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白细胞介素9缺失抑制小鼠的成骨能力

中国组织工程研究 2024年第26期28卷 4178-4183页

作者：王怡陈迟迟周熙超施勤苏州大学附属第一医院骨科苏州大学骨科研究所江苏省苏州市215006

背景:小鼠成骨能力受到JAK/STAT通路的调控,白细胞介素9能够通过JAK-STAT通路调控多种细胞的功能,有潜力成为调控成骨能力的新型细胞因子。目的:探究体内白细胞介素9的缺失对于小鼠成骨能力的影响。方法:将2月龄野生型小鼠(WT)和白细胞... 详细信息

背景:小鼠成骨能力受到JAK/STAT通路的调控,白细胞介素9能够通过JAK-STAT通路调控多种细胞的功能,有潜力成为调控成骨能力的新型细胞因子。目的:探究体内白细胞介素9的缺失对于小鼠成骨能力的影响。方法:将2月龄野生型小鼠(WT)和白细胞介素9基因全敲除小鼠(IL-9^(-/-))股骨进行Micro-CT扫描,分析其骨量变化;并分别对小鼠股骨切片行苏木精-伊红染色、Masson染色以及Ⅰ型胶原蛋白免疫组化染色。提取2月龄WT和IL-9^(-/-)小鼠骨髓细胞进行骨髓间充质干细胞克隆形成实验,并检测成骨基因的表达。为了进一步验证白细胞介素9是否通过JAK-STAT通路进行信号传导,采用Westernblot检测STAT3蛋白的表达。结果与结论:①Micro-CT扫描结果显示,相较于WT小鼠,IL-9^(-/-)小鼠的骨量显著降低,骨密度、骨体积分数、骨小梁数目显著降低,骨小梁分离度显著增大;②苏木精-伊红染色与Micro-CT结果一致,IL-9^(-/-)小鼠骨小梁密度更低;③Ⅰ型胶原蛋白免疫组化染色以及Masson染色结果显示,IL-9^(-/-)小鼠Ⅰ型胶原蛋白阳性成骨细胞数量显著减少,同时胶原形成能力更差;④克隆形成实验结果表明,IL-9^(-/-)小鼠成骨细胞的矿化能力显著低于WT小鼠;⑤Western blot结果显示,成骨诱导激活STAT3信号传导,WT成骨诱导组pSTAT3表达明显高于IL-9^(-/-)成骨诱导组,说明白细胞介素9通过JAK-STAT3通路调控成骨,白细胞介素9的缺失抑制成骨细胞的分化与功能,这可能是IL-9^(-/-)小鼠骨量降低的原因之一。

关键词：白细胞介素9 骨质疏松间充质干细胞成骨能力成骨诱导成骨矿化

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褪黑素对卵巢摘除大鼠体内炎症状态及BMSCs成骨能力影响的研究

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中国修复重建外科杂志 2023年第8期37卷 1011-1020页

作者：关焕帅曹若木赵奕威张杰闻李恒段续东李沂阳孔宁田润王坤正杨佩西安交通大学第二附属医院骨关节外科西安710004

目的探讨褪黑素(melatonin,MT)对卵巢摘除(ovariectomy,OVX)大鼠骨量、血清炎症因子水平和对脂多糖刺激下BMSCs培养液中炎症因子水平和成骨能力的影响。方法将15只12周龄SD大鼠随机分为3组,假手术组大鼠仅接受双侧侧腹部切开缝合,OVX组... 详细信息

目的探讨褪黑素(melatonin,MT)对卵巢摘除(ovariectomy,OVX)大鼠骨量、血清炎症因子水平和对脂多糖刺激下BMSCs培养液中炎症因子水平和成骨能力的影响。方法将15只12周龄SD大鼠随机分为3组,假手术组大鼠仅接受双侧侧腹部切开缝合,OVX组行双侧OVX,OVX+MT组在双侧OVX术后行100 mg/(kg·d)MT口服干预。8周后采用ELISA法检测大鼠血液样本中炎症因子IL-1β、IL-6和TNF-α表达水平;用Micro-CT检测股骨远端,观察骨量及骨微结构变化并对骨体积分数、骨小梁厚度和骨小梁数量进行定量检测。取3只3周龄SD大鼠,采用全骨髓培养法提取股骨骨髓中的BMSCs并传代培养。经鉴定后取第3~5代细胞,用不同浓度(0、1、10、100、1000μmol/L)MT干预并行细胞计数试剂盒8(cell counting kit 8,CCK-8)法检测细胞活力,筛选最佳浓度MT用于后续实验。将细胞分为成骨诱导组(A组)及成骨诱导+1/5/10μg/mL脂多糖组(B~D组),进行相应干预后用ELISA法检测细胞培养液中IL-1β、IL-6和TNF-α表达水平;根据CCK-8法和ELISA检测结果,用刺激炎症效果最显著浓度的脂多糖以及最佳药物浓度的MT加成骨诱导培养基对细胞进行干预,并设为E组,同样采用ELISA法检测各炎症因子表达水平;之后分别对A、D、E组行ALP染色和茜素红染色,并用实时荧光定量PCR(real time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)法检测成骨相关基因Ⅰ型胶原α1链(collagen typeⅠalpha 1 chain,Col1a1)、RUNX家族转录因子2(RUNX family transcription factor 2,Runx2)表达水平。结果ELISA和Micro-CT检测示,与假手术组比较,OVX组大鼠骨量减少,血清炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α表达水平升高(P成骨分化的抑制。

