机制与上调BMP-2、Smads、Runx2、OSX表达,同时抑制Noggin过度表达以及增加骨密度有关。推测BMPs抑制剂Noggin可能是新的抗骨质疏松靶点。