浅谈体外培养成骨细胞
张杰
（陕西理工学院生物科学与工程学院生物科学081班陕西汉中 723000）
【摘要】成骨细胞是骨形成和骨代谢的核心部分，随着体外细胞培养技术的发展，人们已经从许多动物的颅骨、骨髓基质、骨膜及骨外组织中成功培养出了具有典型成骨细胞特性的细胞，成骨细胞体外培养是研究骨代谢和成骨机制的重要手段。现就成骨细胞的来源、分化调控因子、复合移植及中医药方面和影响因素的研究进展作一综述。
【关键词】成骨细胞；细胞培养技术；移植；中药；影响因素；
成骨细胞是骨形成细胞，对骨组织的生长发育、骨代谢平衡、骨量平衡和损伤修复起关键作用。随着细胞培养技术的发展，人们已经从许多动物的颅骨、骨髓基质、骨膜及骨外组织中成功培养出了具有典型成骨细胞特性的细胞，研究表明培养出的成骨细胞具有良好的生物学特性，在不同环境下可以形成骨组织，现就成骨细胞的研究进展作一综述。
1 成骨细胞的来源
国内外文献报道新生动物的颅骨或胚胎颅骨为成骨细胞的常用来源。有不少学者尝试用新生大鼠的颅骨分离成骨细胞，结果表明所培养的成骨细胞具有典型的成骨细胞的形态特征、生物学活性及发生钙化的功能。有学者研究兔盖骨的成骨细胞增殖．代谢及钙化的能力发现，来自兔盖骨的成骨细胞具有较高的增殖能力，但碱性磷酸酶的生成较低，而且兔盖骨来源的成骨细胞在体外培养中可以形成有序的钙化结节和羟基磷灰石(HA)结晶。骨膜是骨骼膜性成骨的细胞来源，若将体外培养的骨膜细胞移植入体内，在理论上能形成骨组织，修复骨缺损，很多学者对此展开了研究并取得成功。Turhani等【1】将骨膜细胞接种到HA支架上进行培养，观测到HA上细胞具有良好的活性，表达骨特定因子，如骨钙素和骨桥蛋白，三维HA 对骨膜间充质细胞的生长行为起着积极作用。从研究中可知，骨膜源性细胞(PDC)具有很强的增殖能力和分化成骨潜能间充质干细胞(MSCs)是一种多潜能成体干细胞，主要存在于骨髓，还存在于胚胎时期间充质来源的骨外组织，如脂肪干细胞、血管内皮细胞、胚胎干细胞等。骨髓MSCs在体外适当的培养条件下，具有向成骨细胞方向分化潜能。Gronthos等【2】把人骨MSCs分离体外扩增后与HA／磷酸三钙载体复合，再植入裸鼠背部皮下，发现载体周围有骨髓和新骨组织形成，而且通过原位杂交显示新骨组织中的骨细胞是人来源。Cowan等【3】一和Wan等【4】研究发现小鼠脂肪来源基质细胞诱导分化的成骨细胞体内移植成功的修复了颅盖骨缺损。近年来对脐血干细胞的研究越来越多。并指出脐血MSCs具有多向分化潜能，Yang 等【5】一成功将脐血MSCs诱导分化为软骨细胞与成骨细胞。此外Wan等渴。报道外周血来源间充质细胞能够向成骨细胞分化，并参与骨损伤修复。Henning等研究羊水来源间充质细胞向成骨细胞诱导分化，研究结果显示其增殖、分化能力比成人组织来源的MSCs更强，作为组织工程种子细胞也更为理想。在不同来源成骨细胞的研究中，增殖能力以骨髓基质干细胞最好，钙化能力以骨膜成骨细胞和松质骨成骨细胞最好，而胶原合成，骨钙素表达以及碱性磷酸酶活性以骨膜成骨细胞最好。组织工程化人工骨所需要的种子细胞应具备强的增殖能力和良好的成骨功能，可见3种来源细胞都不能达到骨组织工程的理想要求，解决组织工程种子细胞的途径是建立标准成骨细胞系，通过基因工程技术对成骨细胞进行改造，使其转变为既有较强增殖能力．又有较强成骨能力的标准细胞。
2 成骨细胞的分化调控因子的研究进展
成骨细胞的分化是骨发生、骨形成的前提。成骨干细胞经过一步或几步分化为前成骨细胞，再继续分化为有功能的成骨细胞。成骨细胞在分化过程中受Ostefix、Cbfa 1、bFGF、CGRP、IGF-l等多种因子的调控。
Ostefix(OSX)OSX是由Nakashima等【6】发现的成骨细胞特异性转录因子，只在发育的骨组织中特异性表达，是成骨细胞分化和骨形成过程中所必需的转录因子。有研究表明在OSX 基因剔除小鼠胚胎中，I型胶原RNA水平在间充质细胞密集的成骨部位，软骨膜及软骨中的表达均明显低于野生型小鼠，同时，作为成骨细胞分化的早期指标中的BSP在野生型小鼠骨组织内均高表达，而在OSX(-／-)小鼠体内则未检测到，另外两种成骨细胞标志性蛋白骨黏连蛋白和骨桥蛋白也低于野生型小鼠，由此町见OSX的缺失使成骨细胞的分化受到阻碍。Cao 等【7】发现相对于正常的成骨细胞，小鼠和人类骨肉瘤细胞中的OSX的mRNA水平明显低下。将OSX基因通过胫骨注射转染入小鼠骨肉瘤细胞可以阻止肿瘤细胞的生长并缩小肿瘤体积，减少肺转移。还可以对抗肿瘤的溶骨作用。这一发现为研究骨肉瘤的治疗方法提供了新的思路。成骨细胞复合移植的研究进展随着分子生物学和生物材料学的发展，以组织工程技术方法培养出既具有成骨细胞的成骨活性，又具有一定的空间构型和生物支撑作用、成骨效果能与自体骨媲美的新型骨替代材料，植人体内修复大的骨缺损，近年来发展很快。目前研究的复合载体根据支架材料的特性可分为几类：①无机盐类，a．钙磷陶瓷人工骨包括磷酸=三钙(TCP)和HA两种主要材料-b．煅石膏即干燥硫酸钙。②多聚体类．包括乳酸(PLA)和聚乙二醇酸(PGA)。(彭天然聚合物类，主要有纤维蛋白凝块(FC)或纤维蛋白牯合剂、胶原、不溶性非胶原蛋白等。④经体外物理化学方法处理的异体或异种骨组织。Kay等[1引合成了纳米结构的聚乳酸聚乙醇酸一钛复合物。并与微米级或通常粗糙度的表面比较发现，成骨细胞在纳米复合物的黏附性增加。Lee等“8J发现壳聚糖生物材料可控释放生长因子PDGF-BB增强骨形成．骨诱导性和骨传导力明显增高。张春宝等“91将成骨细胞种植于Ti-75合金表面，细胞在24 h 贴壁率达到84．38％，细胞ALP活性和蛋白质合成量在培养第7天后出现明显增大趋势，表明T i-75合金具有良好骨组织生物相容性，适于作为骨内种植材料应用。朱元等∞’在研究生物陶瓷对体外培养大鼠成骨细胞的影响时发现生物活性陶瓷在体外与大鼠成骨细胞的复合培养中，对成骨细胞的生长、增殖、生物活性等方面具有积极的影响。目前成骨细胞的体外复合移植的研究主要集中在支架材料的改性、细胞种植方法的改进和引进应力应变作用模拟细胞在体内所处的微环境。进一步的研究需解决在保持材料骨诱导、骨引导作用的同时提高其机械强度，促进新骨的形成和支架降解的平衡、良好的增殖能力和成骨能力达到平衡、人工骨的血管化等。
3 体外培养成骨细胞的影响因素
3.1 物理因素
3.1.1 电离辐射
一般来说，电离辐射对细胞的增殖和分化产生抑制效应，甚至会起细胞死亡。受辐射的成骨细胞呈梭形，较稀疏，胞体增大，胞浆呈匀质，折光性差，胞核肿胀、并随照射剂量增加而加重。Dare【7】等观察到，单次低剂量辐射（40 cGy 以下）对大鼠成骨细胞样细胞不会引起明显的改变，100 cGy 也只是导致有限的细胞死亡，而从400 cGy 开始，细胞的生存率明显呈指数地下降，这符合Chadwick 提出的放射的线性二次方程模型（LQ 模型）；而单次高剂量辐射（400 cGy）却使克隆成骨细胞系MC3T3-E1 的ALP 活性增加。这又表明，对于不同的成骨细胞系，高剂量辐射的效应是不同的。
3.1.2 微重力
目前认为，失重条件下骨形成受到抑制是造成骨质脱钙的主要原因，特别是成骨细胞数
目的减少和活性的降低。张晓铀等[8]利用回转器模拟失重，观察到成骨细胞增殖受到明显抑制，G1 期细胞显著增多，S 与G2+M 期细胞显著减少。模拟失重12 h 后再经12 h 以上正常生长，细胞周期有一定的恢复作用。
3.1.3 外力
Hasegawa 等【9】将鼠成骨细胞培养在可变形塑料膜上，使膜均匀变形，发现机械拉伸能刺激成骨细胞增加DNA 合成，并且能改变蛋白合成的类型，但胶原蛋白的合成量不变，非胶原蛋白的合成增加。Buckley 等【10】发现鸡成骨细胞在周期性载荷作用下DNA 合成速度和细胞分裂速度加快。Brighton 等【11】选用单层多聚氨基甲酸乙酯膜为培养皿基底材料，气体动力加载牵张基底膜，观察了应力应变场对成骨细胞的分化和代谢的影响，发现适当的拉应变（400）刺激，可使培养的细胞中DNA 含量明显增加，还可导致成骨细胞的增殖变快。
