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靶向调控前列腺素内过氧化物合成酶2基因抑制mc3t3-e1细胞的增殖和成骨分化

中国组织工程研究 2022年第12期26卷 1888-1893页

作者：罗鸣然范文豪李鑫周鹏吴泽睿袁峰徐州医科大学第一临床医学院江苏省徐州市221006 徐州医科大学附属医院骨科江苏省徐州市221006

背景:骨质疏松症可归因于成骨细胞骨形成和破骨细胞骨吸收之间的不平衡。成骨细胞是骨形成的基础,对于骨骼的生长和维持必不可少,成骨细胞功能的紊乱会导致骨骼生长发育不良和骨质疏松症。然而目前对于成骨细胞成骨分化过程中的关键基... 详细信息

背景:骨质疏松症可归因于成骨细胞骨形成和破骨细胞骨吸收之间的不平衡。成骨细胞是骨形成的基础,对于骨骼的生长和维持必不可少,成骨细胞功能的紊乱会导致骨骼生长发育不良和骨质疏松症。然而目前对于成骨细胞成骨分化过程中的关键基因仍不清楚。目的:使用生物信息学鉴定mc3t3-e1细胞成骨分化过程中的关键基因及其上游miRNA,并验证其对mc3t3-e1细胞成骨分化和增殖的影响。方法:从基因表达综合数据库(GeO)下载基因表达谱GSe46400成骨诱导数据,使用R语言limma包获得差异表达基因。利用DAVID数据库对DeGs进行了基因本体论(GO)和京都基因和基因组百科全书(KeGG)分析。通过StRING网站建立蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络并利用CytoHubba插件筛选网络中的重要模块,以鉴定其中的关键基因。培养mc3t3-e1细胞并分别转染siRNA和miRNA,转染72 h后进行实时荧光定量PCR检测前列腺素内过氧化物合成酶(prostaglandin-endoperoxide synthase,Ptgs)2和骨化相关水平变化,转染72 h后进行Western Blot检测PtGS2蛋白水平变化;转染14 d后进行碱性磷酸酶定量检测;转染21 d后进行茜素红染色及定量检测。结果与结论:(1)筛选出差异表达基因229个,其中114个基因表达上调,115个基因表达下调。富集在骨矿化生物学过程的5个基因:Mmp13,Ibsp,Gpnmb,Ptgs2及Aspn均为显著高表达。进一步使用CytoHubba鉴别高表达差异基因中的核心模块中只有Ptgs2参与骨矿化生物学过程,即定义Ptgs2为成骨分化过程的关键基因。(2)通过targetscan对Ptgs2上游miRNA进行预测,发现mmu-miR-107-3p可以靶向调控Ptgs2。(3)在mc3t3-e1细胞中敲减Ptgs2后可以显著抑制细胞增殖和成骨分化(P3p后,细胞的增殖和成骨分化同样被抑制。(4)双荧光素酶报告基因结果显示mmu-miR-107-3p可以直接靶向抑制Ptgs2的转录(P3p可以通过靶向Ptgs2进而抑制mc3t3-e1细胞的增殖和成骨分化,Ptgs2可能是mc3t3-e1细胞成骨分化过程中的关键基因。

关键词：生物信息学差异表达基因 mc3t3-e1前成骨细胞前列腺素内过氧化物合成酶2 mmu-miR-107-3p 成骨分化增殖

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丹参对高铁环境下mc3t3-e1细胞凋亡、成骨功能的影响及其作用机制

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中华实验外科杂志 2017年第3期34卷 443-445页

作者：张晓王啸顾伯林周湘明杨帆徐又佳苏州大学附属第二医院中医骨伤科 215004 苏州大学附属第二医院骨科 215004 苏州大学附属第二医院实验中心 215004

目的观察丹参对高浓度铁离子环境下的mc3t3-e1小鼠前成骨细胞的凋亡、成骨分化、矿化能力的影响,并探讨其中的作用机制.方法在培养基中加入200μmol/L的枸橼酸铁铵（FAC）模拟铁过载（F组）,然后以75~300mg/L浓度梯度的丹参加入高铁... 详细信息

目的观察丹参对高浓度铁离子环境下的mc3t3-e1小鼠前成骨细胞的凋亡、成骨分化、矿化能力的影响,并探讨其中的作用机制.方法在培养基中加入200μmol/L的枸橼酸铁铵（FAC）模拟铁过载（F组）,然后以75~300mg/L浓度梯度的丹参加入高铁培养液中（DF1、DF2、DF3组）;茜素红染色法检测各组钙结节生成;流式细胞术检查细胞凋亡率改变;实时荧光定量聚合酶链反应（FQ-PCR）检测各组成骨相关基因骨钙素（BGP）、Runt相关基因2（Runx2）、Ⅰ型胶原α链（COL1A） mRNA表达.用Western blot法检测磷酸化p38（p-p38）表达.结果茜素红染色结果提示DF2组的钙结节生成率明显大于F组;在高铁培养环境中加了不同浓度丹参（DF1、DF2、DF3组）的细胞凋亡率小于高铁组（F组）[（2.68±0.60）%、（2.21±0.49）%、（1.35±0.11）%比（8.34±0.31）%,F=145.160,P=0.000];经过FQ-PCR检测,在高铁环境中加了不同浓度丹参组的BGP、Runx2、COL1A mRNA表达量均比高铁组明显增加（1.95±0.04、2.08±0.17、2.78±0.10比0.78±0.08;0.64±0.02、0.75±0.02、0.83±0.03比0.58±0.02;0.39±0.02、0.74±0.02、0.94±0.02比 0.35±0.03）;p-p38蛋白的表达量高铁组低于高铁加丹参组（0.42±0.03 比0.30±0.01,F=126.370,P=0.000）.结论丹参能拮抗高浓度铁离子环境对mc3t3-e1细胞的成骨分化、矿化的抑制作用,并且减少细胞凋亡,其中的作用机制可能是丹参抑制了p38信号通路的激活.

