十九微重力条件下人骨髓间充质干细胞的骨细胞定向分化效应及其
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人骨髓间充质干细胞向成骨细胞的诱导分化牛云;何旭;张丽红;林屹;陈芦苇;李玉林【期刊名称】《中国实验诊断学》【年(卷),期】2008(012)002【摘要】目的诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化.方法体外分离培养人骨髓间充质干细胞,将其分为对照组和诱导组两组.诱导组加入地塞米松、抗坏血酸和β-甘油磷酸,诱导成骨.采用免疫荧光染色的方法检测碱性磷酸酶(AKP)和骨桥蛋白(OPN)的表达;并通过RT-PCR检测骨桥蛋白mRNA的表达;利用硝酸银染色和茜素红染色两种特殊染色方法检测钙盐沉积.结果经诱导,诱导组细胞在呈典型的成骨细胞形态并有钙结节形成;免疫荧光染色结果显示诱导组细胞AKP和OPN均为强阳性表达,RT-PCR结果也显示诱导组细胞骨桥蛋白mRNA表达;两种特殊染色结果显示诱导组细胞有大量的钙盐沉积.而对照组细胞无上述形态改变和表达.结论人骨髓间充质干细胞在一定的诱导条件下能向成骨细胞分化.【总页数】3页(P147-149)【作者】牛云;何旭;张丽红;林屹;陈芦苇;李玉林【作者单位】吉林大学基础医学院,病理生物学教育部重点实验室,吉林,长春,130021;吉林大学基础医学院,病理生物学教育部重点实验室,吉林,长春,130021;吉林大学基础医学院,病理生物学教育部重点实验室,吉林,长春,130021;黑龙江省农垦总局总医院;农安县公安局;吉林大学基础医学院,病理生物学教育部重点实验室,吉林,长春,130021【正文语种】中文【中图分类】R329.2【相关文献】1.人骨髓间充质干细胞的分离培养及诱导分化成骨细胞的实验研究 [J], 饶国洲;李晓红;李昂;牛洁;周玉宝2.成人骨髓间充质干细胞向成骨细胞定向诱导分化的实验研究 [J], 刘晓静;任高宏;廖华;余磊;原林3.人骨髓间充质干细胞培养、鉴定及成骨细胞诱导分化 [J], 康少平;李永升;刘淑艳;李萍;魏亚伟4.成人骨髓间充质干细胞向成骨细胞定向诱导分化的实验研究 [J], 朱伟;孙俊英;岑建龙;朱礼贤;顾联5.人骨髓间充质干细胞向成骨细胞诱导分化条件的优化研究 [J], 李帅;吕中静;孙晋虎因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化中26RFa的作用杜斌;林清;刘孟军;陈志信【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2014(018)010【摘要】背景:研究表明26RFa在骨形成、痛觉、内分泌、心血管以及能量代谢等方面都有重要的调节作用。
目的:观察26RFa在成骨培养体系中对人骨髓间充质干细胞增殖分化的影响。
方法:通过MTT实验,以此确定26RFa对人骨髓间充质干细胞是否有促增殖作用及其起作用的最大活性浓度;将人骨髓间充质干细胞接种于6孔培养板上,实验分为2组:实验组含有10-11mol/L的26RFa,对照组不含26RFa。
取成骨诱导8,12,16 d细胞用碱性磷酸酶试剂盒测定细胞内碱性磷酸酶活性;成骨诱导21,28 d后行茜素红染色和Von Kossa染色,计算每张玻片钙化结节数,Western blot检测cbfa1的表达。
结果与结论:成骨诱导8,12,16 d后细胞内碱性磷酸酶活性实验组高于对照组(P〈0.05,P〈0.01,P 〈0.05);21,28 d后茜素红染色和Von Kossa矿化结节数实验组均高于对照组;实验组细胞cbfa1表达明显高于对照组(P〈0.05)。
说明在适宜的培养条件下,26RFa可促进人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化。
【总页数】6页(P1508-1513)【作者】杜斌;林清;刘孟军;陈志信【作者单位】兰州大学第一临床医学院,甘肃省兰州市,730000;甘肃省人民医院骨一科,甘肃省兰州市,730000【正文语种】中文【中图分类】R394.2【相关文献】1.模拟微重力对人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化中细胞信号通路影响的分析[J], 黄国平;郑强;杨金凤;郭春娟;沈丹;石东燕;徐玉林;潘志军;王金福2.EPHA2在人骨髓间充质干细胞成骨分化中的作用 [J], 孙博;张弢;杨龙;李靖;任厚相;孙琦;王建吉;叶川3.R-spondin1在促进人骨髓间充质干细胞成骨分化中的作用 [J], 孙博;张弢;杨龙;李靖;任厚相;孙琦;王建吉;叶川4.人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化中26RFa的作用 [J], 杜斌;林清;刘孟军;陈志信5.骨唾液酸蛋白在体外培养人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化中的角色 [J], 夏冰;王捷;郭立达;詹纯列;肖育华;杨传红因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