3.2 微量元素
微量元素在骨的形成和生长分化过程中起着重要作用，微量元素缺乏可能使骨骼发育受到障碍，甚至可能发生畸形，成骨细胞增殖分化的过程与某些微量元素有着密切的关系。
3.2.1 锌
锌是人体所必需的微量元素，它参与了机体新陈代谢的各个方面。近年来的研究证实锌与骨代谢及机能的关系非常密切【12】，锌缺乏会影响骨骼的生长发育，促进骨质疏松的发生与发展【13.14】。体外实验表明，锌能够促进大鼠成骨细胞的增殖及分化【15】，促进MC3T3-E1 成骨细胞蛋白质及DNA 的合成【16】。而锌缺乏则抑制大鼠成骨细胞的增殖分化【17】；锌浓度过高会对细胞产生毒性【18】。
3.2.2 铝
目前认为一些疾病如骨质疏松、骨软化等与铝中毒有关。铝蓄积于骨骼，对骨骼和神经系统等产生危害。文献报道低浓度铝可刺激体外培养的成骨细胞的增殖和分化，铝对成骨细胞的作用不受培养液中生长因子变化的影响【19】。高剂量铝可抑制成骨细胞的生长发育并对其产生一定的毒性作用【20】。
3.2.3 氟
氟是人体必需的微量元素，但其生理安全范围较窄。一方面氟作为骨基质构成物参与骨形成过程，另一方面，过量的氟摄入可导致齿、骨等组织及器官的损害。体外研究则表明，氟通过对成骨细胞的有丝分裂的作用促使成骨细胞的生长速度加快、数量增多、功能增强【21】。氟对成骨细胞的作用与铝有所不同，需依赖于培养液中部分生长因子，除去这些生长因子，可消除氟对成骨细胞的作用【22】。有文献报道，NaF 对大鼠颅骨成骨细胞增殖分化呈双向调节，小剂量促进、大剂量抑制【23】。
3.2.4 其它微量元素
铜对骨骼的形成和维持很重要。缺铜骨质中胶原纤维合成受损，骨骼发育受限，结构疏松，长骨易碎，骨发育停止。在体外成骨细胞样培养液中，补充铜，其醛胺缩合反应受铜赖氨酰氧化酶活性影响，能促进胶原纤维的交联反应，有利于胶原合成。
锰对粘多糖、溶胶原的合成和骨形成有特殊作用。如对粘多糖分子的联接酶具有激活作用，故补充锰对粘多糖的合成有利，而粘多糖是软骨和骨组织的重要成分。
钙是骨骼的主要构成，其主要功能是与磷协调建立骨骼和牙。缺钙使骨骼形成不佳，失调引起骨质疏松等镁也是必不可少的微量元素之一，不论钙补充多少，没有镁的参加，则生
成软的珐琅质与骨质疏松、佝偻病等。刘秀明等【24】研究发现，锌、铜、锰、镁、钙等对体外培养SD大鼠颅盖骨成骨细胞样细胞的增殖分化都具有一个最佳峰值，但其作用是很复杂的。
3.3生长因子
3.3.1 骨形态发生蛋白（BMP）
1982 年，Urist 等人从牛骨中提纯了牛的BMP, 并提出了诱导成骨的新概念。BMP 是一种多肽，具有高效的骨诱导能力，能够促进未分化的间充质细胞和成骨细胞的前体细胞分化为成骨细胞；引导成骨细胞表型的表达等【25.26】。体外实验中，将BMP 与载体结合临床治疗骨缺损已有许多成功例证【27】。
3.3.2 血小板衍生生长因子（PDGF）
PDGF 是一种存在于多种组织中的促细胞有丝分裂的多肽生长因子，能刺激多种细胞分裂、增殖。有研究表明，PDGF促进鸡胚颅骨和新生小鼠颅骨来源的骨细胞的增殖，并使胶原蛋白合成增加【28】。
3.3.3 成纤维细胞生长因子（FGF）
骨组织内FGF 主要贮存在胞外基质中，有aFGF 和bFGF两种，由成骨细胞产生，其中，bFGF 含量明显多于aFGF,是其10 倍左右，两者具有同源性和相互协调作用【29】。FGF 是成骨样细胞和骨细胞的强促分裂因子。研究显示，FGF 能刺激成骨细胞内的DNA 合成，使成骨细胞内骨钙素增加，加速骨的钙化，使新骨形成。
3.3.4 转化生长因子-β（TGF-β）
骨是TGF-β最大的组织来源和储存库，成骨细胞是骨组织中合成TGF-β的主要细胞。同时，在成骨细胞的细胞膜上有TGF-β的特异性受体，TGF-β可作用于成骨细胞，调节其增殖和分化。体外研究表明，TGF-β对成骨细胞的作用是非常复杂的【30】。
3.4 激素
3.4.1 生长激素（GH）
GH 对骨的促生长作用是通过IGF 来实现的。血清中的IGF-Ⅰ浓度有赖于GH 水平，GH 还可作用于成骨细胞合成并分泌IGF-Ⅰ。Langdahl 等【31】发现人类生长激素能够增加人类骨髓基质细胞的胶原产物，GH 与IGF-Ⅰ合用，使成骨样细胞、骨髓基质细胞增殖了49%～190%。
3.4.2 雌激素（E）
绝经后雌激素水平下降造成骨质疏松，提示了雌激素对成骨细胞的重要性。有研究发现，雌二醇（E2）可浓度依赖性的刺激人的类成骨细胞株TE85 细胞增殖促进细胞胶原蛋白及碱性磷酸酶和骨钙素的合成【32】。
3.4.3 甲状腺激素
甲状腺激素主要是通过三碘甲状腺氨酸（T3）与甲状腺核受体家族相结合而发挥其细胞效应的。体外实验证明，T3 可刺激骨钙素和胶原的产生，还可通过成骨细胞增加生长因子和结合蛋白的合成和分泌。
4 小结
随着细胞培养技术的发展，目前体外成骨细胞的培养技术已经日渐成熟，已从骨组织、骨膜
及间充质中分离培养出典型的成骨细胞。并证实了其体内和体外的成骨能力。成骨细胞的分化过程中受到多种调控因子的作用，其相互作用机制极其复杂，还有待进一步的研究。将体外培养的成骨细胞利用合适的载体植入体内修复骨缺损，没有免疫反应和传播疾病的危险。不过成骨细胞的体外培养的条件还有待进一步的完善。体外培养成骨细胞的影响因素有很多，且不是单独作用，相互之间有密切的关系。这期待着我们更深一步地探讨各种影响因素的作用过程及机理，以便于优化体外培养条件，得到高纯度高数量的成骨细胞。
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成骨诱导液：地塞米松，β-磷酸甘油，维生素C， OB或3T3-E1：α-MEM+10%FBS+50ug/ml ascorbic acid+10mM β-glycerophosphate PG(磷酸甘油)和Vc配好放四度， 25 成骨细胞的培养，纯化及传代：在原代培养过 程中，每48 h换液1次至细胞融合成单层，密度长至80%融合时，1∶3的比例进行传代培养。将原代培养细胞用0.25%胰酶消化，制成细胞悬液，采用差速贴壁法进行成骨细胞的纯化。 成骨细胞鉴定：
活细胞形态观察细胞：培养后每日用倒置相差显微镜观察细胞形态变化及生长状况并拍照。 Giemsa染色：将纯化后的第2代细胞调整细胞浓度至5×107 L-1，接种到12孔细胞培养板中，每孔接种0.75 mL，以后每3 d换液。待细胞分布均匀、约80%融合时，PBS洗3次，甲醇固定10 min，Giemsa 染液染2 min，蒸馏水冲洗，显微镜下观察拍照。 碱性磷酸酶活性检测细胞化学染色：细胞接种方法同上，体积分数95%乙醇固定30 min， 按碱性磷酸酶活性检测试剂盒要求进行检测。核固红复染细胞核，自然干燥后中性树胶封固。 阳性细胞可见蓝黑色颗粒沉积在胞浆碱性磷酸酶活性部位。 ? 茜素红染液 操作 1. 成骨诱导分化结束后，吸走六孔板中的成骨诱导分化完全培养基，用 1×PBS冲洗 1-2次。每孔加入2 mL 4%中性甲醛溶液，固定30 min。 2.吸走中性甲醛溶液，用1×PBS冲洗2次。每孔中加入1 mL茜素红染液染3-5 min。 3.吸走茜素红染液，用1×PBS冲洗2-3次。 4. 将培养板置于显微镜下观察成骨染色效果。
