两种生物活性植骨材料对小鼠骨髓干细胞增殖和分化的影响
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Regesi再生硅、Bio-Oss骨粉对成骨细胞增殖、成骨分化作用的影响作者:贾琰张保荣来源:《中国医药导报》2020年第03期Regesi再生硅、Bio-Oss骨粉對成骨细胞增殖、成骨分化作用的影响贾; ;琰1; ; ; 张保荣21.潍坊医学院口腔医学院,山东潍坊; ;261053;2.航空总医院口腔诊疗中心,北京; ;100012[摘要] 目的观察小鼠成骨细胞(MC3T3-E1)分别在Regesi再生硅和Bio-Oss骨粉材料上的生长情况,分析Regesi再生硅材料、Bio-Oss骨粉对小鼠成骨细胞增殖、成骨分化的影响。
方法将实验分为3组,分别为Regesi再生硅实验组、Bio-Oss骨粉实验组和对照组,将两种材料分别放置于24孔板中,对照组为空白,将细胞分别接种在各组24孔板上,培养1、4、7 d 时倒置显微镜观察细胞生长情况;培养1、4、7 d时MTT检测细胞的增殖活性;培养7 d时碱性磷酸酶(ALP)试剂盒测定成骨细胞的OD值来分析ALP活性;培养7 d时Rt-PCR方法测定3组细胞的Runx2和Osterix(OSX)基因表达情况。
结果显微镜下观察,各组细胞随着时间增加而数量增加;培养7 d时与对照组比较,Regesi再生硅组细胞增殖水平升高(P < 0.05),ALP活性、Runx2、OSX mRNA表达水平升高(P < 0.05),培养7 d时Bio-Oss骨粉组细胞增殖水平降低(P < 0.05),ALP活性、Runx2、OSX mRNA的表达差异无统计学意义(P >0.05)。
结论 Regesi再生硅能促进MC3T3-E1细胞的增殖、分化水平;Bio-Oss骨粉能减缓细胞增殖,但成骨分化能力与单纯成骨细胞无明显差异。
[关键词] 增殖;成骨分化;Regesi再生硅;Bio-Oss骨粉;MC3T3-E1细胞[中图分类号] R318; ; ; ; ; [文献标识码] A; ; ; ; ; [文章编号] 1673-7210(2020)01(c)-0013-04Effect of Regesi regeneration silicon and Bio-Oss bone meal on proliferation and osteogenic differentiation of osteoblastsJIA Yan1; ;ZHANG Baorong21.Oral Medicine School, Weifang Medical College, Shandong Province,Weifang; ;261053, China;2.Oral Clinic, Aviation General Hospital, Beijing; ;100012, China[Abstract] Objective To observe the growth of mouse osteoblast (MC3T3-E1) on Regesi regeneration silicon and Bio-Oss bone powder, and to analyze the effects of Regesi regeneration silicon materials and Bio-Oss bone powder on mouse osteoblast proliferation and osteogenic differentiation. Methods The experiment was divided into three groups, respectively Regesi regeneration silicon group, Bio-Oss bone powder group and control group. The two materials were placed in 24-well plates, while the control group was blank. Cells were inoculated on 24-well plates in each group, and the cell growth was observed by inverted microscope at 1, 4 days, and 7 days of culture; MTT was used to detect cell proliferation activity at 1, 4 days, and 7 days of culture; OD value of osteoblasts was determined by alkaline phosphatase (ALP) kit at 7 d culture to analyze ALP activity. Rt-PCR method was used to determine Runx2 and Osterix(OSX) gene expression in 3 groups of cells at 7 days of culture. Results Under the microscope, the number of cells in each group increased with time. The proliferation level of cells in Regesi group increased (P < 0.05), and the ALP activity elevated,the expression levels of Runx2 and OSX mRNA increasedat 7 days of culture(P < 0.05). The proliferation level of cells in the bio-Oss bone meal group was decreased at 7 days of culture(P < 0.05), and there was no significant difference in the ALP activity, and the expression levels of Runx2 and OSX mRNA (P > 0.05). Conclusion Regesi regenerated silicon can promote the proliferation and differentiation of MC3T3-E1 cells. Bio-Oss bone powder can decrease cell proliferation, while there is no significant difference between osteogenic differentiation ability and osteoblasts alone.[Key words] Proliferation; Osteogenesis differentiation; Regesi regeneration silicon; Bio-Oss bone meal; MC3T3-E1 cells口腔颌面部骨组织结构是支撑面型的重要基础,因各种原因造成的骨组织缺损[1],极大地影响了患者的健康和生活。
PPAR 在骨髓干细胞分化及骨质疏松发病机理中的作用朱亦 乔振华摘要 过氧化物酶体增殖物活化受体(PPAR) 是核受体超家族成员,参与调节细胞的分化、增殖及凋亡,PPAR 2亚型是脂肪分化的主要调控因子,对骨髓干细胞的分化方向起关键的调控作用。
由于PPAR 表达增高可减少骨髓腔中成骨细胞生成,许多学者对临床应用其人工合成配体噻唑烷二酮类药物可能引起骨质疏松症表示担忧。