骨髓间充质干细胞的分化与静水压力刺激强度和持续时间何川;梁静;邓廉夫;冯建民【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2013(017)036【摘要】背景:力学信号与骨骼系统的生长发育、修复重建和疾病发生发展有密切联系,其对骨髓间充质干细胞的影响和作用机制值得关注。
目的:探讨静水压力刺激对骨髓间充质干细胞分化的影响及相关机制。
方法:①短期实验:将人骨髓间充质干细胞分别接种于正常DMEM培养基、成骨诱导培养基或含细胞外信号调节激酶1,2抑制剂U0126的DMEM培养基中,利用自制压力加载系统对其施加0,40,80kPa的静水压强1,4h。
②长期实验:将人骨髓间充质干细胞分别接种于正常DMEM培养基或成骨诱导培养基,施加40kPa的静水压强4hid,持续14d,以不施加静水压的细胞作对照。
结果与结论:实时定量反转录PCR结果显示,经成骨诱导或40kPa静水压刺激4h后,骨髓间充质干细胞内核心结合因子a1、骨钙素mRNA表达增加,过氧化物酶体增殖物活化受体v2和脂肪酶mRNA表达降低,80kPa静水压刺激没有出现这一规律;40kPa静水压的成骨诱导作用可被U0126部分拮抗。
组织化学染色显示40kPa静水压刺激7d,骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶表达和活性均增加;持续刺激14d,过氧化物酶体增殖物活化受体v2和脂肪酶mRNA表达增加。
说明一定强度和作用时间的静水压刺激可调节骨髓间充质干细胞分化,其作用部分依赖于细胞外信号调节激酶1/2信号途径。
【总页数】8页(P6388-6395)【作者】何川;梁静;邓廉夫;冯建民【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】R394.2【相关文献】1.刺激强度、刺激音持续时间与脑干听觉诱发电位慢成分的关系 [J], 郑辉2.辛伐他汀可刺激骨髓间充质干细胞的成骨分化 [J], 郭志斌;吴春芳;刘子洪;张钰英;迟博婧;王宝;马超;张国彬;田发明3.肿瘤坏死因子α短期刺激促进骨髓间充质干细胞的成骨分化 [J], 侯立鹏;马丽芳;王瑞青4.低氧刺激通过HIF-1α直接调节Myocardin表达促进骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化 [J], 哈艳平;刘晓晓;邵钟铭;邹园;伍彩霞;郭峻莉;申志华;揭伟5.力学刺激对骨髓间充质干细胞体外分化的影响 [J], 张玲莉;杜玉香;雷乐;邹军;吴伟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
骨髓间充质干细胞治疗激素性股骨头坏死的研究进展钱士达,于雪峰△摘要:激素性股骨头坏死的病因和发生机制尚未完全阐明,且缺乏有效的治疗方法。
随着干细胞治疗技术在各大学科的应用,许多学者开始研究干细胞的性质和功能,并应用于激素性股骨头坏死的治疗中。
单纯的干细胞移植效果不佳,但对干细胞进行移植前修饰可以提高其疗效。
该文就骨髓间充质干细胞治疗激素性股骨头坏死的研究进展进行综述。
关键词:股骨头坏死;间质干细胞;干细胞移植;激素性股骨头坏死;骨髓间充质干细胞中图分类号:R681.802文献标志码:A DOI :10.11958/20221802Research progress on bone marrow mesenchymal stem cells in the treatment ofsteroid-induced osteonecrosis of femoral headQIAN Shida,YU Xuefeng △Department of Orthopedics,Fourth Affiliated Hospital of Nanchang University,Nanchang 330003,China△Corresponding Author E-mail:Abstract:The etiology and mechanism of steroid-induced osteonecrosis of femoral head (SONFH)have not been fully elucidated,and effective treatments have not yet emerged.With the application of stem cell therapy technology in various disciplines,the