成骨细胞培养
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成骨细胞名词解释一、定义和性质成骨细胞,也称为骨细胞,是骨骼组织中的主要细胞类型之一。
它们是成熟的、功能活跃的骨形成细胞,负责骨组织的形成和重建。
成骨细胞位于骨质表面、骨膜内面及骨髓腔中,通常与基质结合形成骨组织。
在组织学上,成骨细胞具有特定的形态和结构特征,表现为长柱状或不规则形状,核大而深染,核仁明显,胞质丰富。
二、功能与特点1.骨形成:成骨细胞的主要功能是合成和分泌骨基质,包括胶原蛋白和骨钙蛋白等,这些成分是构成骨质的主要成分。
通过合成这些基质,成骨细胞有助于骨质的形成和增加。
2.骨重建:成骨细胞也参与了骨组织的重建过程。
在破骨细胞对旧骨质进行吸收后,成骨细胞会在吸收部位形成新的骨质,实现骨组织的更新和修复。
3.调节血钙平衡:成骨细胞还能调节血液中的钙浓度,通过调节骨质矿化和吸收,以维持机体血钙平衡。
4.黏附于骨表面:成骨细胞具有黏附于骨表面的能力,通过特定的受体与骨基质结合,维持骨组织的结构和完整性。
5.表达多种生长因子:成骨细胞能表达多种生长因子,如胰岛素样生长因子、转化生长因子等,这些因子能刺激成骨细胞的增殖和分化,对骨组织的形成和发育具有重要影响。
三、成骨细胞与骨组织的形成在胚胎发育过程中,间充质干细胞在一定的诱导条件下会分化为成骨细胞。
这些成骨细胞会合成和分泌骨质基质,形成原始的骨质。
随着胎儿的生长和发育,成骨细胞会不断合成新的骨质,使骨骼逐渐生长和发育成熟。
在成年后,成骨细胞仍保持着合成骨质的功能,同时参与破骨细胞的诱导和骨组织的重建过程。
四、成骨细胞的分化与调控1.信号转导途径:多种信号转导途径参与了成骨细胞的分化和调控。
例如,BMPs、TGF-βs等生长因子可通过相应的受体激活Smad或多条MAPK信号转导途径,调节成骨细胞的基因表达和功能活动。
2.转录因子:Runx2、Osterix等转录因子在成骨细胞的分化过程中发挥关键作用。
这些转录因子能调控成骨细胞的特异性基因表达,促进其向成熟成骨细胞分化。
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。
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-glycerophosphatePG(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。
成骨细胞与破骨细胞的共培养体系
1 建立成骨细胞与破骨细胞共培养体系
成骨细胞和破骨细胞是骨再生的重要细胞,在成骨和破骨之间存
在矛盾性相互作用,为解决该矛盾性作用,建立成骨细胞与破骨细胞
共培养体系是有必要的。
1.1 获取细胞
获取成骨细胞和破骨细胞是共培养体系的第一步。
一般的获取方
式有从动物原位骨组织采集、从动物移植位骨组织采集以及从动物分
化出的骨细胞培养采集等;此外,还可以利用旁路移植操作获得成骨
和破骨细胞,以及通过多剂量胶原纤维骨再生制备法获取到成骨细胞,以及经过分离纯化的单个样品。
1.2 制备培养基
共培养体系建立的必要组成部分之一是,必须将对成骨细胞和破
骨细胞培养基进行优化;即构建一个基于实验的的多层联合的培养体系。
1.3 实现活细胞共培养
实现活细胞共培养仅用AMP法是不能取得理想效果的,而且很容
易造成细胞成骨破骨细胞凋亡和发生假复合,因此需要考虑利用有特
殊支架结构的凝胶体,或者应用其他生物材料来实现活细胞共培养。
1.4 动物实验
为了在实际应用中证实共培养体系的可行性,需要在动物实验上进行实验验证,有助于进一步用于临床应用,以达到促进骨再生的目的。
建立成骨细胞与破骨细胞的共培养体系具有重要的理论指导意义和临床应用价值,从而实现骨量的增加与骨质的维持,这不仅将有助于改善骨健康,而且有助于促进骨骼可塑性,有助于改善患者的生活质量,也是进一步改善骨病患者的治疗方法。
成骨培养基配方一、前言成骨培养基是一种用于细胞培养的营养液,主要用于骨细胞的生长和分化。
成骨培养基中含有多种营养物质和生长因子,可以促进骨细胞的增殖和分化,从而加速骨组织的形成和修复。
成骨培养基配方的制备需要严格控制各种成分的比例和浓度,以保证其对骨细胞具有最佳的促进作用。