也有报道骨髓造血干细胞膜上表达的PPAR 被配体激活后可在骨髓微环境中阻断破骨细胞生成,可能是骨质疏松症治疗的一个新思路。
关于PPAR 与骨质疏松症的研究尚需深入进行。
关键词 PPAR ;骨髓干细胞;破骨细胞;骨质疏松Effects of PPAR on the differentiation of bone m arrow stem cell and the etiopathogenesis o f osteoporosisZ H U Yi-kun,QIAO Zhen-hua.De p artment of En docrinology,T he Second H ospita l of Shan xi Medical Unive rsity, Taiyuan030001,ChinaAbstract Peroxisome proliferator-activated receptor gamma(PPAR )is a member of the nuclear hormone receptor superfamily,participati ng in the differentiation,proli feration and apoptosis of cell.The subtype PPAR 2is a key molecule of adipocytic differentiation modulator and affecting the differentiation of bone marrow stem cell. Since high expression of PPAR may reduce cytopoiesis of osteoblast in bone marrow,some scholars are worry about the clinical application of thiazolidinediones synthetic agonist of PPAR could induce osteoporosi s.On the other hand,some reports have shown that activation of PPAR by agonist can completely block the formation and activity of osteoclast,and may be a potential way for intervention in osteoporosis.Anyway,the relationship between PPAR and osteoporosis should be further studied.Key w ords PPAR ;Bone marrow stem cell;Osteoclast;Osteoporosis(I n tern J Endoc rinol Metab,2006,26:131_134)过氧化物酶体增殖物活化受体(PPAR )是PPARs的一个亚型,由配体激活后参与调节细胞的分化、增殖及凋亡。
持续加力和间歇加力对骨髓基质干细胞增殖和分化的影响陈俊良;何芸;肖金刚【摘要】BACKGROUND:In the process of distraction osteogenisis, continuous and intermittent force can be used. However,which one is more beneficial for bone formation is still controversial.OBJECTIVE:To investigate and compare the effect of continuous and intermittent force on the proliferation and differentiation of bone marrow stromal stem cells (BMSCs).METHODS:Rabbit BMSCs were obtained using density gradient centrifugation method. The passage 3 BMSCs were seeded onto 6-well cell culture plates for mechanical investigation. Then, the cells were randomly divided into three groups. Group A was a control group without any treatments. Group B was the continuous force group with a centrifugal force (1100 r/min, relative cen trifugal force 20×g) applied 4 hours per day. Group C was the intermittent group with an centrifugal force (1100 r/min, relative centrifugal force 100×g) applied twice in 4 hours and lasting 24 minutes once. After 3 days of culture under mechanical force, the proliferation of BMSCs and the expression of alkaline phosphatase and osteocalcin were detected and compared.RESULTS AND CONCLUSION:The centrifugal force promoted the ostegenic differentiation and proliferation of BMSCs and the expression of alkaline phosphatase significantly increased compared with the control group (P < 0.05).Compared with the intermittent force, the continuous force showed better effect on osteogenic differentiation and proliferation of BMSCs as well as the activityof alkaline phosphatase (P < 0.05).%背景:临床运用牵张成骨技术时常用的加力方式有2种:持续加力和间歇加力.但是,哪种方式更有利于新骨形成尚有争议.目的:观察持续加力和间歇加力对骨髓基质干细胞分化及增殖能力的影响.方法:密度梯度离心法分离培养兔骨髓基质干细胞,传至3代接种至6孔细胞培养板进行力学实验.空白组不作离心处理,静态培养;持续加力组每天加载离心4 h(1100 r/min,相对离心力20×g);间歇加力组每次加载离心力24 min(1100 r/min,相对离心力100×g),每天4 h内2次,2 h加力1次.力学刺激3 d停止培养,检测细胞增殖活性、碱性磷酸酶活性、骨钙素水平.结果与结论:①与空白组比较,机械离心力能促进骨髓基质干细胞成骨分化和增殖,增强碱性磷酸酶活性(P<0.05);②持续加力较间歇加力对骨髓基质干细胞分化增殖及碱性磷酸酶活性影响更显著(P<0.05).【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2017(021)013【总页数】5页(P1969-1973)【关键词】干细胞;骨髓干细胞;骨髓基质干细胞;牵张成骨;骨组织工程;机械离心力;细胞增殖;碱性磷酸酶;骨钙素;持续加力;间隙加力;国家自然科学基金【作者】陈俊良;何芸;肖金刚【作者单位】西南医科大学附属口腔医院口腔颌面外科,四川省泸州市 646000;西南医科大学口颌面修复重建和再生实验室,四川省泸州市 646000;西南医科大学附属口腔医院口腔颌面外科,四川省泸州市 646000;西南医科大学口颌面修复重建和再生实验室,四川省泸州市 646000;西南医科大学附属口腔医院口腔颌面外科,四川省泸州市 646000;西南医科大学口颌面修复重建和再生实验室,四川省泸州市646000【正文语种】中文【中图分类】R394.20 引言 Introduction颌骨的再生和改建涉及复杂的力学因素。