nature and function of stem cells have been extensively studied and applied in the treatment of SONFH.However,stem cell transplantation alone is not effective,and its efficacy can be enhanced by pretransplantation modification.This paper reviews the research progress of bone marrow mesenchymal stem cells in the treatment of SONFH.Key words:femur head necrosis;mesenchymal stem cells;stem cell transplantation;steroid-induced osteonecrosis of the femoral head;bone marrow mesenchymal stem cell 基金项目:国家自然科学基金项目(82174190)作者单位:南昌大学第四附属医院骨科(邮编330003)作者简介:钱士达(1996),男,硕士在读,主要从事骨坏死方面研究。
人骨髓间充质干细胞的体外多向分化潜能邓方阁;李玉林【摘要】目的体外观察人骨髓间充质十细胞((hMSCs)向成骨细胞、脂肪细胞及心肌细胞的分化.方法体外培养扩增hMSCs,流式细胞仪分析其免疫表型.取稳定传代的hMSCs,分别在体外向成骨细胞、脂肪细胞及心肌细胞分化,并采用碱性磷酸酶染色、油红O染色及PTAH染色鉴定3种诱导分化后的细胞.结果 hMSCs传代后形态上为典型的成纤维细胞样结构;流式细胞仪枪测表明,hMSCs表达CD44、CD105,不表达CD31、CD34和CD45;hMSCs诱导分化后,细胞化学染色显示呈阳性表达的成骨细胞、脂肪细胞和心肌细胞.结论 hMSCs具有多向分化潜能,可向成骨细胞、脂肪细胞和心肌细胞分化.【期刊名称】《中华老年多器官疾病杂志》【年(卷),期】2010(009)006【总页数】4页(P537-540)【关键词】人骨髓间充质于细胞;诱导;多向分化;体外【作者】邓方阁;李玉林【作者单位】510120,广州市,广州医学院第一附属医院,广州呼吸疾病研究所,呼吸疾病国家重点实验室;130021,长春市,吉林大学白求恩医学院病理生物学教育部国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】R329.2骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)具有自我更新能力及多向分化潜能,在不同的诱导条件下,可向多种组织细胞分化[1-5]。
目前,利用MSCs多向分化潜能及其可自体利用且无免疫排斥等特性,作为种子细胞用于组织工程学和基因工程学研究已成为热点。
本研究在体外分离人骨髓血,利用密度梯度离心及贴壁筛选法分离培养出人MSCs(human MSCs,hMSCs),分别利用3种不同的条件诱导培养基,诱导hMSCs向成骨细胞、脂肪细胞及心肌细胞分化,为细胞移植、组织再生修复可能的自体来源提供理论基础。
1 材料与方法1.1 主要试剂 Percoll(Pharmacia,Biotec,USA),LDMEM,HDMEM和10%胎牛血清(均Hyclone,USA),100 U/ml青链霉素双抗 (华北制药厂),0.125%~0.250%胰酶(Promega,USA),鼠抗人单克隆抗体 CD31、CD34、CD44、CD45、CD105(Neomarker,USA),地塞米松、吲哚美辛、胰岛素、3-异丁基-1-甲基黄嘌呤(3-isobutyl-1-methylxan- thine,IBMX)、抗坏血酸、β2甘油磷酸钠、阿扎胞苷(5-氮杂胞苷,5-azacitidine,5-Aza)、油红O(Sigma,USA)。
调控人骨髓间充质干细胞成骨分化的miR-106a及其靶基因骨形态发生受体蛋白2顾夙【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2016(020)028【摘要】背景:正常生理条件下,人骨髓间充质干细胞的骨生成和脂肪生成维持平衡,成骨分化是骨骼发展的重要过程,骨骼形成需要成骨细胞的分化和成熟。
目的:探索miR-106及其靶基因骨形态发生受体蛋白2在成骨分化中的作用,为后续研究奠定基础。
方法:使用成骨诱导培养基诱导骨髓间充质干细胞分化为成骨细胞,通过Western blot和碱性磷酸酶染色检测成骨分化标志物表达情况判断成骨分化进程。
通过转染模拟剂过表达miR-106a,转染siRNA敲降骨形态发生受体蛋白2的表达,分别使用Real-time PCR和Western blot检测miR-106a和骨形态发生受体蛋白2表达情况。