软骨细胞培养 (1)豚鼠脱颈处死，备皮，用75%酒精消毒背部及四肢皮肤。 (2)无菌操作下取下双侧股骨头及膝关节（保留周围肌肉，软骨不能暴露），75%酒精浸泡5分钟，转移至PBS缓冲液中，带入超净工作台，剔除关节周围附着的软组织，打开髋、膝关节，用尖刀削取关节软骨组织，置入装有PBS缓冲液的无菌培养皿，防止软骨组织被风干。 (3)PBS缓冲液充分漂洗软骨小块3次，然后用小剪刀将软骨块切碎至约lmm3大小。 (4)再次用PBS缓冲液冲洗3次，滤干，将细小的软骨块置入放有0.2%的Ⅱ型胶原酶3ml的广口瓶里，摇匀后置于37℃恒温震荡箱中消化，40分钟后将上层消化液转移至15ml规格离心管中，800r/min离心5min，收集细胞（沉淀物），加入含10%的胎牛血清DMEM培养液4ml并吹打混匀，制成软骨细胞混悬液。 (5)把消化所得的软骨细胞混悬液收集于离心管中，经滤网过滤后用细胞计数板计数，并把细胞混悬液密度调整为2×105/ml接种于25cm2规格的培养瓶中。将培养瓶放置于CO2培养箱内。培养条件为37℃、5%CO2。 (6)未消化完的软骨小块继续用Ⅱ型胶原酶如上法消化，直至软骨块基本消失。 (7)每日在倒置显微镜下观察软骨细胞生长情况并拍照保存。 药物制备 龟甲胶、鹿角胶各10克，氨基葡萄糖1.5克，分别加PBS缓冲液30ml配成 10g/30ml、10g/30ml和1.5g/30ml的溶液。然后分别取上述溶液各0.25ml、0.5ml、1ml、2ml、3ml、4ml放于不同的15ml离心管中，加PBS定容至10ml，各配成6管分别为2.5%、5%、10%、20%、30%、40%含药的PBS，放4℃冰箱备用。药物组：将上述6管含药PBS分别各取1ml放于不同的15ml离心管中，加含10%胎牛血清的DMEM培养液定容至10ml，分别配成10%含药的胎牛血清DMEM培养液（避免胎牛血清的干扰），做好标记，放4℃冰箱备用。另外取1ml PBS缓冲液加到9ml含10%胎牛血清的DMEM培养液中，配成10ml 10%PBS的含胎牛血清的DMEM培养液作为空白对照组，放4℃冰箱备用。
第一讲体外细胞培养的基本技术 ●体外细胞培养条件和基本技术 ●体外细胞培养 ●体外培养物的生长生物学 ●细胞系和细胞株 ●培养物的冷冻与复苏 ●培养物的污染、检测和排除 ●一、体外细胞培养条件和基本技术 体外细胞培养的优缺点 优点：简化细胞的生长环境，方便施加实验因素，便于观测实验结果，便于获得均一细胞群，能够进行大规模生物制品的生产。 体外细胞培养不足之处：培养对象脱离了机体的整体支配和调控，细胞间在一定程度上失去组织联系及相互作用。体外培养条件下的生长发育情况与在体时的情况存在一定差异，分析实验结果时必须考虑这种差异。 一、体外细胞培养条件 （一）、体外培养实验室 1. 准备室 2. 培养室：基本条件要求：清洁、无菌、干燥、不通风，并具有适宜的光线。空气调节用中央空调或分体式空调机。室顶安装紫外灯等消毒装置。 3. 缓冲室 4. 其他实验室 （二）、体外培养的设备和器具 设备：1. 超静工作台，生物安全柜，净化室 2. 培养箱：温度，湿度，pH值 3. 倒置显微镜 4. 水净化装置：去离子水净化装置，石英玻璃蒸馏器， 超纯水装置 5. 冰箱 6. 离心机7. 冷冻保存装置 8. 高压蒸汽消毒装置：电热干燥箱，pH计，天平 培养器具：1. 过滤除菌装置：Zeiss 滤器，抽滤式玻璃简易型滤器， 针头式加压塑料小滤器 2. 培养器皿：（1）溶液瓶（2）培养瓶（3）培养皿 （4）多孔培养板（5）离心管 3. 移液器 4.筛网：金属筛网（不锈钢网、铜网），尼龙筛网 （三）培养用液 ?水和平衡盐溶液（balanced salt solution, BSS) 水：离子交换水，蒸馏水 平衡盐溶液：主要成分：无机盐和葡萄糖 常用BSS: PBS ，Ringer Earle ，D-Hanks，Hanks ?培养液：1.天然培养液：1）血清：小牛血清,胎牛血清（fetal bovine serum, FBS）,马血清，2）水解乳蛋白，3）胚胎渗出液 2.合成培养液：合成培养基的种类MEM，RPMI 1640，McCoy 5A，HAM F12等
人成骨细胞原代培养 1.人成骨细胞的分离和培养： 在无菌条件下取自体骨移植患者少量的松质骨，装入无菌HANK’S液中，迅速运送至实验室，充分剥离骨膜及软组织，把将骨块置于盛有DMEM培养液的培养皿中修整为 1mm×1mm×1mm大小的碎块，将松质骨块置入含有2～3mlPBS的EP管中，用力摇动数次，然后静止30秒，令骨块沉下，小心倒掉含有造血组织和细胞的上清液，无菌PBS冲洗3次。在松质骨块粒内加入红细胞裂解液(碳酸氢钠840mg、乙二胺四乙酸37.2mg、氯化铵8.023g、双蒸水1000mL，pH为7.2)，体积比为1∶2，裂解8min，离心去上液，至骨片发白放入离心管内。 2.酶消化法： 加入10倍的2.5g/L胰蛋白酶，在37℃恒温箱振荡预消化20min，胎牛血清终止消化，弃去消化液，PBS清洗两遍。再加入体积比为1∶8的0.1%的Ⅰ型胶原酶密封置于37℃水浴箱内振荡消化1h，1000r/min离心5min，弃上清，沉淀用PBS洗涤后再1000r/min离心5min，沉淀用DMEM-F12完全培养液重新悬浮反复吹打均匀，将细胞悬液通过200目不锈钢筛网，去除可能存在的非成骨细胞和杂质成分，保留骨粒。剩余骨粒重复Ⅰ型胶原酶消化，共3次。然后将3次消化所得的细胞悬液用血球计数板计数，制成5×107L-1的细胞浓度(台盘蓝染色显示存活的细胞不少于95%)，接种于无菌培养皿中，在体积分数5%CO2、95%湿度培养箱中37℃条件下培养。48h后换液，弃去悬浮细胞，每隔2d换液1次，细胞接近融合时传代。 3.组织块法： 将消化过的骨块，先用血清润湿，然后用吸管均匀接种至25 cm2的培养瓶中，翻转培养瓶，小心加入5 mL DMEM-F12完全培养液后，放入体积分数5%CO2、95%湿度培养箱中37 ℃条件下培养4 h后小心翻瓶。每周换液1次，第3周起每周换液2次，细胞接近融合时按1∶ 2传代。传代后剩下的骨片，再加入DMEM完全培养液，37 ℃，体积分数5%CO2孵箱中孵育。如此反复两三次。
成骨诱导液： 地塞米松，β-磷酸甘油，维生素C， OB或3T3-E1：α-MEM+10%FBS+50ug/ml ascorbic acid+10mM β-glycerophosphate PG(磷酸甘油)和Vc配好放四度， Vc尽量分装保存，减少与空气接触， 三种分开配，不能配一起，培养液也是现用现配 成骨细胞分离培养：无菌条件下取出新生鼠的颅盖骨，置入冷PBS中，剔除附着的结缔组织。用PBS液清洗3次，将其置入盛有DMEM培养基的培养皿中，剪成0.5 mm×0.5 mm大小碎块，约30块，加入0.25%胰蛋白酶5 mL，置入孵箱中消化20 min，血清终止消化，弃上清液，加入1.0 g/L Ⅰ型胶原酶10 mL，置于孵箱中消化90 min，1 000 r/min 离心10 min，使细胞沉淀，用PBS洗涤细胞2次，200目滤网过滤去除骨碎片。所沉淀物以含体积分数10%的胎牛血清、100 U/mL青霉素，100 mg/L链霉素的DMEM培养液重悬细胞，吹打均匀，接种至多个25 cm2培养瓶。于37 ℃，含体积分数5%CO2培养箱培养。48 h后换液，以后隔日换液1次。 成骨细胞的培养，纯化及传代：在原代培养过 程中，每48 h换液1次至细胞融合成单层，密度长至80%融合时，1∶3的比例进行传代培养。将原代培养细胞用0.25%胰酶消化，制成细胞悬液，采用差速贴壁法进行成骨细胞的纯化。 成骨细胞鉴定：
活细胞形态观察细胞：培养后每日用倒置相差显微镜观察细胞形态变化及生长状况并拍照。 Giemsa染色：将纯化后的第2代细胞调整细胞浓度至5×107 L-1，接种到12孔细胞培养板中，每孔接种0.75 mL，以后每3 d换液。待细胞分布均匀、约80%融合时，PBS洗3次，甲醇固定10 min，Giemsa 染液染2 min，蒸馏水冲洗，显微镜下观察拍照。 碱性磷酸酶活性检测细胞化学染色：细胞接种方法同上，体积分数95%乙醇固定30 min， 按碱性磷酸酶活性检测试剂盒要求进行检测。核固红复染细胞核，自然干燥后中性树胶封固。 阳性细胞可见蓝黑色颗粒沉积在胞浆碱性磷酸酶活性部位。 ? 茜素红染液 操作 1. 成骨诱导分化结束后，吸走六孔板中的成骨诱导分化完全培养基，用 1×PBS冲洗 1-2次。每孔加入2 mL 4%中性甲醛溶液，固定30 min。 2.吸走中性甲醛溶液，用1×PBS冲洗2次。每孔中加入1 mL茜素红染液染3-5 min。 3.吸走茜素红染液，用1×PBS冲洗2-3次。 4. 将培养板置于显微镜下观察成骨染色效果。 用4周龄大鼠，用全骨髓贴壁法取得原代细胞，消化传代，用第3代培养至80-90%融合后，胰酶消化，接种在事先明胶包被的六孔板中，当细胞生长达接