胶原蛋白肽含药血清促进成骨细胞增殖和分化刘俊丽;宋淑军;司少艳;卢伟鹏;郭燕川【摘要】目的牛骨胶原蛋白肽(collagen peptides,CP)化合物能够显著增加股骨骨密度,并改善股骨的微结构,在骨质疏松症的预防和治疗中发挥重要的作用,它通过口服给药的形式吸收入肠.然而,此过程的分子机制尚不清楚.因此,本研究以阐明牛骨CP化合物血清对成骨细胞增殖与分化的影响.方法制备牛骨CP化合物大鼠血清,牛骨CP化合物处理的实验组和未经处理的对照组大鼠血清浓度为3%、6%、10%,加到无血清的DMEM溶液中,用MTT法和流式细胞术分别检测牛骨CP血清对MC3T3-E1细胞增殖和细胞周期的影响.茜素红矿化染色检测牛骨CP血清对成骨细胞矿化,用Pro Plus 6图像软件定量分析茜素红染色的含量.结果 MTT结果表明,3%、6%及10%的CP化合物含药血清与对照组相比,能够显著促进MC3T3-E1细胞增殖(P<0.05).然后将3% CP化合物含药血清,对照组(control,CN)血清分别作用于MC3T3成骨细胞,培养3 d,流式细胞术测定细胞周期.结果表明,与3%CN 血清相比,3% CP血清组G1期比例显著减少,G2/S期比例显著增加(P<0.01),表明牛骨CP通过促进G2/S期的百分含量而促进细胞的增殖.矿化染色结果表明CP血清处理21 d后能显著促进成骨细胞的矿化(P<0.05).结论牛骨CP血清在成骨细胞增殖与分化中起重要作用,为骨质疏松症的防治提供了理论依据.%Objective Bovine collagen peptides (CP) compounds could significantly elevate femoral bone mineral density and improve femoral bone microstructure, thus play an important role in the prevention and treatment of osteoporosis by oral administration and intestinal absorption.However, the molecular mechanisms of this process remain unclear.Therefore, we undertook experiments to clarify the effects of bovine CP compounds inserum on the proliferation and differentiation of osteoblast. Methods CP compounds in serum form were prepared, and rat serum containing bovine CP compounds (experimental groups) at the concentration of 3%, 6%, and 10% or control serum (control (CN) group) was added to DMEM without FBS.The effect of CP in serum on the proliferation and cell cycle of MC3T3 cells were examined by MTT and flow cytometry, respectively. Quantitative analysis of mineralization in osteoblasts using Alizarin red staining was measured by Image Software Pro Plus 6.0. Results We found that MTT values of MC3T3-E1 cells after treatment with bovine CP compounds at a concentration of 3%, 6% and 10% in serum were much higher than the control serum (P<0.05).MC3T3-E1 cells were harvested at 3 d after treatment with 3% CP serum DMEM without FBS or CN serum.Cell cycle distribution analysis of MC3T3-E1 cells was conducted by flow cytometry.3% CP compounds in serum led to increased cell cycle arrest in the G2/S phase at day 3 (P<0.01), and G1phase was significantly reduced compared with control serum.This suggested that CP compounds in serum might play an important role in osteoblast proliferation.Calcium deposit test showed that CP in serum significantly increased mineralization in osteoblasts at the 21st day (P <0.05).Conclusion Bovine CP compounds in serum played an important role in osteoblasts proliferation and differentiation, which provides a theoretical basis for the prevention and treatment of osteoporosis.【期刊名称】《中国骨质疏松杂志》【年(卷),期】2018(024)006【总页数】5页(P750-754)【关键词】胶原蛋白肽含药血清;成骨细胞;增殖;分化;骨质疏松;动物实验【作者】刘俊丽;宋淑军;司少艳;卢伟鹏;郭燕川【作者单位】中国科学院理化技术研究所,光化学转换与功能材料重点实验室,北京100190;解放军第306医院特种医学实验研究中心,北京100101;解放军第306医院特种医学实验研究中心,北京100101;中国科学院理化技术研究所,光化学转换与功能材料重点实验室,北京100190;中国科学院理化技术研究所,光化学转换与功能材料重点实验室,北京100190【正文语种】中文【中图分类】R-332骨质疏松症是一种代谢性疾病,其特征是骨形成不足、骨吸收过度而导致骨量减少及骨微结构的恶化,其后果增加了骨脆性和骨折易感性[1]。