关键词：褪黑素骨质疏松症炎症因子脂多糖成骨能力

大鼠筋膜源性细胞与肌源性细胞成骨能力的对比研究

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中国组织工程研究 2017年第16期21卷 2472-2477页

作者：宿海滨李广恒郑州大学第一附属医院骨科河南省郑州市450000

背景:自体骨髓来源的间充质干细胞具有多分化潜能,能向成骨、成软骨细胞分化,加速骨组织及软骨组织的形成,但是成骨能力各不相同,哪种细胞的成骨能力更强有待进一步研究。目的:比较大鼠筋膜源性细胞与肌源性细胞的成骨能力。方法:从20... 详细信息

背景:自体骨髓来源的间充质干细胞具有多分化潜能,能向成骨、成软骨细胞分化,加速骨组织及软骨组织的形成,但是成骨能力各不相同,哪种细胞的成骨能力更强有待进一步研究。目的:比较大鼠筋膜源性细胞与肌源性细胞的成骨能力。方法:从20只大鼠骨骼肌筋膜分离出筋膜源性细胞,从骨骼肌肌腹中分离出肌源性细胞。用流式细胞仪分选筋膜源性细胞和肌源性细胞,培养细胞。利用retro-BMP4病毒转染FDC-LacZ细胞。经过2次转染,转染的筋膜源性细胞通过Lac Z和碱性磷酸酶的染色而测定出转染效率。结果与结论:肌源性细胞产生的软骨细胞、钙盐沉积均多于筋膜源性细胞。提示大鼠肌源性细胞的成骨能力强于筋膜源性细胞。

关键词：肌细胞细胞分化组织工程组织构建骨组织工程筋膜源性细胞肌源性细胞成骨能力骨缺损骨再生细胞转染细胞表面标记物国家自然科学基金

影响骨髓间充质干细胞成骨能力的相关物理因素及机制

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中国组织工程研究 2020年第31期24卷 5064-5070页

作者：崔鑫涛张震宇哈尔滨医科大学附属第一医院黑龙江省哈尔滨市150001

背景:促进干细胞向成骨分化、诱导骨细胞增殖进而促进骨形成,被认为是治疗骨性疾病的重要研究方向,大量研究集中在寻找促进骨髓间充质干细胞成骨分化的诱导因素上,探讨骨髓间充质干细胞定向增殖和成骨分化的最佳诱导条件受到了越来越多... 详细信息

背景:促进干细胞向成骨分化、诱导骨细胞增殖进而促进骨形成,被认为是治疗骨性疾病的重要研究方向,大量研究集中在寻找促进骨髓间充质干细胞成骨分化的诱导因素上,探讨骨髓间充质干细胞定向增殖和成骨分化的最佳诱导条件受到了越来越多研究者的关注。目的:综述并讨论相关物理因素对骨髓间充质干细胞增殖及定向成骨分化的影响及可能涉及的信号转导通路作用机制。方法:检索万方、中国期刊全文数据库(CNKI)、PubMed、GeenMedical等数据库2000年6月至2019年11月期间关于影响骨髓间充质干细胞成骨分化相关物理因素的文章,检索词为“骨髓间充质干细胞,成骨,分化”“bone marrow mesenchymal stem cells,osteogenesis differentiation”,排除陈旧以及重复的观点,将检索到的文献进行整理,纳入72篇文献进行分析。结果与结论:相关力学因素(如压应力、剪切应力、牵张应力、微重力、低频震动)及电磁场、超声波、电刺激、冷刺激等对骨髓间充质干细胞增殖及成骨能力均有一定的影响,并通过相关的因子及信号通路实现,但其作用受移植部位微环境差异的影响,并且某些物理因素还具有双重作用。在未来,寻找不同微环境下对骨髓间充质干细胞具有最佳诱导作用的影响因素以及这些因素发生作用的机制,将对干细胞的应用及组织工程的发展起到巨大的推动作用。