人脂肪间充质干细胞体外分离培养方法 间充质干细胞属于成体干细胞，广泛存在于骨髓、脂肪和脐带等组织，下面是小编搜集整理的一篇探究干细胞体外分离培养方法的，供大家阅读查看。 大面积皮肤缺损、重度烧伤的传统修复方法-自体或异体皮肤移植，因存在免疫排斥和供区不足等缺陷而限制了广泛临床应用。近年来，干细胞相关机制及应用的研究为皮肤创伤的治疗带来了新突破。研究显示，间充质干细胞能维持皮肤稳态和促进皮肤创面修复，其机制包括促进细胞分化、免疫调节和分泌生长因子来促进创面再上皮化和血管形成[1-2].人脂肪间充质干细胞(humanadipose-derivedmesenchymalstemcells,hAD-SCs)是由Zuk等[3]首次从抽脂术脂肪中分离出的一类具有多向分化能力的细胞群，因其具有来源丰富、容易获取和扩增快等优点，是组织工程的理想种子细胞。本实验旨在提供一种有效的hADSCs体外分离培养方法，为以后临床细胞移植提供实验基础。 1材料与方法 1.1材料成人腹部大网膜脂肪组织7例取自江苏大学附属医院产科剖宫产手术患者，年龄17~33岁，平均为26岁，健康状况良好，无系统性疾病。低/高糖DMEM、Ⅰ型胶原酶(Gibco公司),胎牛血清(Hyclone公司),鼠抗人单克隆抗体CD29-FITC、CD44-FITC、CD45-FITC、CD73-FITC、CD90-PE、CD105-PE、CD166-PE、HLA-DR-PE及其相应同型对照(eBio-sciences公司),地塞米松、抗坏血酸磷酸盐、β-甘油磷酸钠、吲哚美辛、3-异丁基-1-甲基黄嘌呤(IBMX)、胰岛素(Sigma公司). 1.2方法 1.2.1hADSCs细胞分离培养产科无菌条件下取出腹部大网膜脂肪组织约 10ml,PBS清洗，剪碎，0.1%Ⅰ型胶原酶37℃消化45min,10%胎牛血清终止消化，离心，沉淀重悬，200目细胞筛过滤，再离心。加入完全培养液(含10%胎牛血清、1×双抗的低糖DMEM)重悬，以5×104/ml接种于6孔板，置于37℃,5%CO2培养箱中培养，48h后首次换液，之后每周换液2次，待细胞生长至80%融合时，0.25%胰酶-0.02%EDTA消化传代。实验时用第3~9代细胞。 1.2.2细胞免疫表型检测取消化消化贴壁的第3代hADSCs,1000r/min离心5min,用PBS重悬分装于1.5ml的EP管中，每管100μl,细胞密度为105/ml,加入鼠抗人CD29、CD44、CD45、CD73、CD90、CD105、CD166E、HLA-DR等单克隆抗体及其同型对照。4℃避光孵育30min,PBS洗2次，加PBS300μl重悬后流式细胞仪检测细胞表面抗原。 1.2.3细胞生长曲线和倍增时间取处于对数生长期的第3、6和9代细胞，消化贴壁细胞，将细胞按5×103/孔接种于24孔板，分7组，每组3孔，置培养箱培养。每24h用台盼蓝计数一次，每次计3孔，取其平均数;连续计数7d,
鄙人做成骨细胞培养检测相关指标，走了许多弯路，今将自己的总结的经验贴出，望后续战友做成骨细胞培养时少走弯路，加快实验进程，不要把过多的时间耗费在培养上！ 1.成骨细胞的取材： 选取新生SD大鼠的乳鼠（有参考书上新生24h的，鄙人试过72h的乳鼠，消化下来的成骨细胞活力也是很不错的），具体取材方法不详述。 2.将去除血管及结缔组织的骨片放置在1mlPBS液体中（PBS不要放太多，否则延长剪碎时间），用剪刀剪成1*1mm的组织快，越小越好（越小越能消化完全），一只乳鼠的头盖骨加胰酶2ml，37℃水浴中消化30min（目的是消化掉附着骨片上的结缔组织），离心去酶，加入2ml胶原酶2，水浴中继续消化1h（中间间隔晃动，使消化下来的胶原离开团块溶于液体中）。如此消化下来的混悬液可能比较稠，可以加适量的PBS，尽量让胶原溶于液体中，否则不利于离心细胞沉降到离心管的底壁。离心后去掉上清液，用PBS悬浮细胞，如果发现还有很多的骨片，将骨片单独取出继续用胶原酶2做第二次消化，第一次胶原酶2消化的细胞悬液和第二次胶原酶2消化的细胞悬液混匀（如果担心胶原酶2会影响细胞的生长，可以将两次的悬液离心，去掉上清液后，用培养基重悬） 3.培养基问题： 当时选取培养基问题确实弄苦了自己，因为师兄他们的论文说使用的是高糖DMEM，所以也用这个，但是消化下来的细胞很难成活，后来改成同实验室做神经细胞培养使用的DMEM/F12培养基，消化下来的细胞完全可以成活下来。但是问题接踵而至，到了第五天时发现细胞铺满底壁的60%，此时只要一换液，第二天绝对培养基混浊，没有一瓶细胞活过7天的（比如今的公司倒闭的都快），怀疑是污染问题（因为正值夏季雨天），折腾到最后绝对保证所有的添加物都是过滤后才使用，死亡现象依然在上演。 后来联系到丁香园的一个战友，他那里用的是低糖的DMEM培养基，没有出现我的问题，
浅谈骨不断地进行着重建，骨重建过程包括破骨细胞贴附在旧骨区域，分泌酸性物 质溶解矿物质，分泌蛋白酶消化骨基质，形成骨吸收陷窝；其后，成骨细胞移行至 被吸收部位，分泌骨基质，骨基质矿化而形成新骨。破骨与成骨过程的平衡是维持 正常骨量的关键。成骨细胞是骨形成的主要功能细胞，负责骨基质的合成、分泌和 矿化。目前，随着研究的不断深入，在骨形成过程中，成骨细胞发展及其调控的分 子机制也逐渐得以揭示。 1成骨细胞的起源 成骨细胞起源于多能的骨髓基质的间质细胞，除成骨细胞外，基质细胞还可分 化成软骨细胞，成纤维细胞，脂肪细胞或肌细胞。成骨细胞来源谱系有以下几种：(1)骨髓克隆形成单位(成纤维细胞集落形成单位，cfu-f)；(2)骨祖细胞，可分化 成前成骨细胞和前软骨细胞谱系，常位于骨髓腔中，有很强的自身增殖能力；(3)
前成骨细胞，即最近的成骨前体，能定向分化成成骨细胞，具有合成和增殖能力［ 1，2］。成骨细胞由多能的间质干细胞在体内的各种调控因素的调节下发展而来， 调控因素主要有bmp-2，bmp-2能诱导基质细胞向成骨细胞分化，具体就是诱导间质干细胞分化形成骨祖细胞进而形成前成骨细胞［3］。 2成骨细胞发展阶段及骨形成机制 成骨细胞在骨形成过程中要经历成骨细胞增殖，细胞外基质成熟、细胞外基质 矿化和成骨细胞凋亡四个阶段。很多因素可调节这几个阶段，从而最终调控骨形成 。 成骨细胞增殖期成骨细胞数量增加，以形成多层细胞，并合成、分泌?型胶原 以便最终可以矿化形成骨结节。对成骨细胞增殖的调控具体说来即是对细胞周期的 调控，后者包括细胞在有丝分裂原作用下复制dna和细胞分裂的调节机制，典型的