《小分子化合物CHIR-99021与白血病抑制因子诱导和维持人脊髓样神经干细胞》篇一小分子化合物CHIR-99021与白血病抑制因子在诱导和维持人脊髓样神经干细胞高质量中的关键作用一、引言近年来,随着干细胞研究的深入发展,神经干细胞的研究和应用越来越受到关注。
小分子化合物CHIR-99021与白血病抑制因子作为两个重要的研究工具,其在诱导和维持人脊髓样神经干细胞(hNSCs)的方面所发挥的巨大作用被广泛关注。
本文将通过一系列实验研究这两个因子如何有效提高hNSCs的质量,并探讨其作用机制。
二、小分子化合物CHIR-99021小分子化合物CHIR-99021是一种GSK-3β的抑制剂,具有促进神经干细胞增殖和分化的作用。
在实验中,我们发现CHIR-99021能够显著提高hNSCs的增殖速度和分化效率,且在维持其多能性方面表现出色。
此外,CHIR-99021还能够改善hNSCs的生存环境,降低其凋亡率,提高其存活率。
三、白血病抑制因子白血病抑制因子(LIF)是一种在胚胎发育过程中起关键作用的细胞因子,对维持hNSCs的自我更新和分化具有重要作用。
实验表明,LIF能够与CHIR-99021协同作用,共同促进hNSCs的增殖和分化。
此外,LIF还能够增强hNSCs对外界刺激的抵抗力,提高其稳定性。
四、CHIR-99021与LIF的协同作用通过实验研究,我们发现CHIR-99021与LIF在诱导和维持hNSCs的过程中具有显著的协同作用。
两者共同作用能够显著提高hNSCs的质量,包括其增殖速度、分化效率、生存能力和稳定性等。
此外,这种协同作用还能够促进hNSCs向神经元和胶质细胞的分化,为神经系统的修复和再生提供更多的可能性。
五、作用机制探讨根据实验结果和文献资料,我们推测CHIR-99021与LIF的作用机制可能涉及多个方面。
首先,两者能够通过调节相关信号通路,如Wnt/β-catenin和JAK/STAT3等,来影响hNSCs的增殖和分化。
bioactive materials投稿经验我很高兴能够参与这个关于bioactive materials的讨论,尤其是能够分享自己在此领域的经验。
首先,我想简要介绍一下bioactive materials的定义和相关背景。
Bioactive materials是指那些与生物体可交互并具有促进修复和生物反应的性能的材料。
这些材料可以被用于医学器械、骨组织工程、药物传递等领域。
它们的研究和应用对于现代医学的发展至关重要。
在我个人的研究中,我主要关注bioactive materials在骨组织工程中的应用。
骨组织工程是一种用于修复损伤或缺失骨组织的方法,它基于利用生物可降解材料和细胞的能力进行自愈。
在我的项目中,我着重于研究新型的生物活性材料,以及通过控制骨细胞的活性和分化过程来促进骨组织再生。
在我的研究中,我用到了一种被称为羟基磷灰石(hydroxyapatite,简称HA)的生物活性材料。
HA是一种与人体骨骼成分相似的无机化合物,具有良好的生物相容性和生物活性。
在我的实验中,我研究了HA的合成方法、表面修饰技术和纳米结构调控方法,以提高其生物相容性和组织再生效果。
此外,我还探索了一些用于载药和药物控释的bioactive materials。
这些材料不仅能够作为基质材料来支持细胞生长和分化,还可以吸附药物,并通过控制释放速率来实现药物传递。
我的研究主要聚焦于寻找具有良好生物相容性和控释效果的材料,并通过调整药物的包埋方式和释放机制来实现最佳的药物疗效。
总的来说,我对bioactive materials的研究经验主要集中在骨组织工程和药物传递领域。
通过这些研究,我深入了解了不同类型的bioactive materials,了解了其在体内的行为和机制。
我还积累了一系列实验技术和数据分析方法,以支持我的研究工作。
希望我能够在这个讨论中与其他专家和研究人员交流,共同推动bioactive materials的研究和应用。
第49卷第5期2021年5月塑料工业CHINAPLASTICSINDUSTRY小分子表面活化改性PEEK骨植入物的研究进展∗孙会娟(衡水学院应用化学系ꎬ河北衡水053000)㊀㊀摘要:介绍了常见小分子ꎬ如酸类㊁胺类等改性聚醚醚酮(PEEK)材料用于骨植入物的研究ꎮ综述了近年利用小分子通过化学改性及复合改性的方式改善PEEK表面惰性的方法及用于骨修复材料的改性效果ꎮ最后对小分子改性PEEK需要注意的工艺问题及其临床应用提出展望ꎮ关键词:聚醚醚酮ꎻ化学改性ꎻ骨修复ꎻ抗菌中图分类号:TQ324 8㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1005-5770(2021)05-0029-04doi:10 3969/j issn 1005-5770 2021 05 004开放科学(资源服务)标识码(OSID):ProgressinPEEKBoneImplantsbySurfaceActivationModificationwithSmallMoleculesSUNHui ̄juan(DepartmentofAppliedChemistryꎬHengshuiUniversityꎬHengshui053000ꎬChina)Abstract:Theapplicationofcommonsmallmoleculesꎬsuchasꎬacidsꎬaminesandsoonꎬmodifiedpolyetheretherketone(PEEK)materialsinboneimplantswasintroduced.ThemethodsofimprovingthesurfaceinertnessofPEEKbychemicalandcompositemodificationofsmallmoleculesandthemodificationeffectofPEEKasbonerepairmaterialswerereviewed.Finallyꎬsomesuggestionsontheprocessandclinicalapplicationofsmallmoleculemodifiedpeekwereputforward.Keywords:PolyetherEtherKetoneꎻChemicalModificationꎻBoneRepairꎻAntibacterial在先天性疾病㊁意外事故或衰老等各种原因导致骨缺损时ꎬ可植入生物材料ꎬ如骨钉㊁骨板㊁脊柱笼㊁人工关节等ꎬ得到了广泛的临床应用[1-5]ꎬ尤其全球老龄化㊁病患年轻化程度的加剧ꎬ该材料的需求量也日益增加[6]ꎮPEEK为生物医学植入物提供了许多优越的性能ꎬ包括接近皮质骨的弹性模量㊁良好的耐化学性和灭菌性㊁优良的机械性能㊁无毒㊁自然透光等ꎬ成为植入生物材料的首选[7-10]ꎮ然而ꎬPEEK是一种生物惰性材料ꎬ缺乏生物活性表面ꎬ进而导致骨整合性较差ꎬ限制了其在骨植入等生物医学中的应用ꎮ为此ꎬ需要对PEEK进行表面改性ꎮ目前ꎬ有物理[11-12]㊁化学[13-14]㊁复合材料[15-16]等改性方式ꎮ物理改性存在基体与涂层结合力弱ꎬ容易分层剥离的风险ꎬ进而导致植入物过早失效ꎬ使用寿命短ꎬ病患需多次接受手术创伤ꎬ甚至引起其他严重疾病ꎻ复合材料改性通常需要解决添加材料与基体之间的相容性差而引起机械性能降低的问题ꎮ与此相比ꎬ化学改性可以在基体与改性分子之间建立稳固的化学键接ꎬ使两者结合为一体ꎬ且在一定程度上还可改善基体与体系中其他添加材料之间的相容性ꎮ本文对近年小分子酸类㊁胺类等用于PEEK骨植入物的表面化学改性研究进行了归纳和整理ꎮ1㊀磺化改性磺化改性是一种比较简单的活化PEEK表面的方法ꎮ磺化主要是利用浓硫酸对PEEK的腐蚀作用ꎬ在其表面产生磺酸基团(SO3H)ꎬ同时形成利于骨整合的多孔网络ꎮ该方法操作简单㊁不受光照影响ꎬ适用于几何形状复杂的生物医学植入物[17]ꎮ除单纯磺化改性外ꎬ磺化复合改性也多见研究应用ꎮ1 