二、成骨培养基配方1. 基础培养基成骨培养基的基础部分通常采用Dulbecco's Modified Eagle's Medium(DMEM)或Minimum Essential Medium(MEM)等常见的细胞培养基。
这些基础培养基中含有必需氨基酸、糖类、维生素、盐类等多种营养物质,可以为细胞提供必要的生长条件。
2. 补体为了促进骨细胞在体外生长和分化,成骨培养基中通常添加一些补体。
这些补体包括:(1)胎牛血清(Fetal bovine serum,FBS):FBS是最常用的补体之一,可以为细胞提供多种生长因子和营养物质,促进细胞增殖和分化。
(2)骨形成素(Bone morphogenetic protein,BMP):BMP是一种重要的生长因子,可以促进骨细胞的分化和骨组织的形成。
(3)维生素D3(Vitamin D3):Vitamin D3是一种脂溶性维生素,在体内可以促进钙的吸收和利用。
在成骨培养基中添加适量的Vitamin D3可以促进骨细胞的分化和钙化。
(4)β-甘油磷酸钠(β-glycerophosphate):β-glycerophosphate是一种有机磷酸盐,在体内可以促进钙离子的沉积和骨组织的形成。
在成骨培养基中添加适量的β-glycerophosphate可以促进骨细胞的分化和矿化。
3. 抗生素为了防止培养基受到污染,通常会在成骨培养基中添加一些抗生素。
常用的抗生素包括青霉素、链霉素等,可以有效地抑制细菌和真菌的生长。
4. 其他成分除了以上几种成分外,成骨培养基中还可能添加一些其他的营养物质和生长因子,以满足不同类型的骨细胞对营养物质和生长因子的特殊需求。
成骨培养基配方
成骨培养基是一种特殊的细胞培养基,它可以用于培养和研究骨细胞、软骨细胞和成骨细胞。
成骨培养基的配方是关键之一,下面介绍一种经典的成骨培养基配方。
1. DMEM/F12培养基:DMEM和F12培养基的混合物能够提供足够的营养物质和生长因子,支持细胞的存活和生长。
2. FBS:胎牛血清(FBS)是细胞培养中最广泛使用的血清,提供多种生长因子和营养物质,促进细胞的增殖和分化。
3. 抗生素和抗真菌剂:如青霉素和链霉素,保持培养物的纯度和无菌状态。
4. 抗氧化剂:细胞长期培养会产生氧化应激,影响细胞的生长和功能,加入抗氧化剂如谷胱甘肽(GSH)和丙酮酸可以减少氧化应激的影响。
5. 骨形态发生蛋白-2(BMP-2):BMP-2是一种重要的成骨分化因子,能够促进干细胞向成骨细胞的转化,加入BMP-2能够促进细胞的成骨分化。
6. 维生素C:维生素C是一种重要的抗氧化剂,能够抑制细胞凋亡和促进胶原合成,加入适量的维生素C可以促进细胞的生长和分化。
以上是一种经典的成骨培养基配方,但随着科学技术的发展和研究的深入,配方也在不断改进和完善。
未来的成骨培养基会更加精细化,能够更好地模拟人体环境,促进细胞的生长和分化。
成骨细胞原代培养
成骨细胞是一类能够形成骨组织的细胞,它们可以通过原代培养的方法进行研究。
下面是成骨细胞原代培养的步骤:
1.选择合适的细胞来源:成骨细胞可以来源于小鼠、大鼠、人等,根据研究需要选择合适的动物或人类来源。
2.预处理组织:从动物或人体中取出骨骼组织,去除软组织和肌肉,然后将骨骼切成小块。
3.分离成骨细胞:用酶等物质对骨骼块进行消化,获得含有成骨细胞和间充质细胞的细胞悬液。
4.培养:将获得的细胞悬液接种在含有成骨细胞培养物的培养皿中,培养温度为37℃,CO2浓度为5%。
5.细胞传代:细胞在生长过程中会不断分裂,可以将细胞培养到达一定密度后用胰酶等物质分离,得到更多的细胞用于后续实验。
通过原代培养方法获得的成骨细胞具有更高的细胞活力和稳定性,适合用于体外研究成骨细胞的生物学特性和调控机制。
植块法成骨细胞体外培养方法的改良【摘要】目的:对成骨细胞体外培养改良植块法的可行性进行观察。
方法:应用改进的植块接种培养技术进行成骨细胞的分离培养,通过细胞形态学、碱性磷酸酶(alp)细胞化学染色、骨钙素(bgp)免疫细胞化学染色、钙化结节的形成四方面对成骨细胞进行鉴定。
结果:(1)原代及传代细胞均贴壁生长,呈三角形、多角形、梭形等不规则形态,条件培养基中形成钙化结节,碱性磷酸酶细胞化学染色及骨钙素免疫细胞化学染色呈阳性。
结论:改进的植块接种培养法可获得成骨细胞,缩短成骨细胞的培养周期。
【关键词】成骨细胞 ;体外培养 ;方法 ;改良【中图分类号】r329 【文献标识码】a【文章编号】1044-5511(2011)11-0453-02近20年来随着细胞生物学及生物材料学技术的发展而出现了一门新的边缘学科——骨组织工程学。