浅谈体外培养成骨细胞 张杰 （陕西理工学院生物科学与工程学院生物科学081班陕西汉中 723000） 【摘要】成骨细胞是骨形成和骨代谢的核心部分，随着体外细胞培养技术的发展，人们已经从许多动物的颅骨、骨髓基质、骨膜及骨外组织中成功培养出了具有典型成骨细胞特性的细胞，成骨细胞体外培养是研究骨代谢和成骨机制的重要手段。现就成骨细胞的来源、分化调控因子、复合移植及中医药方面和影响因素的研究进展作一综述。 【关键词】成骨细胞；细胞培养技术；移植；中药；影响因素； 成骨细胞是骨形成细胞，对骨组织的生长发育、骨代谢平衡、骨量平衡和损伤修复起关键作用。随着细胞培养技术的发展，人们已经从许多动物的颅骨、骨髓基质、骨膜及骨外组织中成功培养出了具有典型成骨细胞特性的细胞，研究表明培养出的成骨细胞具有良好的生物学特性，在不同环境下可以形成骨组织，现就成骨细胞的研究进展作一综述。 1 成骨细胞的来源 国内外文献报道新生动物的颅骨或胚胎颅骨为成骨细胞的常用来源。有不少学者尝试用新生大鼠的颅骨分离成骨细胞，结果表明所培养的成骨细胞具有典型的成骨细胞的形态特征、生物学活性及发生钙化的功能。有学者研究兔盖骨的成骨细胞增殖．代谢及钙化的能力发现，来自兔盖骨的成骨细胞具有较高的增殖能力，但碱性磷酸酶的生成较低，而且兔盖骨来源的成骨细胞在体外培养中可以形成有序的钙化结节和羟基磷灰石(HA)结晶。骨膜是骨骼膜性成骨的细胞来源，若将体外培养的骨膜细胞移植入体内，在理论上能形成骨组织，修复骨缺损，很多学者对此展开了研究并取得成功。Turhani等【1】将骨膜细胞接种到HA支架上进行培养，观测到HA上细胞具有良好的活性，表达骨特定因子，如骨钙素和骨桥蛋白，三维HA 对骨膜间充质细胞的生长行为起着积极作用。从研究中可知，骨膜源性细胞(PDC)具有很强的增殖能力和分化成骨潜能间充质干细胞(MSCs)是一种多潜能成体干细胞，主要存在于骨髓，还存在于胚胎时期间充质来源的骨外组织，如脂肪干细胞、血管内皮细胞、胚胎干细胞等。骨髓MSCs在体外适当的培养条件下，具有向成骨细胞方向分化潜能。Gronthos等【2】把人骨MSCs分离体外扩增后与HA／磷酸三钙载体复合，再植入裸鼠背部皮下，发现载体周围有骨髓和新骨组织形成，而且通过原位杂交显示新骨组织中的骨细胞是人来源。Cowan等【3】一和Wan等【4】研究发现小鼠脂肪来源基质细胞诱导分化的成骨细胞体内移植成功的修复了颅盖骨缺损。近年来对脐血干细胞的研究越来越多。并指出脐血MSCs具有多向分化潜能，Yang 等【5】一成功将脐血MSCs诱导分化为软骨细胞与成骨细胞。此外Wan等渴。报道外周血来源间充质细胞能够向成骨细胞分化，并参与骨损伤修复。Henning等研究羊水来源间充质细胞向成骨细胞诱导分化，研究结果显示其增殖、分化能力比成人组织来源的MSCs更强，作为组织工程种子细胞也更为理想。在不同来源成骨细胞的研究中，增殖能力以骨髓基质干细胞最好，钙化能力以骨膜成骨细胞和松质骨成骨细胞最好，而胶原合成，骨钙素表达以及碱性磷酸酶活性以骨膜成骨细胞最好。组织工程化人工骨所需要的种子细胞应具备强的增殖能力和良好的成骨功能，可见3种来源细胞都不能达到骨组织工程的理想要求，解决组织工程种子细胞的途径是建立标准成骨细胞系，通过基因工程技术对成骨细胞进行改造，使其转变为既有较强增殖能力．又有较强成骨能力的标准细胞。 2 成骨细胞的分化调控因子的研究进展
胚胎干细胞体外培养 (一)胚胎干细胞的来源 目前胚胎干细胞的主要来源有：①囊胚的ICM及受精卵发育至桑葚胚之前的早期胚胎细胞；②从胚胎生殖嵴及肠系膜中分离原始生殖细胞PGCs后培养建系的胚胎生殖细胞(embryonic germ cells，EG细胞)，也具有ESCs的特性，可以分化为各种类型的成熟细胞；③体细胞核转移(somatic cell nuclear transplantation，SCNT)至去核卵母细胞后培育出来的全能细胞。其中囊胚的ICM最为常用。 (二)胚胎干细胞的分离 1.分离获取ESCs的时间：以既保证ESCs的全能性又要有足够的细胞数量为原则来确定ESCs分离获取的最佳时间。以ICM为ESCs来源时：小鼠取3～5天囊胚；猪取9～10天囊胚；羊取7～8天囊胚；牛取6～7天桑葚胚或早期囊胚；人取7～10天囊胚。以PGCs取ES细胞时：小鼠取1 2.5天胎儿生殖嵴；大鼠可取10.5天尿囊、中胚层组织块、12.5天背肠系膜或1 3.5～1 4.5天生殖嵴；牛取29～35天胎儿生殖嵴；人取35～63天的生殖嵴。 2.分离获取ESCs的方法：从PGCs分离ESCs的方法常为机械剪切与消化相结合法，即把采取的胚胎组织充分剪碎，采用EDTA、EDTA/胰酶消化。 从囊胚分离ICM的方法主要有三种： (1)免疫外科学方法：体外培养的小鼠胚泡去除透明带后，经兔抗JCR小鼠脾脏细胞抗血清(抗H-26)作用30分钟，移至1∶6稀释的新鲜豚鼠血清中作用30分钟，Hank’s液冲洗，此时胚泡的滋养外胚层呈空泡状，用眼科手术刀挑去死了的滋养层细胞，留存ICM 细胞用于培养。这种方法利用囊胚腔对抗体的不通透性，通过抗体、补体结合对细胞的毒性杀伤作用，去除滋养层细胞，保留ICM细胞进行培养。 (2)组织培养法：在小鼠受精2.5天后切除卵巢，给予外源激素，使胚胎继续发育，但延缓着床，4～6天后，由子宫冲取胚泡进行培养。结果滋养层细胞生长并推开饲养层细胞，在培养皿底壁上铺展；而ICM细胞增殖，垂直向上生长，形成卵圆柱状结构，在显微镜下用细玻璃针挑出这种柱状结构，消化传代。Evans和Kaufman采用这种方法第一个建立了小鼠ESCs系。 (3)显微外科学方法：小鼠受精后3～4天，由子宫冲取胚泡，利用显微操作系统直接从胚泡中吸出ICM细胞进行培养。 由于免疫外科学方法需要特殊的试剂去除透明带和滋养层，易对内细胞群造成损伤，而显微外科学方法需要专门的仪器设备，且对人员的技术水平要求较高，均难以推广应用。组织培养法将胚泡接种在饲养层上，模拟体内胚泡的着床，更接近自然发育过程，内细胞群增殖旺盛，较易获得胚胎干细胞样集落。 (三)胚胎干细胞的培养和建系 ESCs的分离培养和建系是其得以应用的前提。ESCs建系的原理是：将分离获取的ICM 或PGCs与饲养层共同培养，使之增殖而又保持其未分化状态，这样代代相传从而使ESCs
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/8c985264.html, 人脂肪干细胞（ADSCs）体外培养的研究及应用进展 作者：徐巧瑜等 来源：《中国美容医学》2012年第13期 干细胞是一类具有自我更新与增殖能力的细胞，按其分化阶段不同分为胚胎干细胞与成体干细胞，目前对成体干细胞的研究较为广泛。人的脂肪干细胞（adipase derived stem cells，ADSCs）是来源于脂肪组织的干细胞，具有自我更新及多向分化的能力，在适宜诱导条件下可以分化为成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞等。自从2001年ZUK[1]首次通过吸脂术抽取脂肪组织悬液培养出多能干细胞，ADSCs因其取材方便，一次取材获取的细胞数量大，对供体创伤 小等优点已成为近年来种子细胞的研究热点。 1 ADSCs的获取 脂肪组织是人体中含量最丰富的组织，占正常体重的10%～29%[2]。它的存在主要有两种形式：棕色脂肪组织及白色脂肪组织。其中棕色脂肪组织仅在婴儿期发挥作用，而白色脂肪组织在人体起到储存及释放能量的调节器作用，主要分布在腹腔内的网膜、肠、肾周及臀部、大腿、腹部的皮下区域[3]。因此研究重点集中在白色脂肪组织。目前，ADSCs主要通过局部脂肪切除术及抽脂术后的脂肪组织中获取，但Vallee等[4]发现由抽脂术获得的脂肪有更好的成 脂潜力、重建三维脂肪替代物能力。供者的年龄也是影响ADSCs的因素。一般来说供者的年龄越小，细胞增生能力越好，反之亦然。然而，AustL等[5]却认为ADSCs的衰老与供体的体质指数呈负相关，而与年龄无关。取材部位不同，ADSCs数量凋亡倾向也不同。Schipper等[6]发现人前臂脂肪组织中含有更多的脂肪干细胞，而腹部的ADSCs不容易凋亡；腹部似乎比臀部或大腿更有利于获取ADSCs[7]。 2 ADSCs分离培养 2.1分离：目前常用的是酶消化法，将脂肪组织剪碎后采用胶原酶或胰酶消化、过滤离心后，使用含血清的培养基将沉淀重悬后接种于培养瓶中。沉淀物是多种细胞的混合物，又称为血管基质成分（Stromal vascular fraction，SVF），其中含有内皮细胞、周细胞、平滑肌细胞、前脂肪细胞、间充质干细胞及血液来源的细胞，常需传代来纯化。 2.2 培养：体外培养需要合适的生长条件，培养基的选择很重要。常用的培养基有DMEM、a-MEM、RPMI1640。Lee等[8]报道L-DMEM比a-MEM更适合培养ADSCs。Mischen等[9]研究表明低糖更有利于维持ADSC的多分化潜能，而培养液中的抗生素对ADSC 的细胞表型和分化能力无影响。Bunnell等[10]认为25%血清浓度可能使ADSC向脂肪细胞分化，而低氧低血清可增加ADSC凋亡。对于最优的糖浓度及血清浓度尚不明确。为了消除动物血清的使用带来的不良影响，部分文献开始介绍低人血清培养基或无血清培养基的使用。