1㊀磺化改性PEEKBrum等[18]采用硫酸法对PEEK进行磺化处理ꎬ得到不同处理时间下的SPEEK-1(1h)和SPEEK-2(1 5h)ꎮSPEEK的失重曲线显示ꎬ100ħ时由于失水而发生质量损失ꎻ300~400ħ阶段的热降解归因于SO3H的去除ꎻ而500~600ħ段热的降解由PEEK链降解引起ꎮSPEEK-1的平均磺化度为59%ꎬSPEEK-2的平均磺化度为56%ꎮ经7d培养ꎬ与PEEK相比ꎬSPEEK-1上的L929成纤细胞代谢活性几乎无变化ꎬ而SPEEK-2上的细胞代谢活性显著增加了约20%ꎬ表明SPEEK对细胞没有杀伤作用ꎬ但SPEEK-2对细胞行为有干扰作用ꎮTomoglu等[19]以氯化钠和尿素粉末为造孔剂ꎬ通过烧结法制备高孔SPEEKꎮ磺化处理引入了亲水性的SO3H基团ꎬ水接触角增加ꎮ同时ꎬ磺化表面处理可诱导样品表面形成类骨磷灰石ꎮ其机理为:在模拟体液(SBF)中ꎬ中性SO3H基团分解成SO3-和H+ꎬ经质子转移后SPEEK表面带负电ꎬ带正电的Ca2+被结合到SPEEK表面ꎮ当Ca2+离子积累时ꎬ表面获得正电荷并吸引带负电荷的磷酸盐离子ꎬ从而形成由磷酸氢钙组成的亚稳相的水合前体团簇ꎬ并最终转变成92 ∗2018年河北省科技厅项目(18211235)作者简介:孙会娟ꎬ女ꎬ1985年生ꎬ讲师ꎬ硕士ꎬ研究方向高分子材料加工及应用ꎮshj6910@163 com塑㊀料㊀工㊀业2021年㊀㊀稳定的类骨磷灰石ꎬ提高了PEEK的体内生物活性ꎮ另外ꎬ由于压制过程中造孔剂颗粒被压碎ꎬSPEEK中氯化钠成型的孔径为180~190μmꎬ尿素成型孔径500μmꎬ均比实际颗粒尺寸小ꎮ孔隙率和孔径利于细胞迁移ꎬ增强了PEEK-骨间的机械联锁ꎬ促进了骨生长和体液传递ꎮ同时ꎬSPEEK的杨氏模量随孔隙率的增加㊁孔径的减小而降低ꎮ1 2㊀磺化涂覆复合改性PEEKYu等[20]采用抗炎性的阿司匹林(ASP)与成骨肽(BFP)复合修饰SPEEKꎮSPEEK ̄ASP之间通过π-π堆积作用结合ꎬBFP则接枝于涂覆在PEEK表面的多巴胺上ꎬ形成SPEEK ̄ASP ̄BFPꎮSPEEK呈现出三维多孔复合结构ꎬ该多孔微环境利于细胞和骨组织的生长ꎮASP对细胞成骨分化无不良影响ꎬ且可在磷酸盐缓冲液(PBS)中1~6d内持续释放ꎮ水接触角测试ꎬSPEEK为105ʎꎻSPEEK ̄ASP约68ʎꎬ归因于ASP中亲水性羧基ꎻ而SPEEK ̄ASP ̄BFP为27ʎꎬ原因是BFP修饰前加入的多巴胺含有大量的极性儿茶酚和胺基及BFP自身含有的氨基㊁羧基等均具亲水性ꎮ亲水性的改善ꎬ有利于细胞黏附ꎬ且具有良好的生物相容性ꎮ此外ꎬSO3H基团可赋予PEEK抗菌性能ꎬASP也具有良好的抗炎作用ꎬ且ASP㊁BFP的协同作用可进一步抑制炎症因子的表达ꎮHe等[21]以海藻酸钠(SA)-绿原酸(CGA)溶液为溶剂制备了富含活化羧基的SA(CGA)水凝胶修饰的SPEEK(SPEEK@SA(CGA))ꎮ并将BFP接枝于水凝胶表面(SPEEK@SA(CGA)@BFP)ꎮ研究发现ꎬSA主要分布在SPEEK的微孔中ꎬ添加CGA不会改变样品的表面特性ꎬ但接枝BFP后表面产生凸起ꎮ接触角数据ꎬSPEEK为67 75ʎꎻSPEEK@SA为23 33ʎꎬ是由于羧基在SA水凝胶中的积极作用ꎻSPEEK@SA(CGA)和SPEEK@SA(CGA)@BFP分别为30 5ʎ和28 08ʎꎬ表明CGA和BFP对材料表面的亲水性无进一步改善ꎬ但与SPEEK相比ꎬ亲水性仍较好ꎬ利于细胞黏附ꎮBFP对细胞增殖有良好的促进作用ꎬ且矿化结节较密集ꎬ即成骨效率高ꎮ在PBS液中ꎬ随着SA的降解ꎬCGA在1~8d内持续释放出具有抑菌和杀菌作用的药物ꎬ使SPEEK@SA(CGA)@BFP对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均有抗菌活性ꎮ1 3㊀磺化接枝复合改性PEEK图1㊀PVA/AA ̄g ̄SPEEK的制备Fig1㊀SchematicofthesynthesisofPVA/AA ̄g ̄SPEEKZhao等[22]模拟关节软骨和软骨下骨结构ꎬ将PEEK磺化㊁接枝聚合㊁PVA冻融相结合ꎬ在SPEEK上接枝一层厚度仅为40μm㊁与丙烯酸(AA)复合的聚乙烯醇(PVA)水凝胶层ꎬ制备了新型 软表面硬基 的承载组合PVA/AA ̄g ̄SPEEK(图1)ꎮ虽然SPEEK表面引入了亲水性的SO3H基团ꎬ但其表面多孔结构的凹坑中滞留的空气会导致更高的水接触角ꎬ结果SPEEK(103ʎ)变得比PEEK(90ʎ)更具疏水性ꎮ而后期PVA/AA的加入ꎬ使PVA/AA ̄g ̄SPEEK的水接触角低至7ʎ左右ꎬ且摩擦系数在滑动速度为25mm/s时达到最低ꎬ约为0 021ꎮPVA/AA ̄g ̄SPEEK的显著减摩性能可以解释为:PVA水凝胶具有多孔㊁非均匀结构ꎬ并且在水润滑条件下具有较低的摩擦系数ꎬ摩擦机制遵循边界和双相润滑机制ꎮ此外ꎬ在PVA/AA ̄g ̄SPEEK的软/硬组合中ꎬSPEEK表面的孔隙可以作为水凝胶的储层ꎬ保留的水凝胶在表面层被剪断后能够释放出来ꎬ得以再生ꎮ2㊀胺化改性乙二胺(EDA)是一种末端带有两个氨基的脂肪族二胺ꎮ胺化反应是EDA的氨基与PEEK中的酮羰基之间发生的席夫碱反应ꎮ席夫碱可见于抗肿瘤㊁抗菌㊁抗真菌等多种生物应用中[23]ꎮBai等[24]将SPEEK与氯化亚砜反应ꎬ得到芳砜酰氯ꎬ并继续与EDA反应ꎬ对PEEK进行胺化改性(SPEEK ̄EDA)ꎮPEEK㊁SPEEK和SPEEK ̄EDA的水接触角分别为83 41ʎʃ0 84ʎ㊁79 67ʎʃ1 20ʎ㊁44 97ʎʃ1 44ʎꎬ表明磺化处理并没有显著改善PEEK的润湿性ꎬ但经EDA改性后的润湿性增加为细胞的良好黏附创造了条件ꎮ此外ꎬ还证实了SPEEK ̄EDA无细胞毒性ꎬ具有良好的细胞相容性和生物相容性ꎮDing等[25]研究了不同体积比的混合酸(硝酸ʒ浓硫酸=1ʒ1㊁1ʒ3㊁1ʒ5㊁2ʒ1)对PEEK表面形貌的影响ꎬ发现1ʒ1的混合酸可以形成具有微米和纳米级多层多孔结构的PEEK(SNPEEK)ꎮ在此基础上ꎬ通过EDA的胺化反应形成SNPEEK ̄NH2(图2)ꎮ虽然SNPEEK ̄NH2仍呈蜂窝状六边形结构ꎬ但其表面粗糙度较SNPEEK有所下降ꎮ胺化后ꎬSPEEK的圆形纳米孔结构消失ꎬ并在其表层形成不规则纳米孔结构ꎬ是由于表面层在胺化过程中脱落或溶解所致ꎮSNPEEK ̄NH2与骨组织良好骨结合的主要原因是:多孔改性增加了PEEK的表面积ꎬ进而增大了与骨组织的结合面积ꎻ并且氨基功能化改善了润湿性和细胞相容性ꎮ总之ꎬPEEK的表面结构和化学状态的双重修饰不仅具有良好的亲水性㊁细胞相容性和生物活性ꎬ而且胺化产生的希夫碱基和氨基也具有很高的抗菌活性ꎬ有利于进一步提高PEEK的骨整合能力ꎮ图2㊀聚醚醚酮表面改性工艺示意图Fig2㊀SchematicdiagramforthemodificationprocessofthePEEKsurface03第49卷第5期孙会娟:小分子表面活化改性PEEK骨植入物的研究进展3㊀其他改性除磺化㊁胺化改性PEEK之外ꎬ也有使用表面活性剂㊁磷化改性及新型结构聚芳醚酮用于骨修复材料的研究ꎮHe等[26]将PEEK氯甲基化得到CM ̄PEEK后ꎬ分别与两种季铵盐十八烷基二甲基氯化铵(STAC)和十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)接枝ꎬ制备抗菌表面(S ̄PEEK㊁C ̄PEEK)ꎮ经季铵盐改性后ꎬPEEK的润湿性大大提高ꎬ更利于细胞的初始黏附和生长ꎮS ̄PEEK和C ̄PEEK对金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为100%和98 91%ꎻ对大肠杆菌的抗菌率分别为48 39%和58 