骨髓诱导成骨成脂分化机制研究进展
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Wnt10b调节人骨髓间充质干细胞成骨成脂分化的作
用机制的开题报告
题目:Wnt10b调节人骨髓间充质干细胞成骨成脂分化的作用机制
摘要:
干细胞的分化和特化是人类生物学研究中的热点领域。
骨髓间充质干细胞(BMSCs)是一种重要的成体干细胞,在组织修复和再生中发挥着重要作用。
BMSCs能清除坏死组织和细胞,释放生长因子,并参与到骨剂量、脂肪、血管和成骨细胞的形成过程中。
过去的一些研究表明,Wnt/β-catenin通路是调节BMSCs多种分化和增殖的重要信号通路。
在此背景下,Wnt10b作为Wnt家族成员之一,尤其是在BMSCs成骨和成脂分化过程中扮演着重要的角色。
本文将重点研究Wnt10b对BMSCs成骨成脂的调节作用机制。
首先将通过基因表达分析和免疫荧光染色等实验方法检测Wnt10b在BMSCs 中的表达水平以及其趋化与增殖作用;其次,将通过Western blot和实时荧光定量PCR等手段检测Wnt10b对BMSCs成骨成脂相关信号通路及相关分子的作用。
最后,将进行一系列体内和体外实验,验证Wnt10b调节BMSCs成骨和成脂的功能。
预计本研究将有助于进一步阐明Wnt10b在BMSCs成骨成脂分化过程中的作用机制,为相关骨骼系统病变的治疗提供新的思路和方法。
TAp63α基因在BMP9诱导骨髓间充质干细胞成骨分化中的调节作用的开题报告标题:TAp63α基因在BMP9诱导骨髓间充质干细胞成骨分化中的调节作用研究背景和意义:骨髓间充质干细胞(BMSC)是一种多能干细胞,它们具有很强的自我更新和分化能力,可分化成多种细胞类型,包括成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞。
骨形成是一个复杂的过程,涉及到多种信号分子的调节作用,其中骨形态发生蛋白9(BMP9)是重要的骨形成诱导分子。
研究已经表明,BMP9可以促进BMSC的成骨分化,但其具体调节机制仍不清楚。
TAp63α基因是一种转录因子,在肌肉、骨骼和心脏发育中发挥重要作用。
最近的研究表明,TAp63α可能在BMP9诱导BMSC成骨分化中发挥重要调节作用。
因此,深入研究TAp63α基因在BMP9诱导BMSC成骨分化中的调控机制对于揭示骨形成的分子机制以及寻找治疗骨疾病的新靶点都具有重要意义。
研究内容:1. 构建TAp63α基因的表达载体。
2. 采用PCR、Western blotting和免疫荧光染色等方法,检测TAp63α基因在BMSC中的表达水平,在不同时间点和不同剂量BMP9处理下,评估BMP9的影响以及TAp63α基因的表达变化。
3. 通过细胞增殖、转化和成骨分化的实验评估TAp63α基因对BMSC 成骨分化的影响,并探讨其与BMP9的相互作用。
4. 采用RNA干扰技术(shRNA)沉默TAp63α基因,评估其沉默对BMP9诱导的BMSC成骨分化的影响。
预期结果:本研究预计能够验证TAp63α基因在BMP9诱导BMSC成骨分化过程中的表达,并探究其调节作用机制。
研究结果有望揭示TAp63α基因与BMP9之间的相互作用,为治疗骨疾病提供新的思路和靶点。
在复合成分培养基中骨髓间充质干细胞的诱导成骨徐丽丽;孙晓娟;郝秀仙;谢婷婷;杨乃龙【摘要】背景:研究显示骨质疏松多伴有成骨细胞的减少,成骨细胞替代疗法成为治疗骨质疏松症的新靶点。
目的:观察人骨髓间充质干细胞在含地塞米松、维生素C及β-甘油磷酸钠培养基中向成骨细胞分化的能力。
方法:采用人淋巴细胞分离液从成人骨髓血中分离纯化间充质干细胞,应用流式细胞仪检测其表面标志物的活性,透射电镜观察骨髓间充质干细胞的超微结构;将骨髓间充质干细胞在含有地塞米松、维生素 C 与β-甘油磷酸钠的成骨诱导培养基中诱导分化, RT-PCR检测骨髓间充质干细胞成骨诱导后骨形态发生蛋白2 mRNA的表达情况。
结果与结论:培养2周后可见细胞呈成纤维状生长,强表达 CD44,CD29,不表达 CD34,CD45,具有向成骨细胞诱导分化的潜能,茜素红及碱性磷酸酶染色阳性,骨形态发生蛋白2 mRNA表达阳性,说明人骨髓间充质干细胞在含地塞米松、维生素C及β-甘油磷酸钠培养基中可向成骨细胞诱导分化,具有治疗骨质疏松症的潜能。
%BACKGROUND:Studies have shown that the number of osteoblasts is often decreased after osteoporosis, and osteoblast replacement therapy becomes a new target for the treatment of osteoporosis. OBJECTIVE:To observe the osteogenic differentiation of human bone marrow mesenchymal stem cels cultured in dexamethasone, vitamin C and beta-glycerophosphate. METHODS:Mesenchymal stem cels were isolated and purified from adult bone marrow using human lymphocyte separation medium. The expression of cel surface markers was detected by flow cytometry. Cel ultrastructure was observed by transmission electron microscope. Then, the bone marrow mesenchymal stem cels were culturedin osteogenic induction medium containing dexamethasone, vitamin C andβ-glycerophosphate, and RT-PCR was used to detect the bone morphogenetic protein-2 mRNA expression after osteogenic induction. RESULTS AND CONCLUSION:A large number of adherent cels were visible as fibrous growth at 2 weeks after culture and strongly expressed CD44, CD29, but did not express CD34, CD45. These cels could be induced to differentiate into osteoblasts, and express bone morphogenetic protein-2 mRNA. Alizarin red staining and alkaline phosphatase staining were positive for the cels. These findings suggest that human bone marrow mesenchymal stem cels cultured in dexamethasone, vitamin C and beta-glycerophosphate can differentiate into osteoblasts, and has a potential for the treatment of osteoporosis.