实验方法 各种溶液的配制 1、配制D-Hanks液(无钙镁)1L，PH8-9 （1）称量Nacl8.0g，kcl0.4g,Na2Hpo4.H2o 0.06g, kH2po40.06g，NaHco30.35g，酚红0.02g （2）依次将各成分逐个溶解于800ml水中。 （3）用5.6% NaHco3溶解酚红0.02克。 （4）将酚红液（３）加入（２）中。 （5）补加水至1000ml，混匀。 （6）将Hanks液分装盐水瓶内，110℃、8镑高压蒸汽消毒灭菌20分钟，4℃冰箱保存备用。 2、配制0.25%胰蛋白酶溶液75ml （1）称取胰蛋白酶187.5mg，用少量D-Hanks液先将胰蛋白酶粉末调成糊状。（2）补足Hanks液至75ml，搅拌混匀，置40℃水浴搅拌帮助溶解。 （3）冷却至室温后，置4℃冰箱过夜。 （4）用滤纸粗滤，再用0.22μm微孔过滤膜过滤除菌。 （5）分装小瓶，低温冰箱冰冻保存备用。 3、配制0.3%Ⅱ型胶原酶溶液49.5ml （1）称取Ⅱ型胶原酶150mg，用D-Hanks液溶解。 （2）补足Hanks液至49.5ml，搅拌混匀。 （3）用0.22μm微孔滤膜过滤除菌。 （4）分装小瓶，低温冰箱保存备用。 4、配制闪烁液 （1）用电子天平称取POPOP 0.2g，PPO 2.0g。 （2）将上二者溶解在500ml二甲苯中，避光保存，备用。 取材与培养 （1）取3kg重6月龄青紫蓝兔一只(购自首都医科大学动物房)，兔耳静脉注射5ml空气致死。 （2）无菌条件下取双侧下肢膝，髋关节面软骨，置于D-Hanks液中漂洗2次,并用眼科剪将软骨剪碎至1mm3大小,继续用D-Hanks液漂洗2次。 （3）吸去漂洗液，加入0.25%胰蛋白酶溶液，并置入37℃、5%CO2孵箱中消化30分钟,中途不时摇晃。 （4）吸出胰蛋白酶溶液，加入0.3%Ⅱ型胶原酶溶液，置入37℃、5%CO2孵箱中继续消化3小时。每1小时更换Ⅱ型胶原酶溶液1次。用离心管留取各次消化液，离心2000rpmX10min，去除上清液。 （5）用加了青霉素及链霉素的Hanks液洗1次，以同样方法再离心一次。（6）过120目纱目，去除上清液。 （7）用含10%FBS的DMEM制成细胞悬液，调细胞悬液浓度至7.5X104。（8）将细胞悬液接种于24孔培养板（1ml）及96孔培养板（200μm）中，24孔板及96孔板各2板。
生物学通报２００７年第４２卷第９期细胞体外培养时为什么会贴到培养皿壁上 刘梅芳徐国恒‘（北京大学医学都生理系北京１０００８３） 北京市第２２中学的生物学教师陈珊问：动物细胞培养时为什么会出现贴壁现象？ 答：第１。绝大部分细胞在机体内的环境下是与其他细胞或者细胞外基质结合的，不是孤立存在的。第２，细胞与细胞或者细胞外基质结合的物质基础以及在体外培养中贴壁的物质基础是什么。 在体内，大部分细胞不是孤立存在的（血液中的细胞除外）。一般一种细胞具有一种特定的功能．不同种细胞有机组合在一起就构成能够完成较为完整的一项功能的器官。细胞之问，细胞与细胞外基质之间结合在一起，这使得每一部分组织或者器官具有一定的外形及特定的功能。血液在体内是起运输作用的，不停地流动，要通过只有几个“ｍ的毛细血管，所以血液中的细胞是单个存在的。否则就会发生血管阻塞。但是它们受到刺激．其表面与黏附有关的蛋白会被激活然后与其他细胞或细胞外基质结合．如血小板接触到破损内皮下的胶原被激活而黏附在局部，从而发挥止血的功能；如巨噬细胞可以将衰老的红细胞、血液中凋亡的中性粒细胞结合并将其吞噬，这些都应该是属于细胞之间的结合。另外有些研究表明细胞必须与其他的细胞发生联系才能够生存．如果没有其他细胞或者细胞外基质与之结合．此细胞就会发生凋亡，称为失巢凋亡。 细胞在体外培养的条件下的贴壁，首先并不是所有的细胞在体外培养的情况下都会贴壁，但大部分来自实体组织器官的细胞都会贴壁。贴壁的过程可能是这样的。细胞首先分泌细胞外基质，这种细胞外基质黏附在支持物的表面（培养瓶，培养皿的底面），然后细胞通过其表面表达的黏附因子与这些细胞外基质结合。所以细胞贴壁与否与细胞本身分泌细胞外基质的能力以及细胞本身表达的黏附分子的数量有关，也与培养皿壁的表面结构有关。 细胞贴壁的过程使形态发生很大变化．细胞变形运动是细胞内骨架本身和细胞外基质共同作用的结果。细胞为什么要贴壁，可以想象一下．密度大于培养基的细胞（绝大部分细胞）会沉在底面上，那么细胞要生存必定改善这个环境。分泌细胞外基质，然后很自然就贴附在底面上了，而悬浮细胞．如淋巴细胞由于重力原因沉在培养瓶的底面，但是并不贴附，这可能与细胞表面的黏附分子少，以及分泌的细胞外基质过少有关．有人研究用细胞外基质处理培养器皿的底面．即增加细胞外基质，可以使悬浮的淋巴细胞贴壁。另外悬浮生长的细胞系ＴＨＰ一１受到某些药物刺激之后也可以贴壁．这可能与细胞本身分泌的细胞外基质以及细胞表面的黏附分子表达增多有关。密度小于水的细胞，如脂肪细胞，漂浮在液面上。所以不可能贴在底面上．但是如果将培养液加满，那么细胞能够与培养瓶上面的壁接触同样可以贴壁。因此可以说，细胞贴壁是适应环境的一种反应。 （Ｅ—ＩＩｌａｉｌ：ｘｕｇ＠ｂｊｗＬＩ．ｅｄｕ．ｃｎ） （ＢＨ） 欢迎订阅２００８年《生物学教学》杂志 《生物学教学）杂志是由华东师范大学主办，向国内外正式发行的全国教育类核心期刊。国内统一刊号：ｃＮ３１一Ｉ００９，ｃ４．国际标准刊号：１００４—７５４９。读者对象以中学生物学教师为主，兼顾高校和其他生物学工作者。主要栏目有：生物科学综述、国家课程标准与实验教材、现代教育论坛、教育教学研究、课堂教学设计与实践、信息技术、国外教育动态、考试与命题、实验教学、科技活动、教学参考、生物学科技信息、科学技术与社会、读者之窗等。另外，封面、封底刊登生物照片。 《生物学教学》杂志为８０页，月刊，国际标准１６Ｋ，２００８年定价：７．００元，全年８４元。国内订购：全国各地邮局，代号４—４５０。国外订购：中国国际图书贸易公司（北京３９９信箱，邮编：１０００４４），代号：Ｍ５１０５。如果错过了邮局订购时间，可以与杂志社联系邮购。杂志社地址：华东师范大学《生物学教学》杂志社，邮编：２０００６２．电话０２ｌ一６２２３２２２５。电子信箱：ｓｗｘｉｗ＠ｂｉｏ．ｅｃｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。
体外培养细胞的种类和命名 体外培养细胞的名称，随培养细胞技术的发展和细胞种类的增多而演变。最早采用的名称为细胞株（Cell strain），以后又出现细胞系（Cell Line）一词，两者曾一度混用致概念不明确，导致文献中也很混乱。我国也曾有类似情况，在我国尚未制定出统一名词前，本书用的名词基本参考Schaeffer，W.I.（1979）和国内有关会议、以及国内外杂志常用名词为准。 （一）初代培养 初代培养又称原代培养，即直接从体内取出的细胞、组织和器官进行的第一次的培养物。一旦已进行传代培养（Subculture）的细胞，便不再称为初代培养，而改称为细胞系。 （二）细胞系 初代培养物开始第一次传代培养后的细胞，即称之为细胞系。如细胞系的生存期有限，则称之为有限细胞系（Finite Cell Line）；已获无限繁殖能力能持续生存的细胞系，称连续细胞系或无限细胞系（Infinite Cell Line）。无限细胞系大多已发生异倍化，具异倍体核型，有的可能已成为恶性细胞，因此本质上已是发生转化的细胞系。无限细胞系有的只有永生性（或不死性），但仍保留接触抑制和无异体接种致癌性；有的不仅有永生性，异体接种也有致瘤性，说明已恶性化。这两种不同性质的无限细胞系，在国内外文献中对这些名词的应用上也常不十分严格。为概念上的明确，本书中对有恶性的无限细胞系采用“恶性转化细胞系”一词表示可能更妥。