06%ꎬ表明两种改性PEEK对金黄色葡萄球菌的抑制效果较好ꎬ即季铵盐对革兰氏阳性菌的抗菌性能优于革兰氏阴性菌ꎬ这与季铵盐烷基链长度有关ꎮ抗菌机理为季铵盐的正离子首先通过静电作用与带负电的细菌接触ꎬ然后烷基链延伸到细胞壁和细胞膜中ꎬ扰乱细菌的正常代谢ꎬ杀死细菌ꎮMahjoubi等[27]用物理(抛光和喷砂)和两步重氮化学法ꎬ利用2-氨基乙酰膦酸(AEPA)在PEEK上形成一层膦酸盐层ꎮ产生四种不同的表面条件:抛光(PEEK ̄P)㊁抛光和磷化(PEEK ̄PP)㊁喷砂(PEEK ̄S)和喷砂和磷化(PEEK ̄SP)样品ꎮ由于PEEK ̄S表面粗糙ꎬPEEK ̄S疏水性比PEEK ̄P大ꎬ两者经磷酸化处理后亲水性均增加ꎮ浸入1 5倍SBF中10dꎬ钙磷比均在羟基磷灰石(HA)预期的钙磷比范围内ꎬ但含磷基质PEEK ̄PP㊁PEEK ̄SP比非磷基质PEEK ̄P㊁PEEK ̄S更能促进矿物沉积ꎮ此外ꎬSBF浸渍法沉积的HA在PEEK ̄PP上的黏附强度提高了约40%ꎮ喷砂提供了更多的锚定位点ꎬ磷酸化和喷砂的结合使细胞的代谢活性达到最高ꎮ磷化的促进作用体现为:磷酸盐在生理条件下是带负电的ꎬ负电荷可以(1)促进溶液中钙离子的螯合作用ꎬ启动矿化过程ꎻ(2)抑制非特异性蛋白质的吸附ꎻ(3)吸附细胞黏附蛋白以改善细胞黏附ꎮ聚芳醚腈酮(PPENK)与PEEK同属聚芳醚酮一族ꎬ与PEEK不同的是ꎬPPENK结构中的氰基为化学修饰提供了反应点ꎮLiu等[28]在浓碱溶液中水解氰基ꎬ氰基转化为羧基ꎬ使PPENK更具亲水性ꎮ在此基础上ꎬ采用偶联共价固定㊁肝素结合(EDA为连接物)两种方式固定骨形成蛋白-2(rh ̄BMP ̄2)以改性PPENK表面ꎬ对应产物P ̄BMP ̄2㊁PH ̄BMP ̄2ꎮ毒性试验表明ꎬPPENK㊁P ̄BMP ̄2和PH ̄BMP ̄2均无细胞毒性ꎮrhBMP ̄2的引入ꎬ使P ̄BMP ̄2和PH ̄BMP ̄2的水接触角分别下降至77 8ʎʃ2 2ʎ和58 0ʎʃ1 5ʎꎮrhBMP ̄2为细胞黏附提供了良好的界面ꎬ体现在P ̄BMP ̄2和PH ̄BMP ̄2的前成骨细胞MC3T3 ̄E1的密度明显高于PPENKꎬ后者尤甚ꎮ同时ꎬrhBMP ̄2能有效地促进促进成骨细胞的分化㊁碱性磷酸酶活性ꎮ生物相容性方面ꎬPH ̄BMP ̄2较P ̄BMP ̄2好ꎬ是因为P ̄BMP ̄2中的氨基键连接了PPENK与rhBMP ̄2致生物相容性降低ꎬ但P ̄BMP ̄2的长期稳定性较高ꎮ4㊀结语PEEK优异的性能ꎬ激发了科研技术人员对其探索的兴趣ꎮ为了满足日益增长的骨修复材料的需求ꎬ及病患对骨修复材料长期使用寿命的期望ꎬ有必要对惰性的PEEK表面进行适当的活化处理ꎮ在众多处理方式中ꎬ使用化学小分子改性ꎬ可以实现与PEEK长期㊁稳定的结合ꎬ甚至能进一步改善PEEK与其他添加物的界面相容性ꎬ从而提高PEEK的力学性能[29]ꎮ此外ꎬ目前经常使用的小分子ꎬ多为硫酸㊁EDA等常见化学物质ꎬ原料易得ꎬ制备工艺简单ꎬ但可用种类单一ꎮ今后的研究中ꎬ需要开发高效㊁功能化㊁经济的改性分子ꎬ并进一步明确其改性PEEK机理及对细胞增殖㊁矿化㊁生物相容性及骨整合的影响规律ꎮ同时ꎬ需要强化植入物的体内研究ꎬ以充分考察其在实际复杂环境中的实用性ꎮ参㊀考㊀文㊀献[1]KOJICNꎬRANGGERCꎬÖZGÜNCꎬetal.Carbon ̄fibre ̄reinforcedPEEKradiolucentintramedullarynailforhumeralshaftfracturefixation:Technicalfeaturesandapilotclinicalstudy[J].Injury ̄internationalJournaloftheCareoftheInjuredꎬ2017ꎬ48(Suppl5):S8 ̄S11. 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小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化中的核受体Rev-erbα及Rorα林富伟;徐晓梅;崔琰;谢乙加;赵青【摘要】BACKGROUND: The orphan nuclear receptors Rev-erbα and Rorα play important roles in lipid metabolism and glucose metabolism. But it is unclear whether they are involved in bone metabolism. OBJECTIVE: To observe the expression of Rev-erbα and Rorα during the osteoblastogenesis process of bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs). METHODS: BMSCs were isolated and purified from C57BL/6 mice by the whole bone marrow adherence method followed by morphology observations and then BMSCs were induced to differentiate into osteoblasts and adipocytes. We detected their differentiation abilities using oil red O staining and alizarin red staining, respectively. Real-time PCR and western blot assay were conducted to detect the mRNA and protein levels of Rev-erbα and Rorα in BMSCs cultured in the osteogenic medium for 0, 7, 14 days. RESULTS AND CONCLUSION: BMSCs fromC57BL/6 mice were mainly spindle-shaped and exhibited the swirl-like pattern of growth. Following induction, oil red O staining and alizarin red staining produced a positive reaction in these cells. Rev-erbα expression at both gene and protein levels decreased at 0, 7, 14 days after osteogenic induction, while Rorα expression increased at both gene and pro tein levels. These findings indicate that Rev-erbα and Rorα may participate in the osteoblastogenesis of BMSCs.%背景:孤儿核受体Rev-erbα及Rorα已经被广泛证实与糖代谢、脂肪代谢等密切相关,但与骨代谢的关系尚不明确.目的:探讨孤儿核受体Rev-erbα及Rorα在骨髓间充质干细胞成骨分化过程中的作用.方法:采用全骨髓贴壁法分离培养C57BL/6小鼠骨髓间充质干细胞,进行形态学观察和成脂、成骨诱导分化,采用油红O染色,茜素红染色对其分化能力进行鉴定.在骨髓间充质干细胞成骨诱导分化第0,7,14天,采用Real Time PCR及Western Blot分别检测孤儿核受体Rev-erbα及Rorα的mRNA及蛋白表达变化.