关键词：骨髓间充质干细胞成骨能力物理因素力学因素干细胞通路

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纳米羟基磷灰石/聚酰胺材料的体内成骨能力

中国组织工程研究 2015年第30期19卷 4769-4773页

作者：徐显春王治侯铁奇宜宾市第一人民医院骨一科四川省宜宾市644000 泸州医学院附属医院骨与关节外科四川省泸州市646000 暨南大学医学院广东省广州市510632

背景:作为骨修复重建材料,纳米羟基磷灰石具有良好生物相容性及骨传导性,但临床上中单一使用纳米羟基磷灰石尚存在许多不足。目的:观察纳米羟基磷灰石/聚酰胺材料的体内成骨能力。方法:取24只新西兰大白兔,进行纳米羟基磷灰石/聚酰胺人... 详细信息

背景:作为骨修复重建材料,纳米羟基磷灰石具有良好生物相容性及骨传导性,但临床上中单一使用纳米羟基磷灰石尚存在许多不足。目的:观察纳米羟基磷灰石/聚酰胺材料的体内成骨能力。方法:取24只新西兰大白兔,进行纳米羟基磷灰石/聚酰胺人工肱骨头置换,分别于置换后3,6,12,24周,进行X射线观察、组织学观察。结果与结论:1X射线观察:不同时间点材料上端皮质均未出现骨皮质变薄、异位骨化等发生,纳米羟基磷灰石/聚酰胺材料无碎裂迹象,材料四周皮质均可见模糊界面,密度随着时间的增加而增加。2组织学观察:置换后3周,可见大量细胞,包括间充质细胞、单核巨噬细胞等;置换后6周,仍可见界膜内的大量纤维组织、成纤维细胞、单核巨噬细胞,而软骨细胞和成骨细胞分布较少;置换后12周,大范围原始骨小梁开始形成且多呈扁平状,排列整齐有序;置换后24周,组织界膜被骨细胞充斥,骨小梁表面的细胞较规则,骨组织原始细胞开始转变为板层状骨。说明纳米羟基磷灰石/聚酰胺材料具有良好的成骨能力。

关键词：生物材料骨生物材料纳米羟基磷灰石聚酰胺成骨能力广东省自然科学基金

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骨髓细胞体外成骨能力的实验研究

华西口腔医学杂志 1998年第3期16卷 207-208,I010页

作者：陈富林毛天球马秦戴毅敏韩亮第四军医大学口腔医学院颌面外科学教研室

通过体外矿化条件观察培养兔骨髓细胞的成骨能力，结果显示：①第３代骨髓细胞碱性磷酸酶染色，７％～８％阳性；②倒置显微镜下观察，细胞传代５～６ｄ后，长满培养瓶的底部，约１０ｄ开始叠层生长，为局灶状，中央出现较多颗粒样改变... 详细信息

通过体外矿化条件观察培养兔骨髓细胞的成骨能力，结果显示：①第３代骨髓细胞碱性磷酸酶染色，７％～８％阳性；②倒置显微镜下观察，细胞传代５～６ｄ后，长满培养瓶的底部，约１０ｄ开始叠层生长，为局灶状，中央出现较多颗粒样改变，１４～１５ｄ时，培养瓶底部肉眼可见白色小结节形成，并逐渐增大；③细胞连续培养３０ｄ，Ｖｏｎ－Ｋａｏｓａ染色显示有局灶状钙盐沉积；④ＳＥＭ观察，细胞呈叠层生长，形成粗大的胶原纤维束，上有钙盐沉淀，３０ｄ时，形成骨小梁样结构。上述结果表明。

关键词：骨髓细胞细胞培养成骨能力体外培养

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髓内脂肪细胞对骨髓基质细胞成骨能力的影响

中华实验外科杂志 2005年第7期22卷 832-834页

作者：王华松陈庄洪罗永湘广州军区武汉总医院骨科武汉430070 华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科

目的探讨在骨髓腔中,来源于骨髓基质细胞的脂肪细胞对骨髓基质细胞成骨能力的影响。方法将骨髓基质细胞以1×106个/ml浓度接种于24孔培养板中,共分为5组,分别加入0、103、104、105、106/ml浓度的脂肪细胞悬液,建立脂肪细胞和骨髓基质细... 详细信息