关键词：丹参铁过载 mc3t3-e1前成骨细胞 p38

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丹参对小鼠前成骨细胞的增殖分化的影响及其与细胞外信号调节激酶1／2信号通路的关系

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中华实验外科杂志 2017年第1期34卷 86-89页

作者：张晓王啸张鹏顾伯林杨帆徐又佳苏州大学附属第二医院中医骨伤科 215004 苏州大学附属第二医院骨科 215004 苏州大学附属第二医院实验中心 215004

目的观察丹参对于小鼠前成骨细胞（mc3t3-e1）的增殖、分化及成骨活性的影响，探讨与细胞外信号调节蛋白激酶（eRK）细胞信号通路的关系。方法分别用75、150、300 mg/L浓度的丹参注射液干预mc3t3-e1前成骨细胞，并设对照组；用细胞计数... 详细信息

目的观察丹参对于小鼠前成骨细胞（mc3t3-e1）的增殖、分化及成骨活性的影响，探讨与细胞外信号调节蛋白激酶（eRK）细胞信号通路的关系。方法分别用75、150、300 mg/L浓度的丹参注射液干预mc3t3-e1前成骨细胞，并设对照组；用细胞计数试剂盒（CCK-8）法检测细胞增殖活性的改变，培养21 d后茜素红染色法检测各组钙结节生成，实时荧光定量聚合酶链反应（FQ-PCR）法检测各组骨钙素（BGP）、Runt相关基因2（Runx2）mRNA表达。设300 mg/L浓度的丹参干预组和对照组，Western blot法检测磷酸化eRK1/2蛋白的表达；用eRK1/2细胞信号通路抑制剂PD98059抑制eRK通路后，FQ-PCR检测成骨相关基因BGP、Runx2基因mRNA表达。结果与对照组比较，丹参干预组的mc3t3-e1前成骨细胞增殖活性明显增强，其中300 mg/L浓度组作用最强（P＝0.006）。各浓度丹参干预组钙结节生成较对照组明显增多（P＝0.000），分别为（11.40±2.30）、（21.00±2.24）、（35.60±1.52）个，对照组为（6.40±1.14）个。各浓度丹参干预组的BGP mRNA相对表达量（1.02±0.04、1.11±0.07、1.26±0.05）较对照组增加，其中150 mg/L组以及300 mg/L组差异有统计学意义（P＝0.019，P＝0.000）；各浓度的丹参干预组的RunX2 mRNA相对表达量均有升高（1.38±0.25、2.28±0.13、2.48±0.06），并呈浓度依赖性，其中75 mg/L组差异有统计学意义（P＝0.012），150 mg/L组及300 mg/L组差异有统计学意义（P＝0.000）。经过丹参干预后（300 mg/L），磷酸化eRK1/2蛋白表达相对表达量为0.14±0.01，对照组为0.10±0.01，差异有统计学意义（P＝0.014）。300 mg/L丹参组、300 mg/L丹参＋PD98059组的BGPmRNA相对表达量分别为1.87±0.05、1.39±0.07，两组差异有统计学意义（P＝0.000）；Runx2表达的相对表达量分别为1.57±0.05、1.45±0.05，两组差异有统计学意义（P＝0.000）。结论丹参能促进成骨细胞增殖分化，增进矿化作用，作用机制可能与激活丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路中的eRK1/2通路有关。

关键词：丹参 mc3t3-e1前成骨细胞细胞外信号调节蛋白激酶信号通路

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表面生物矿化处理对纯钛种植体骨结合的影响

表面生物矿化处理对纯钛种植体骨结合的影响

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第十四次中国口腔颌面外科学术会议

作者：梅双刘晓琳张晓燕董福生河北医科大学口腔医院口腔颌面外科

研究目的:研究纯钛种植体表面喷砂-酸蚀(SLA)+生物矿化处理对骨结合和骨诱导能力的影响。研究方法:对纯钛表面进行SLA预处理,使用模拟体液(SBF)进行生物矿化处理,制备出具有生物活性的生物矿化表面种植体并将其植入成年beagle犬下颌骨内... 详细信息

研究目的:研究纯钛种植体表面喷砂-酸蚀(SLA)+生物矿化处理对骨结合和骨诱导能力的影响。研究方法:对纯钛表面进行SLA预处理,使用模拟体液(SBF)进行生物矿化处理,制备出具有生物活性的生物矿化表面种植体并将其植入成年beagle犬下颌骨内,采用金属-骨组织联合磨片技术制备硬组织切片,在荧光显微镜下观察并测量计算骨矿化沉积率,硬组织切片染色后显微镜观察界面成骨情况,测量并计算骨结合指数和种植体周围骨钙化面积百分率。研究结果:SLA处理种植体表面可见网状多级孔洞结构,SLA+生物矿化处理形成大面积球状沉积物,动物实验示,生物矿化处理种植体表面的成骨方式为双向成骨,荧光标记和硬组织切片组织学观察测量结果显示种植体周围矿化沉积率、骨结合指数、种植体周围骨钙化面积百分率均高于其他组(P1),新骨形成量最多,骨结合形成最快。研究结论:SLA+生物矿化处理纯钛种植体表面可促进骨结合、增加骨结合力。

关键词：生物矿化模拟体液 mc3t3-e1前成骨细胞骨结合

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