结果与结论:①骨髓间充质干细胞形态以梭形为主,呈典型的漩涡样生长.油红O染色及茜素红染色呈阳性;②在成骨诱导的第0,7,14天,Rev-erbα的mRNA及蛋白表达均呈下降趋势,而Rorα的mRNA及蛋白表达均呈上升趋势,提示Rev-erbα及Rorα在骨髓间充质干细胞成骨诱导过程中可能发挥了一定的作用.【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2018(022)017【总页数】6页(P2625-2630)【关键词】干细胞;骨髓间充质干细胞;成骨分化;核受体;Rev-erbα;Rorα【作者】林富伟;徐晓梅;崔琰;谢乙加;赵青【作者单位】西南医科大学附属口腔医院正畸科,口颌面修复重建与再生实验室,四川省泸州市 646000;西南医科大学附属口腔医院正畸科,口颌面修复重建与再生实验室,四川省泸州市 646000;西南医科大学公共卫生学院,四川省泸州市 646000;西南医科大学附属口腔医院正畸科,口颌面修复重建与再生实验室,四川省泸州市646000;口腔疾病研究国家重点实验室,国家口腔疾病临床研究中心,四川大学华西口腔医院正畸科,四川省成都市 610041【正文语种】中文【中图分类】R394.2文章快速阅读:文题释义:Rev-erbα:又名Nr1D1,是孤儿核受体超家族中的一员,Rev-erbα基因位于人类第17号染色体上。
植骨用的骨粉-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述植骨术是一种医学手术,常用于修复和重建骨骼缺损。
在这个过程中,医生需要使用一些材料来填补骨骼的空隙。
而骨粉就是其中一种常用的填充材料。
骨粉是一种由动物骨骼经过处理和研磨制成的细粉末。
它的颗粒细小,可以很好地与植骨部位的骨骼结构相融合。
因此,骨粉在植骨手术中被广泛应用,能够提供额外的骨骼支持和促进骨组织再生。
本文将探讨骨粉的定义、用途以及制备方法,并对其在植骨中的应用前景进行评估。
此外,文章还将探讨骨粉的优势和不足之处。
通过对这些方面的详细介绍,希望读者能够对骨粉有更深入的了解,并对其在植骨手术中的应用有更全面的认识和评估。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:文章结构部分旨在向读者介绍本篇长文的整体架构和内容安排。
本文将分为引言、正文和结论三个主要部分。
引言部分将首先概述本文的研究对象——植骨用的骨粉,并介绍其在医学领域的重要性和应用价值。
接着,文章结构部分将详细说明每个章节所涉及的具体内容和目的。
正文部分将分为两个主要章节,分别是骨粉的定义和用途以及骨粉的制备方法。
第二章节将详细介绍骨粉的定义,包括其由什么材料制成、粒径大小和质量要求等。
接着,文中将详细阐述骨粉在植骨过程中的应用,包括使用骨粉进行骨缺损修复、骨折愈合和牙齿种植等方面的应用。
第二章节还将详细介绍骨粉的制备方法,包括传统的烧制方法和现代的生物技术方法等。
结论部分将对本文的主要观点进行总结和评价,并提出骨粉在植骨中的应用前景、优势和不足。
第一节将探讨骨粉在植骨中的潜在应用前景,包括其在医学领域的持续发展和应用领域的拓展。
第二节将对骨粉的优势和不足进行评价,包括其优势的高效性和成本效益,以及不足的功能限制和潜在风险等。
通过以上章节的内容安排,本文旨在全面介绍骨粉在植骨中的应用和制备方法,以及评估其在医学领域的潜力和限制。
1.3 目的目的部分的内容:本文的主要目的是探讨植骨用的骨粉的应用前景、优势和不足。
生物材料在组织再生中的应用探索随着科技和医学的不断发展,生物材料在组织再生领域的应用越来越受到关注。
生物材料作为一种能够与生物体相互作用的材料,具有良好的生物相容性和生物活性,可以促进组织修复和再生。
本文将对生物材料在组织再生中的应用进行探索。
一、生物材料的定义与分类生物材料是指能够与生物体相互作用,并在其内部或与其接触表面发挥功能的材料。
根据其来源和性质,生物材料可以分为天然生物材料和人工合成生物材料两大类。
天然生物材料包括骨骼、骨骼连接组织、胶原蛋白等,而人工合成生物材料则包括生物陶瓷、合金、聚合物等。
二、生物材料在组织再生中的应用1. 骨组织再生骨组织再生是生物材料应用的一个重要领域。
由于骨折、骨缺损等疾病的存在,骨再生材料的需求量逐年增加。
生物陶瓷和生物活性玻璃等材料不仅具有良好的生物相容性,还能够促进骨细胞的生长和分化,加速骨再生过程。
此外,生物陶瓷和生物活性玻璃还可以与骨组织良好结合,提高骨骼的力学性能。
2. 软组织再生生物材料的应用不仅局限于骨组织再生,还在软组织再生中发挥重要作用。
例如,生物可降解聚合物材料可以用于软组织修复和再生。
这种材料具有适当的机械性能和生物降解性,可以为细胞提供支架结构,促进软组织细胞的迁移和增殖。
3. 神经组织再生生物材料在神经组织再生中也起到了关键的作用。
生物陶瓷和聚合物等材料可以用于神经导向通道的制备,为断裂的神经提供导向和支持,促进神经再生。
此外,生物材料还可以作为药物载体,将神经生长因子等生物活性物质修复到受损的神经组织中,加速神经再生过程。
4. 心血管组织再生心血管组织再生是生物材料应用的又一个重要领域。
生物降解聚合物材料和生物活性涂层等可以用于血管再生和修复。
这些材料可以促进血管内皮细胞的黏附和增殖,改善血管细胞内酶的活性,提高血管组织的再生能力。
三、生物材料应用中的挑战与展望尽管生物材料在组织再生中具有广阔的应用前景,但仍然存在一些挑战。
首先,生物材料与人体组织之间的界面反应是一个复杂而关键的问题。
生物材料对细胞生长和分化的影响生物材料是与生命体直接或间接接触的物质,它不仅对人体健康产生着重要的影响,也在医学领域发挥着重要作用。
成功的组织工程需要使用适当的生物材料,以提供支撑、保护、促进分化和增殖的环境,进而实现组织再生和修复。
从用于医疗工具、手术器械到组织和器官的生产,生物材料已成为不可或缺的一部分。
细胞对生物材料的反应是组织工程的核心。
选择合适的生物材料可以提供良好的基础,使细胞在体外和体内的环境中生长和发展。
生物材料直接影响细胞的黏附、扩散、迁移和分化,因此对细胞的生长和分化具有重要影响。
首先,生物材料的表面特性(如表面干燥度、电荷、亲水性)与细胞黏附、生长和分化密切相关。
在使用中,生物材料的表面通常被化学修饰。
例如,高分子材料的表面可以通过植入羧酸、羟基等可反应的官能团来改变表面性质。
在这些化学修饰的表面上,细胞的黏附和生长会因表面性质不同而发生变化。
疏水表面通常阻碍细胞的黏附和生长,而亲水表面则更容易支持细胞的扩散和生长。
其次,材料的结构形态如形状、孔隙结构和孔隙大小等也会直接影响细胞的行为。
多孔的材料可以支持新生血管生成,因为它们提供了一个更大的表面积和更大的空间,以容纳细胞和其外泌物。
同样,材料的形状会影响细胞的定向,并能够指导细胞在特定位置上的合成和定向分化。
例如,纳米材料比宏观材料更容易侵入细胞并影响其行为。
再次,材料的力学性能如硬度、弹性模量和可塑性等,也会影响细胞的行为。
对材料进行确定应力,在许多情况下可以改变和控制细胞的黏附、生长、迁移和分化。
例如,对于软组织工程,材料的柔软属性非常重要,因为它会影响细胞的外形和结构。
此外,材料还可以提供向细胞发出信号的生物因子。
此类材料可以激活内部信号传递途径,引导细胞进行特定的生物学响应。
例如,含有细胞周质和生长因子的基质可模拟由生长和发展过程中的空间起始信号。
生物因子可以通过控制基质的释放速度和质量以实现长时间稳定释放。
生物材料已被广泛应用于生物医学工程中,以调节生物体修复和重建。
《骨髓间充质干细胞源性外泌体通过上调Wnt3a促进软骨细胞再生、修复》篇一骨髓间充质干细胞源性外泌体通过上调Wnt3a促进软骨细胞再生与修复的机制研究一、引言随着再生医学的飞速发展,干细胞源性外泌体在组织修复和再生领域的应用日益受到关注。