【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】5页(P1501-1505)【关键词】干细胞;骨髓干细胞;人骨髓间充质干细胞;成骨细胞;诱导分化【作者】徐丽丽;孙晓娟;郝秀仙;谢婷婷;杨乃龙【作者单位】青岛大学医学院附属医院内分泌科,山东省青岛市 266003;青岛大学医学院附属医院内分泌科,山东省青岛市 266003;青岛大学医学院附属医院内分泌科,山东省青岛市 266003;青岛大学医学院附属医院内分泌科,山东省青岛市 266003;青岛大学医学院附属医院内分泌科,山东省青岛市 266003【正文语种】中文【中图分类】R394.2文章亮点:1 碱性磷酸酶是成骨细胞的标志性酶之一,也是成骨细胞活动的副产物,而且在体内的钙化中也起关键性作用,可以破坏钙化抑制剂,从而启动钙化。
人骨髓间充质干细胞体外成骨分化过程中成骨相关基因的动态表达目的:系统研究人骨髓间充质干细胞(hBMSCs)体外成骨诱导分化过程中成骨相关基因的表达变化。
方法:应用密度梯度离心法分离hBMSCs,取第2代细胞通过流式检测及多向诱导分化方法进行干细胞鉴定;应用RT-PCR法对hBMSCs在体外成骨诱导不同时间点的成骨相关基因表达进行检测。
结果:第2代hBMSCs表达间充质干细胞表面标志CD44、CD90,具有成脂和成骨分化潜能。
成骨相关基因在诱导早期部分表达,中期均有表达,基因表达大部分在14天达高峰,与矿化相关的基因表达在21天达高峰。
结论:hBMSCs体外成骨诱导过程中成骨相关基因呈动态表达,其表达时序与成骨细胞生理发育基本相似。
Abstracts:ObjectiveTo investigate the osteogenic related genes expression during in vitro osteogenic differentiation of human bone mesenchymal stem cells (hBMSCs).MethodshBMSCs were isolated by density gradient centrifugation. Surface markers and cell cycle were analyzed by flow cytometry. The multiple differentiation potential of hBMSCs were identified using in vitro osteogenic and adipogenic induction. The osteogenic related genes expression of hBMSCs at different induction time point were evaluated by semiquantitative RT-PCR analysis.ResultsThe hBMSCs were derived from bone marrow and expressed CD44 and CD90, markers of mesenchymal stem cell. The second passage of hBMSCs showed adipogenic and osteogenic differentiation potential. During the osteogenic induction process,hBMSCs expressed part of osteogenic related genes in early stage, and all of them in middle stage.The peak expression of most of genes were on the 14th day, and the mineralization associated genes on the 21st day. ConclusionsThe osteogenic related gene expression of hBMSCs shows a dynamic progress during in vitro osteogenic induction, which is consistent with in vivo development of osteoblast.Key words:hBMSCs;in vitro differentiation;osteogenic genes;expression pattern骨缺损的修补和重建是修复重建外科临床面临的常见问题。
Advances in Clinical Medicine 临床医学进展, 2017, 7(4), 235-241Published Online October 2017 in Hans. /journal/acmhttps:///10.12677/acm.2017.74039Research Progress of Osteogenesis-Related Signaling PathwaysLei Zhou, Minghai Wang*Department of Orthopedics, The Fifth People’s Hospital of Shanghai, Fudan University,ShanghaiReceived: Sep. 27th, 2017; accepted: Oct. 7th, 2017; published: Oct. 16th, 2017AbstractObjective: Osteogenesis is the foundation of bone formation and key procedure of bone metabol-ism. In recent years, major progress