TargetScan软件预测和双荧光素酶报告实验验证miR-106a和骨形态发生受体蛋白2的相互作用。
结果与结论:在成骨分化过程中miR-106a表达下调,骨形态发生受体蛋白2表达上调。
过表达miR-106a,结果发现碱性磷酸酶活性下降,成骨分化标志蛋白Runx2和OCN表达量下降,同时骨形态发生受体蛋白2表达下调。
使用TargetScan预测骨形态发生受体蛋白2可能是miR-106a的靶基因,双荧光素酶报告实验验证了预测结果。
敲降骨形态发生受体蛋白2的表达,成骨分化受到抑制。
结果表明miR-106a通过靶向骨形态发生受体蛋白2从而调控骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化。
%BACKGROUND:Under normal physiological conditions, there is a homeostasis between the osteogenic and adipogenic differentiation ofhuman bone marrow mesenchymal stem cel s. Osteogenic differentiation is an important process in the formation of skeleton in which differentiated and mature osteoblasts are indispensable. OBJECTIVE:To explore the role of miR-106a and its target gene, bone morphogenetic protein receptor 2 (BMPR2) in the differentiation of human bone marrow mesenchymal stem cel s into osteoblasts. METHODS:Human bone marrow mesenchymal stem cel s were induced to differentiate into osteoblasts by osteoblast-specific induction medium, and this process was detected by western blot and alkaline phosphatase staining. Overexpression of miR-106a was elicited by transfecting miR-106a mimics and the BMPR2 knockdown achieved by RNA interference. The expression levels of miR-106a and BMPR2 were detected by real-time PCR and western blot, respectively. The interaction of miR-106a and BMPR2 was verified by TargetScan software and dual luciferase report experiment assay. RESULTS AND CONCLUSION:The expression of miR-106a was decreased whereas the expression of BMPR2 increased with the progress of osteogenesis differentiation. When miR-106a was overexpressed, alkaline phosphatase activity was declined and the expressions of runt-related transcription factor 2 and osteocalcin, markers of osteogenesis differentiation, both decreased. The expression of BMPR2 was decreased as wel . BMPR2 was predicted to be the target gene of miR-106a by TargetScan software and this prediction proved by dual luciferase report experiments assay. Additional y, osteogenesis differentiation was inhibited by knocking down the expression of BMPR2.These results indicate that miR-106a regulates the differentiation of bone marrow mesenchymal stem cel s into osteoblasts by targeting BMPR2.