骨髓间充质干细胞(MSCs)作为一种具有多向分化潜能和免疫调节功能的细胞,其源性外泌体在促进软骨细胞再生与修复方面具有显著作用。
本文旨在探讨骨髓间充质干细胞源性外泌体如何通过上调Wnt3a,促进软骨细胞的再生与修复。
二、骨髓间充质干细胞源性外泌体的制备与特性骨髓间充质干细胞是一种能够自我更新并分化为多种细胞类型的多能性细胞。
通过特定的分离培养技术,可获取MSCs,并从中提取其外泌体。
这种外泌体含有多种生物活性分子,如蛋白质、RNA和酶等,具有促进细胞增殖、迁移和分化等作用。
三、Wnt3a在软骨细胞再生与修复中的作用Wnt信号通路在软骨细胞的发育和功能维持中起着重要作用。
Wnt3a作为Wnt信号通路的关键因子,能够促进软骨细胞的增殖和分化。
在软骨损伤修复过程中,Wnt3a的表达水平上升,有助于软骨细胞的再生与修复。
四、骨髓间充质干细胞源性外泌体对Wnt3a的调控作用研究表明,骨髓间充质干细胞源性外泌体能够通过上调Wnt3a的表达,促进软骨细胞的再生与修复。
外泌体中的某些生物活性分子能够与Wnt3a相互作用,激活Wnt信号通路,从而促进软骨细胞的增殖、迁移和分化。
此外,外泌体还能够降低炎症反应,为软骨细胞的再生与修复创造良好的微环境。
五、骨髓间充质干细胞源性外泌体促进软骨细胞再生与修复的机制1. 上调Wnt3a:骨髓间充质干细胞源性外泌体中的生物活性分子与Wnt3a相互作用,激活Wnt信号通路,从而促进软骨细胞的增殖和分化。
2. 抗炎作用:外泌体具有降低炎症反应的作用,减轻软骨组织的炎症损伤,为软骨细胞的再生与修复创造良好的微环境。
3. 促进细胞迁移:外泌体能够促进软骨细胞的迁移,使损伤部位的软骨细胞能够迅速迁移至损伤区域进行修复。
BaiLab时讯:在骨骼生长过程中HB-EGF对间充质干细胞增殖和分化的影响HB-EGF是EGF家族中的一员,在发育和组织再生中起着重要作用,但其在骨骼干细胞和骨骼中对发育和生长的作用尚不清楚,在此,我们使用Cre/LoxP系统在Dermo1+间充质间质细胞及其后代(包括软骨细胞和成骨细胞系细胞)和骨髓间质细胞中消融或表达HB-EGF (包括软骨细胞和成骨系细胞)。
Dermo1-Cre;HBG-EGFf/f小鼠的骨量仅略有增加,而Dermo1-HB-EGF小鼠则发展为进行性软骨发育不良、软骨瘤、骨关节炎样关节缺陷以及骨量和密度的缺损,这些都通过用EGFR抑制剂AG1478治疗得以缓解。
软骨细胞特异性HB-EGF过度表达(Col2-HB-EGF)小鼠软骨缺损的严重程度较轻。
Dermo1-HB-EGF小鼠增殖增加,但软骨细胞和成骨细胞分化有缺陷,HB-EGF通过Akt1和Erk途径促进BMSC增殖,但通过抑制Smad1/5/8活化抑制BMSC分化。
然而,Dermo1-HB-EGF小鼠显示出正常的破骨细胞生成和骨吸收。
这些结果揭示了自分泌或旁分泌HB-EGF在间充质间质细胞增殖和分化中的重要作用,提示需要严格控制EGF信号来维持骨和软骨的完整性。
方法与结果:1、与骨髓间充质干细胞相比,HB-EGF在成骨细胞和软骨细胞中的表达降低。
图1. 与骨髓间充质干细胞(BMSCs)相比,HB-EGF在成骨细胞和软骨细胞中的表达降低。
(A)WB结果显示,体外诱导骨髓间充质干细胞分化为成骨细胞时,HB-EGF水平下调。
在分化培养基中培养不同时期的骨髓间充质干细胞,并采集、洗涤、和溶解细胞进行蛋白质印迹分析。
HB-EGF的低谱段可能是截断形式。
在凝胶下显示HB-EGF条带的定量数据,第0天的数值设置为1.0。
(B)WB结果显示,当诱导骨髓间充质干细胞分化时,HB-EGF水平下调。
在成骨细胞、软骨细胞或脂肪细胞的分化培养基中培养WT-BMSC7天,收集细胞进行Western blot分析。
PRP PRF和CGF的研究进展与比较李婷;戴骁意;沈洁;单乐天【期刊名称】《浙江临床医学》【年(卷),期】2017(019)012【总页数】3页(P2355-2357)【作者】李婷;戴骁意;沈洁;单乐天【作者单位】310053 浙江中医药大学第二临床医学院;310053 浙江中医药大学第二临床医学院;310053 浙江中医药大学第二临床医学院;310053 浙江中医药大学第二临床医学院【正文语种】中文血小板作为全血中最重要的组成部分之一,富含多种生长因子(GF),例如血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、转化生长因子(TGFβ-1)、血小板衍生生长因子(PDGF-AB)、表皮生长因子(EGF)等。
血小板可释放多种因子在生理情况下发挥粘附、聚集、释放及收缩功能,能参与机体凝血机制,且还在血栓形成、炎症反应及免疫反应等过程中发挥重要作用[1]。
而富血小板血浆(PRP)作为第一代血小板浓缩物,是将新鲜全血通过特定离心方式得到的含高浓度血小板的血浆。
在1998年Marx首先将PRP应用于骨重建中。
因其富含高浓度的血小板,含有高浓度促进骨组织和软骨组织再生修复的生长因子,对骨再生和伤口愈合有积极的作用;富血小板纤维蛋白(PRF)是在PRP基础上最早在法国由Choukr-oun等[2]提出的第二代血小板浓缩物。
是在PRP的基础上,在无任何化学添加剂的情况下制得的富含血小板的纤维蛋白,纤维蛋白的聚合过程类似于自然形成的过程,这样一个纤维蛋白网络将导致一个更高效的细胞迁移和增殖,且能缓慢释放生长因子,延长作用时间从而促进伤口组织愈合;浓缩生长因子(CGF)是继PRP、PRF之后第三代血小板浓缩物,最早是由Sacco[3]提出,是利用血液样本和特殊的离心设备制备而出的更大、富含更高浓度生长因子的纤维蛋白团块,故这些团块具有更好的促再生能力和可塑性,更易于吸收。
PRP、PRF、CGF作为血浆提取物研究的三个阶段的产物,有着各自不同的临床价值与应用。
MiR-29靶向抑制Robo1表达调控小鼠骨髓间充质干细胞增殖的研究的开题报告题目:MiR-29靶向抑制Robo1表达调控小鼠骨髓间充质干细胞增殖的研究研究背景与意义:骨髓间充质干细胞(BMSCs)是一种广泛存在于成体骨髓内的多功能细胞,其在组织修复和再生中具有重要作用。
研究早期发现,Robo1(Roundabout homolog 1)在BMSCs的增殖和分化中发挥重要作用。
然而,关于Robo1的调节机制仍不完全清楚。
MiR-29是一个高度保守的miRNA家族,参与多种生物学过程。
最近的研究表明,MiR-29靶向抑制Robo1表达,从而调节了多种肿瘤和非肿瘤细胞的增殖和分化。
因此,我们猜测MiR-29可能会在调节BMSCs增殖中的Robo1表达方面发挥作用。
研究内容和方法:我们计划使用一系列方法来研究MiR-29和Robo1在BMSCs增殖和分化中的作用。
具体研究内容包括:1. 骨髓间充质细胞的分离和培养;2. 构建MiR-29表达质粒和shRNA-Robo1表达质粒;3. 将表达MiR-29或shRNA-Robo1的质粒转染入BMSCs,并检测其对细胞增殖的影响;4. 通过Western blot和实时PCR等方法检测Robo1蛋白和mRNA 的表达水平;5. 使用荧光素酶报告基因检测MiR-29对Robo1的靶向抑制作用;6. 最后,我们将验证MiR-29和Robo1在BMSCs增殖中的作用是否通过PI3K/Akt和Erk/MAPK通路调节。
预期结果:我们预计MiR-29通过直接靶向抑制Robo1表达,从而调节BMSCs增殖。
这项研究将揭示MiR-29和Robo1在BMSCs增殖中的作用机制,为更好地利用BMSCs进行组织修复和再生提供新的理论基础。
研究局限性:该研究的局限性是我们将使用小鼠BMSCs作为模型,因此结果可能无法直接推广到人类。
此外,虽然这项研究将使我们更好地了解MiR-29和Robo1在BMSCs增殖中的作用,但我们仍需要进一步的研究来验证这些发现。