was made in the molecular mechanism of osteogenesis at home and abroad. Therefore, the mechanism and research progress of osteogenesis-related sig-naling pathways was reviewed. Methods: Literature about ossification and osteogenesis-relate signaling pathways in recent years were reviewed and analyzed. Results: Several signaling path-ways have been found osteogenesis-related, among them, BMP-SMAD, Wnt/β-Catenin, Notch, Hedgehog, MAPK and FGF signaling pathways play the leading role in bone-formation. Besides, a complex regulatory network is composed of interactions between multiple signaling pathways.However, the specific mechanism of osteogenesis-related signaling pathways is still unclear be-cause of limited research methods. Conclusion: To make clear the mechanism of these signaling pathways respectively and their interactions is of great significance for illustrating the complete mechanism of osteogenesis.KeywordsBone Metabolism, Osteogenesis, Signaling Pathway成骨分化相关信号通路的研究进展周雷,王明海*复旦大学附属上海市第五人民医院骨科,上海收稿日期:2017年9月27日;录用日期:2017年10月7日;发布日期:2017年10月16日*通讯作者。
1,来自2002参考体外定向诱导人骨髓间充质干细胞分化为成骨细胞的研究结果:在实验组镜下观察可见大量橘红色的钙结节,为茜素红S与钙盐形成的橘红色复合物;诱导第3天开始,细胞AP活性逐渐增加,第12d达到高峰,随后逐渐下降;取5微升PCR 产物经过2%琼脂糖凝胶电泳,获得大约330bp的扩增产物各种诱导因子使用的原因:2,来自:体外诱导家猪骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化同时配合相应的定量检测。
目前,Runt家族成员和含锌指膜结构的osterix被认为是MSCS成骨分化的最关键转录因子。
来自;3,来自;2008英文人骨髓间充质干细胞检测结果;Osteogenic induced hMSCs exhibited changes in cell morphology from spindle shape to cuboidal shape as they differentiated and mineralized. Osteogenesis was further examined after 3 wk induction by ALP and von Kossa staining, where ALP-positive areas appeared red, while the min-eralized areas were brown to black in color in osteo-genic culture, exhibiting high ALP enzyme activity and mineralization (Fig. 1C). In contrast, no ALP activity ormineralized bone nodules were found in the control culture (Fig. 1B).4,来自:2010大鼠骨髓间充质干细胞的培养与鉴定5,2010低渗结合自然沉降法分离兔骨髓间充质干细胞及其鉴定5,来自:2010蒙古马骨髓间充质干细胞的分离培养及多向分化潜能的研究。
骨髓间充质干细胞成软骨分化机制研究进展张佳瑶同济大学口腔医学院·同济大学附属口腔医院修复科,上海牙组织修复与再生工程技术研究中心 200072刘玛丽浙江杭州师范大学 310000摘要:近年来,随着我国科技实力的不断增强,骨组织工程飞速发展,为骨修复带来了全新的期盼。
骨髓间充质干细胞是骨组织工程中的种子细胞,通过诱导骨髓间充质干细胞定向分化为软骨细胞能够有效治疗骨关节炎、软骨缺损等疾病,由于骨髓间充质干细胞在分化过程中不仅涉及众多信号通路,并且还会受到蛋白质、药物、RNA以及基因等多种因素的影响,因此,为进一步提升骨髓间充质干细胞在科学研究和临床中的应用效果,本篇文章将依据国内外的相关研究,对骨髓间充质干细胞成软骨分化机制的研究进展展开综述。
关键词:骨髓间充质干细胞;软骨细胞;分化机制引言:骨髓间充质干细胞是一种尚未分化充分的类中胚层细胞,具有多向分化潜能,能够在特定的条件下分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、心肌细胞以及神经元等[1-5]。
由于骨髓间充质干细胞取材方便、对身体损伤小并免疫原性相对较低,所以,它在组织工程学中的应用非常广泛,是骨组织工程中不可或缺的种子细胞。
近年来,随着我国人口老龄化的加剧,软骨病变、骨关节炎等疾病的发病率显著提升,对广大老年人群的机体健康和日常生活造成了严重的影响。
软骨组织主要由细胞外基质和软骨细胞共同组成,属于一种结缔组织,由于该组织内缺少血管和神经支配,一般无法自我再生,再加之软骨细胞的增殖能力也非常薄弱,所以,软骨损伤通常无法自我修复,如何有效治疗软骨相关疾病一直深受医学界的关注。
随着骨组织工程的高速发展,诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化在治疗软骨病变、骨关节炎等疾病中的优势作用日益凸显,但是,由于骨髓间充质干细胞成软骨在分化过程中很容易因发生肥大变性而生成纤维软骨,从而导致治疗陷入中断或者失败,故此,总结分析骨髓间充质干细胞成软骨分化机制的研究进展对于相关科学研究及临床治疗具有重要意义[6-10]。