目的探讨在骨髓腔中,来源于骨髓基质细胞的脂肪细胞对骨髓基质细胞成骨能力的影响。方法将骨髓基质细胞以1×106个/ml浓度接种于24孔培养板中,共分为5组,分别加入0、103、104、105、106/ml浓度的脂肪细胞悬液,建立脂肪细胞和骨髓基质细胞共培养体系。共培养12d,每4d取细胞样本,检测细胞内碱性磷酸酶活性,利用原位杂交方法检测I型胶原mRNA表达,3H脯氨酸掺入实验检测骨髓基质细胞胶原合成能力。结果经过12d培养,不同时段的共培养体系中,随着脂肪细胞浓度上升,骨髓基质细胞内碱性磷酸酶相对活性下降,各实验组明显低于对照组(P成骨能力,可能与原发性骨质疏松症的发病有关。

关键词：骨髓基质细胞脂肪细胞成骨能力髓内原发性骨质疏松症 mRNA表达碱性磷酸酶活性共培养体系原位杂交方法 Ⅰ型胶原 0.05 对照组实验组细胞悬液胶原合成实验检测不同时段细胞浓度相对活性细胞内脯氨酸骨髓腔

氢气减弱脂多糖对人牙周膜细胞成骨能力的抑制

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实用口腔医学杂志 2015年第6期31卷 797-800页

作者：刘红卫袁昌青于新波吉秋霞隋爱华青岛大学附属医院口腔内科 266003 青岛市市立医院青岛大学附属医院中心实验室 266003

目的:研究氢气(H_2)对牙龈卟啉单胞菌脂多糖(P.g-LPS)刺激的人牙周膜成纤维细胞(hPDLCs)成骨能力的影响。方法:取生长状态良好的hPDLCs分为对照组、成骨诱导组、成骨诱导+LPS(100 ng/ml)刺激组及成骨诱导+H,(3%)+LPS(100 ng/ml)组培养3... 详细信息

目的:研究氢气(H_2)对牙龈卟啉单胞菌脂多糖(P.g-LPS)刺激的人牙周膜成纤维细胞(hPDLCs)成骨能力的影响。方法:取生长状态良好的hPDLCs分为对照组、成骨诱导组、成骨诱导+LPS(100 ng/ml)刺激组及成骨诱导+H,(3%)+LPS(100 ng/ml)组培养3周后行茜素红(ARS)染色,另取上述各组处理培养7 d的细胞提取RNA进行RT^DCR检测比较碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OC)的表达差异。结果:hPDLCs成骨、成脂诱导后具有定向分化能力。钙化物含量LPS刺激组少于成骨诱导组(P成骨能力,而氢气能够一定程度上改善P.g-LPS对hPDLC成骨能力的抑制作用。

关键词：氢气人牙周膜成纤维细胞(h PDLCs) 成骨能力 P.g-LPS 碱性磷酸酶(ALP) 骨钙素(OC)

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雌激素对离体成骨细胞成骨能力的影响

西安交通大学学报（医学版） 2004年第1期25卷 48-50页

作者：杨建辉刘淼黄茹申晓东西安交通大学第一医院疼痛科陕西西安710061

目的　验证不同浓度的雌三醇对人类成骨细胞功能表达和体外成骨能力的影响 ,研究雌激素促进成骨作用的机制及剂量效应关系。方法　取成人的髂骨松质骨 ,采用胶原胰蛋白酶消化法 ,获得松质骨中的成骨细胞 ,进行纯化和培养。在此基础上... 详细信息

目的　验证不同浓度的雌三醇对人类成骨细胞功能表达和体外成骨能力的影响 ,研究雌激素促进成骨作用的机制及剂量效应关系。方法　取成人的髂骨松质骨 ,采用胶原胰蛋白酶消化法 ,获得松质骨中的成骨细胞 ,进行纯化和培养。在此基础上添加不同浓度的雌三醇 (1× 10 - 11、1× 10 - 9、1× 10 - 7、1× 10 - 6 、1× 10 - 5 、5× 10 - 5 mol·L- 1)并进行培养。用生化法测定细胞碱性磷酸酶 (ALP)活性 ,用放射免疫法测定细胞培养液中骨钙素 (OC)和细胞间质含钙量。结果　雌三醇对成骨细胞ALP活性和骨钙素分泌的影响均呈正相关 ,即各浓度雌三醇对ALP活性和骨钙素的分泌均有刺激作用 ,并与雌三醇剂量呈正相关。低浓度 (1× 10 - 11、1× 10 - 9、1× 10 - 7mol·L- 1)的雌三醇可促进成骨细胞的成骨能力 ,高浓度时则无此作用。结论　雌激素能增加成骨细胞的ALP活性和骨钙素的产生。

关键词：雌激素成骨细胞成骨能力雌三醇碱性磷酸酶骨钙素骨质疏松症