而对那些只具永生性而无恶性的细胞系，则用无限细胞系或转化细胞系即可。当前流传的NIH3T3、Rat-1、10T1/2等均属这类细胞系。 由某一细胞系分离出来的、在性状上与原细胞系不同的细胞系，称该细胞系的亚系（Subline）。 （三）克隆细胞株 从一个经过生物学鉴定的细胞系用单细胞分离培养或通过筛选的方法，由单细胞增殖形成的细胞群，称细胞株。再由原细胞株进一步分离培养出与原株性状不同的细胞群，亦可称之为亚株（Substrain） （四）二倍体细胞 细胞群染色体数目具有与原供体二倍细胞染色体数相同或基本相同（2n细胞占75％或80％以上）的细胞群，称二倍体细胞培养。如仅数目相同，而核型不同的即染色体形态有改变者为假二倍体。二倍体细胞在正常情况下具有限生命期，故属有限细胞系。但随供体年龄和组织细胞的不同，二倍体细胞的寿命长短各异。人胚肺成纤维细胞可传50代土10代，人胚肾只有8～10代，人胚神经胶质细胞15～30代；如从老龄个体取可传50则细胞生存期更短。由不同年龄供体取材建立的二倍体细胞系可供研究衰老之用。为保持二倍体细胞能长期被利用，一般在初代或2～5代即大量冻存作为原种（Stook Cells），用时再进行繁殖，用后再继续冻存，可供长期使用或延缓细胞的衰老。 （五）遗传缺陷细胞 从有先天遗传缺陷者取材（主要为成纤维细胞）培养的细胞，或用人工方法诱发突变的细胞，都属遗传缺欠细胞。这类细胞可能具有二倍体核型，也可呈异倍体。 （六）肿瘤细胞系或株 这是现有细胞系中最多的一类，我国已建细胞系主要为这类细胞。肿瘤细胞系多由癌瘤建成，多呈类上皮型细胞，常已传几十代或百代以上，并具有不死性和异体
成骨细胞骨形成机制研究 发布时间：2003-1-14 作者：童安莉陈璐璐、丁桂芝 骨不断地进行着重建，骨重建过程包括破骨细胞贴附在旧骨区域，分泌酸性物质溶解矿物质，分泌蛋白酶消化骨基质，形成骨吸收陷窝；其后，成骨细胞移行至 被吸收部位，分泌骨基质，骨基质矿化而形成新骨。破骨与成骨过程的平衡是维持 正常骨量的关键。成骨细胞是骨形成的主要功能细胞，负责骨基质的合成、分泌和 矿化。目前，随着研究的不断深入，在骨形成过程中，成骨细胞发展及其调控的分 子机制也逐渐得以揭示。 1 成骨细胞的起源 成骨细胞起源于多能的骨髓基质的间质细胞，除成骨细胞外，基质细胞还可分 化成软骨细胞，成纤维细胞，脂肪细胞或肌细胞。成骨细胞来源谱系有以下几种： (1)骨髓克隆形成单位(成纤维细胞集落形成单位，CFU-F)；(2)骨祖细胞，可分化 成前成骨细胞和前软骨细胞谱系，常位于骨髓腔中，有很强的自身增殖能力； (3) 前成骨细胞，即最近的成骨前体，能定向分化成成骨细胞，具有合成和增殖能力［ 1，2］。成骨细胞由多能的间质干细胞在体内的各种调控因素的调节下发展而来， 调控因素主要有BMP-2，BMP-2能诱导基质细胞向成骨细胞分化，具体就是诱导间质 干细胞分化形成骨祖细胞进而形成前成骨细胞［3］。 2 成骨细胞发展阶段及骨形成机制 成骨细胞在骨形成过程中要经历成骨细胞增殖，细胞外基质成熟、细胞外基质 矿化和成骨细胞凋亡四个阶段。很多因素可调节这几个阶段，从而最终调控骨形成 。 成骨细胞增殖期成骨细胞数量增加，以形成多层细胞，并合成、分泌Ⅰ型胶原 以便最终可以矿化形成骨结节。对成骨细胞增殖的调控具体说来即是对细胞周期的
目前应用于临床的治疗的T细胞有如下几种： 1、CD3AK细胞 CD3AK细胞全称为抗CD3单克隆抗体激活的杀伤细胞，当淋巴细胞与抗CD3单克隆抗体共育2-3天，淋巴细胞可以明显增殖，此种激活为一次性完成，淋巴细胞一经激活即无需抗CD3单克隆抗体持续存在而发挥作用。只会在加入低剂量的IL-2继续培养即可维持起活跃增殖，经2-3周培养后可获得大量的表现为CD3+、CD4以及CD8+的混合体，且随时间延长，CD3+和CD8+双阳性细胞的比例增加，而CD4+和CD8+双阳性的比例则下降。因此，CD3AK细胞在表型上似乎接近于CTL。 具体培养方法: 1、培养前1天以含CD3Ab 5 mg／L的磷酸盐缓冲液 (PBS)20 ml平铺培养瓶，4℃过夜包被； 2、培养第1天弃去PBS，以PBS冲洗2 次及1640培养液 冲洗1次，加入1 000 U／ml的 IFN-γ，置于37℃体积分数为5％C02的饱和湿度培养箱中； 3、24小时后加入1 000 U／ml的lL-2。 4、继续培养 2、CIK细胞 CIK细胞的全称为细胞因子活化的杀伤细胞，它是在多种细胞因子（IFN-γ，CD3单抗，CD28单抗，IL-2和IL-1）作用下，外周血单核细胞可以被定向诱导并大量增殖成为具有抗肿瘤活性的细胞群。CIK细胞的表型主要为CD3+CD56+,是来源于PBMC中的T细胞（CD3+CD56-）。
具体培养方法： 3、LAK细胞 LAK细胞全称为淋巴因子激活的杀伤细胞，可在外周血单核细（PBMC）中加入IL-2体外培养4-6天，能诱导出一种非特异的杀伤细胞，称为LAK细胞。LAK细胞的前体细胞是NK细胞和T细胞。 4、TIL细胞 TIL细胞的全称为肿瘤浸润淋巴细胞。它的制备方法与LAK细胞相似，所不同的是TIL的细胞来源是肿瘤组织中分离的浸润淋巴细胞，用少量的IL-2细胞刺激后，能大量扩增表型为CD4+及CD8+为主的T细胞。 外周血单核细胞（PBMC）分离实验 血标本：EDTA（2%）盐抗凝血：采集后可4度保存不超过半天，尽量早处理。10ml抗凝血分2份（分离淋巴细胞可稍多）。 外周血单核细胞（PBMC）分离步骤： 1.吸出10ml新鲜抗凝血（含2%EDTA）至50ml离心管中，加入 10mlPBS混匀，此时共20ml； 2.2个50ml离心管内分别加入10ml外周血单核细胞（PBMC）分离 分层液； 3.向装有分层液的50ml的离心管分别加入10ml稀释样品，注意缓 慢加入，不要冲破液面，2000r/min离心20分钟； 4.巴氏管插入液面，轻吸灰白色的淋巴细胞层，放入另一个离心管 中，避免吸入分层液和血浆（2管混入一个离心管）； 5.加入5ml PBS，1800r/min离心5分钟； 6.弃上清，取沉淀，再次加入5mlPBS混匀成细胞悬液，
Osteocytes as mechanosensors in the inhibition of bone resorption due to mechanical loading Lidan You a,b,c,?,Sara Temiyasathit b,c ,Peling Lee c ,Chi Hyun Kim b,c,d ,Padmaja Tummala b ,Wei Yao e,f ,Wade Kingery f,g ,Amanda M.Malone b,c , Ronald Y .Kwon b,c ,Christopher R.Jacobs b,c a Department of Mechanical and Industrial Engineering,Institute of Biomaterials and Biomedical Engineering,University of Toronto,ON,Canada M533G8 b Bone and Joint Rehabilitation R&D Center,Department of Veteran ’s Affairs,Palo Alto,CA 94304,USA c Department of Mechanical Engineering,Stanford University,CA 94305,USA d Department of Biomedical Engineering,Yonsei University,Wonju,Kangwon Do,Korea e Center for Healthy Aging,Department of Internal Medicine,University of California at Davis Medical Center,Sacramento,CA 