骨组织工程学研究的方向主要在:种子细胞及载体材料两方面。
种子细胞主要来源是骨外膜成骨细胞[1]、松质骨组织中的成骨细胞[2]、软骨细胞[3]及骨髓基质细胞[4]。
传统的成骨细胞体外培养方法需多次传代,具有耗时、易污染的缺点,我们对体外培养方法进行了改良,现总结如下:一、材料与方法1实验动物:健康新西兰大白兔(赣南医学院实验动物中心提供,体重1.5-2kg)2、主要试剂及仪器:胎牛血清(华美生物工程公司)dmem(gibco)胰蛋白酶(gibco)edta(gibco)青霉素g钠盐(华美生物工程公司)链霉素(华美生物工程公司)骨钙素抗体(解放军总医院放免研究所)sabc试剂盒(博士德公司)倒置显微镜(olympus)低温冰箱(indesit)二氧化碳细胞培养箱(forma scientific)3、兔成骨细胞的植块接种原代培养及传代:组织块的来源是新西兰大白兔的肋骨,无菌操作下采取骨组织块,在无菌室内进行植块前的处理:去除肋骨四周的软组织(包括骨膜及软骨)及将肋骨剪成1mm×1mm×1mm大小的骨组织块,用中性d-hanks液反复冲洗组织块,直至液体清亮为止。
成骨细胞培养方法嘿,朋友们!今天咱就来讲讲成骨细胞培养方法,这可是个有趣又重要的事儿呢!你想想看,培养成骨细胞就好像是在建造一座小小的骨头城堡。
咱得先给它们准备好一个合适的“家”。
这个“家”呢,就是培养皿啦。
可别小瞧这培养皿,它得干净、无菌,就像咱自己的家要整洁干净一样。
然后呢,得给成骨细胞准备它们爱吃的“食物”,这就是培养液啦。
这培养液就像是给它们准备的大餐,得营养丰富,能让它们茁壮成长。
接下来就是关键步骤啦,要把成骨细胞小心翼翼地放到培养皿里。
这可得轻点儿、慢点儿,就像你对待一个小婴儿似的,可不能粗鲁。
然后把它们放在一个温暖舒适的地方,就像咱冬天喜欢呆在暖和的屋里一样。
这个地方要有合适的温度和湿度,让成骨细胞能舒舒服服地生长。
在培养的过程中,咱可不能偷懒哦!要时不时地去看看它们,就像你会经常去看看自己养的花有没有长好一样。
观察它们的生长情况,看看有没有什么变化。
有时候啊,可能会遇到一些小问题,比如说培养液变得浑浊啦,或者细胞长得不那么好啦。
这时候可别慌张,咱得冷静下来想想办法,是不是哪里出了问题呀?就像你遇到难题时,得静下心来思考一样。
培养成骨细胞可真是个需要耐心和细心的活儿。
就好比你种一棵树,你得天天浇水、施肥,盼着它快快长大。
培养成骨细胞也是这样,你得付出时间和精力,才能看到它们健康成长。
而且啊,这过程中还得注意无菌操作,可不能让细菌啊、病毒啊这些坏家伙来捣乱。
这就好像你要保护好自己的宝贝,不能让别人随便碰一样。
等成骨细胞培养好了,那可真是满满的成就感呀!你会觉得自己就像一个小小的科学家,完成了一项了不起的任务。
总之呢,成骨细胞培养可不是一件容易的事儿,但只要你有耐心、细心,肯下功夫,就一定能成功。
大家都试试吧,说不定你就能培养出一群健康又可爱的成骨细胞呢!。
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,当细胞生长达接近80-90%时,使用cyagen的成骨诱导培养液诱导,每2-3天换液,诱导28天后,吸去六孔板中培养基,用PBS冲洗,加入4%中性甲醛固定30min,再次用PBS冲洗,加入茜素红染4min,PBS冲洗后观察。
骨科手术中获得成
人松质骨,经PBS 或者D-Hanks 液冲洗数次后剪成1 ~3 mm3 左右小粒,在1%庆大霉素中浸泡30 min。
如不能立即使用,可浸泡于含12% 胎牛血清及青霉素、链霉素的Ham’s F12 培养液中,放在4℃冰箱过夜。
②用PBS 或者D-Hanks 反复冲洗至小骨粒发白,移入小瓶中,加0. 25% 胰蛋白酶,37℃孵箱中消化20 min,弃去上清。
③剩余小粒移入培养瓶,加入Ham’s F12 培养液,将培养瓶竖放或瓶底向上,并使小粒均匀分布; 将培养瓶放入5% CO2、37℃孵箱中培养2 h 后轻轻将瓶底翻转向下,继续培养5 ~7 d,观察细胞生长情况,酌情换液。
( 为避免组织块脱落要轻拿轻放) ④细胞长满后可除去组织块,用胰蛋白酶消化离心法收集细胞,传代培养。
(此法较难)
---人骨髓源性成骨细胞体外培养和生物学特性的研究
人骨髓梯度离心法提取成骨细胞和破骨细胞。