【总页数】8页(P4109-4116)【作者】顾夙【作者单位】南阳市中心医院骨科三病区,河南省南阳市 473003【正文语种】中文【中图分类】R394.2【相关文献】1.骨形态发生蛋白2基因转染对人骨髓间充质干细胞成骨分化的影响 [J], 李建军;许晓军;杨军;付勤2.Sclerostin 对骨形态发生蛋白2诱导的人骨髓间充质干细胞成骨分化的影响 [J], 张尧;何耀华3.调控人骨髓间充质干细胞成骨分化的miR-106a及其靶基因骨形态发生受体蛋白2 [J], 顾夙;4.Dlx2基因过表达与前成骨细胞系MC3T3-E1成骨分化过程中的细胞凋亡和周期调控 [J], 孙昊;王旭东;代杰文;卢境婷;沈国芳5.Dlx2基因过表达与前成骨细胞系MC3T3-E1成骨分化过程中的细胞凋亡和周期调控 [J], 孙昊;王旭东;代杰文;卢境婷;沈国芳因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
十九、微重力条件下人骨髓间充质干细胞的
骨细胞定向分化效应及其分子机制研究
骨髓培养箱项目
科学项目宣传材料提纲
1、科学实验的研究目标和研究意义
(1)研究历史和背景:已发现人类在深空环境中由于长期微重力的影响而造成
严重的骨质变化。地基模拟研究表明,微重力造成的骨质变化与骨组织中骨细胞
生成和发育能力降低有着重要的关系,其中骨细胞生成能力的降低与人骨髓间充
质干细胞的分化调控有着必然的联系。因此,从干细胞水平研究微重力造成骨细
胞生成减少的生物学效应以及分子机制是探讨空间微重力影响骨质变化的重要
内容之一。
(2)研究目标和意义:科学目标是通过星载空间环境下人骨髓间充质干细胞定
向诱导分化骨细胞实验,分析星载空间环境下人骨髓间充质干细胞向骨细胞分化
潜能及相关细胞信号通路,阐明空间环境对人骨髓间充质干细胞定向分化骨细胞
影响的分子机制及其关键细胞信号分子。科学意义在于可在将来针对关键细胞信
号分子开发相关的靶的药物以及制定预防措施,寻找对抗空间微重力生物学效应
的方法和技术,为人类深空长期生活和工作所导致的骨质变化提供积极的预防、
治疗和药物开发科学依据。
(3)研究水平和原创性:本科学实验的研究突破了原有空间生命科学一直停留
在生物学效应水平的界限,具备世界领先水平和自主创新特色。
2、空间实验的研究内容
(1)研究内容(先进技术和方法):
(2)空间实验的过程和方法(图文并茂):
① 发射前实验过程:卫星发射前2天将干细胞种植到实验装置,发射前规定时
间内将实验装置装入卫星中。
② 卫星在轨实验过程:
③ 返回舱回收后实验过程:将2套回收实验装置用干冰保存并在2天时间内返
回实验室后,收集实验装置1中3个培养室的细胞裂解液并进行RNA和蛋
白分离纯化,检测分析相关基因ALP、Runx2、COL IA1和OC等表达和Runx2、
ERK、PI3K等蛋白活性;收集实验装置2中3个培养室的固定细胞,进行改
良钙钴法染色,检测分析细胞碱性磷酸酶活性。
(3)空间和地面试验的区别:地面进行实验装置1和2的对照诱导分化实验以
及回旋器模拟微重力效应的2天和7天对照诱导分化试验。
3、地面对比试验
(1)地面常重力下的实验结果(图文并茂,有效载荷外形照片、内部结构照片,
实验图像、曲线等):
1)有效载荷设备:
2)实验过程参数:
第一个阶段的三个制冷片的控温示意图:培养单元一和培养单元二温度全程均维
持在37-38℃内,储液单元温度维持在9.3125-9.5℃内
3)实验结果:
① 骨髓间充质干细胞在正样飞行件中诱导2天后,同对照组相比,能正常表达
成骨相关基因和蛋白:
② 骨髓间充质干细胞在正样飞行件中诱导7天后,ALP表达同对照组相比无明
显差异,骨髓间充质干细胞成骨分化能力良好。
(2)预测与空间实验的差别:2天成骨分化相关基因ALP、Runx2、COL IA1和
OC等表达同地面对比实验有明显的差异;Runx2、ERK、PI3K等蛋白活性和磷酸
化水平同地面对比实验有明显的差异。7天成骨分化指标ALP的表达降低。
4、展望
(1)期待突破的新方法:研制一种在空间实验条件下适合人体干细胞生长的空
间细胞培养装置;建立一套空间实验条件下体外干细胞的培养方法和体系。
(2)期待获取成果:期望发现失重环境对人骨髓间充质干细胞成骨分化潜能的
影响以及导致骨细胞分化和发育功能丧失的关键细胞信号分子
(3)后期科学研究展望:此次空间科学探究了真实微重力条件下人骨髓间充质
干细胞成骨分化潜能的变化及影响这种分化潜能变化的相关机制,有助于了解长
期空间飞行和失重情况下造成的人骨量丢失的原因,为将来开发相关药物或预防
措施提供科学基础,以达到对抗失重环境下骨量丢失效应的目的。