95817,USA f Physical Medicine and Rehabilitation Service,Veterans Affairs Palo Alto Health Care System,Palo Alto,CA 94304,USA g Department of Orthopedic Surgery,Stanford University School of Medicine,Stanford,CA 94305,USA Received 7October 2006;revised 30August 2007;accepted 6September 2007 Available online 26September 2007 Abstract Bone has the ability to adjust its structure to meet its mechanical environment.The prevailing view of bone mechanobiology is that osteocytes are responsible for detecting and responding to mechanical loading and initiating the bone adaptation process.However,how osteocytes signal effector cells and initiate bone turnover is not well understood.Recent in vitro studies have shown that osteocytes support osteoclast formation and activation when co-cultured with osteoclast precursors.In this study,we examined the osteocytes'role in the mechanical regulation of osteoclast formation and activation.We demonstrated here that (1)mechanical stimulation of MLO-Y4osteocyte-like cells decreases their osteoclastogenic-support potential when co-cultured with RAW264.7monocyte osteoclast precursors;(2)soluble factors released by these mechanically stimulated MLO-Y4cells inhibit osteoclastogenesis induced by ST2bone marrow stromal cells or MLO-Y4cells;and (3)soluble RANKL and OPG were released by MLO-Y4cells,and the expressions of both were found to be mechanically regulated. Our data suggest that mechanical loading decreases the osteocyte's potential to induce osteoclast formation by direct cell –cell contact.However,it is not clear that osteocytes in vivo are able to form contacts with osteoclast precursors.Our data also demonstrate that mechanically stimulated osteocytes release soluble factors that can inhibit osteoclastogenesis induced by other supporting cells including bone marrow stromal cells.In summary,we conclude that osteocytes may function as mechanotransducers by regulating local osteoclastogenesis via soluble signals.?2007Elsevier Inc.All rights reserved. Keywords:Osteocyte;Osteoclast;RANKL;OPG;Mechanotransduction Introduction It is well known that bone can adjust its structure to become better suited to withstand the mechanical demands it experi-ences.Physical loading and routine activities have been shown to inhibit bone resorption that would otherwise occur with disuse [3,8,12,26].However,the cellular mechanism underlying this phenomenon remains largely unknown.The focus of this investigation was to determine the mechanisms by which oste-ocytes might transduce and regulate bone resorption and the anti-resorptive effects of loading. Osteocytes inhabit a fluid-filled network made up of widely spaced lacunae and are interconnected via cellular processes contained within thin channels known as canaliculi.These fluid-filled lacunae and canaliculi also contain a proteoglycan-rich extracellular matrix which affects the diffusion of soluble factors released by osteocytes.Two key features of osteocytes Bone 42(2008)172– 179 https://www.doczj.com/doc/8c985264.html,/locate/bone Corresponding author.Department of Mechanical and Industrial Engineer-ing,University of Toronto,5King's College Road,Toronto,Ontario,Canada M5S 3G8.Fax:+14169787753. E-mail address:youlidan@mie.utoront.ca (L.You).8756-3282/$-see front matter ?2007Elsevier Inc.All rights reserved.doi:10.1016/j.bone.2007.09.047