成骨细胞Toll样受体4信号通路研究进展

Toll样受体4(TLR4)为天然免疫的关键模式识别受体,在骨丢失发病机制中发挥重要作用。TLR4通路与影响成骨细胞的其他通路如Wnt/β-catenin、TGF-β/BMP、Notch通路间存在密切联系。TLR4通路通过抑制NF-κB配体受体活化剂(RANKL)、骨保护素(OPG)、碱性磷酸酶(ALP)等成骨相关标志物表达抑制成骨细胞的分化、增殖、矿化等。TLR4通路还能促进成骨细胞凋亡、降低骨密度。本文就TLR4结构、功能及其对成骨细胞的作用进行综述。     

淫羊藿对成骨细胞和破骨细胞作用的研究进展

淫羊藿可促进成骨细胞增殖分化,抑制破骨细胞,其机制与调节多种骨相关蛋白质及其mRNA表达等有关。淫羊藿血清代谢物也可促进成骨细胞增殖分化。现参考近年文献,综述淫羊藿对成骨细胞和破骨细胞作用的研究进展,为进一步研究淫羊藿提供新的思路。建议加强淫羊藿体内作用试验及代谢物作用机制的研究。     

壳聚糖衍生物-Ca配合物对成骨细胞活性的影响

壳聚糖(chitosan,COS)结构中的—NH2和—OH具有良好的金属离子配位能力,有效地络合钙离子后有望成为具备无机/有机双重特性的生物材料。采用直接吸附法合成壳聚糖钙(chitosan-Ca,COS-Ca)及羧甲基壳聚糖钙(carboxymethyl chitosan-Ca,CM-COS-Ca)配合物,在对产物光谱学性能研究的基础上,探讨壳聚糖及其衍生物钙配合物对成骨细胞功能及细胞因子分泌的影响。结果表明,钙离子与壳聚糖和羧甲基壳聚糖(carboxymethyl chitosan,CM-COS)发生络合,所形成的钙配合物可促进成骨细胞的增殖和分化,增强成骨细胞OPG蛋白的表达,同时抑制RANKL蛋白的表达。本研究对后续材料功能的研究和临床应用均具有指导意义。     

3,3',5-碘-L-甲腺原氨酸对成骨细胞前体增殖和成骨分化的作用

目的观察不同浓度的3,3',5-碘-L-甲腺原氨酸(3,3',5-triiodo-L-thyronine,T3)对小鼠颅顶前成骨细胞亚克隆14 (MC3T3-E1 subclone 14)细胞增殖及分化水平的作用。方法分别给予不同浓度T3干预细胞,培养1、2、3 d后采用CCK8法检测细胞增殖水平;在成骨分化诱导试剂干预7 d基础上,结合上述T3给药,通过碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色检测各浓度组成骨细胞分化水平,通过实时荧光定量PCR和免疫蛋白印迹(Western blot)法检测各浓度组的成骨细胞标记性基因及蛋白的表达差异。结果在分别干预1、2、3 d后,T3随着浓度增高,对细胞的增殖水平均呈明显上调;而且相同剂量的T3对于细胞增殖呈时间依赖性增强。此外,MC3T3-E1 Subclone 14细胞诱导7 d后,对比于0对照组,低浓度T3(1 nmol/L)对成骨细胞各分化参数均无明显作用,而10、100、1 000 nmol/L的T3对细胞ALP染色,成骨细胞相关基因及蛋白均明显上调,其中以10和100 nmol/L组最为显著。结论 T3对于MC3T3-E1 Subclone 14细胞的增殖和成骨细胞分化均有显著的促进作用。     

Morphology Improvement of Sandblasted and Acid-Etched Titanium Surface and Osteoblast Attachment Promotion by Hydroxyapatite Coating

喷砂结合酸洗技术（SLA）和羟基磷灰石（HA）沉积技术是2种广泛用于改善钛种植体表面特征的方法。本研究中,用一种简单的沉积方法将一层HA沉积在SLA处理的钛表面（SLA-Ti）。应用扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）观察SLA-Ti和HA覆盖的SLA-钛（HA-Ti）的表面形貌和测量表面粗糙度。同时对2种钛表面的蛋白质吸附,成骨细胞趋化和成骨细胞附着进行分析。结果表明：SLA-Ti表面布满大量规则的微孔,HA-Ti表面在多微孔的背景下覆盖大量规则的微颗粒。与SLA-Ti相比,HA-Ti表面的粗糙度较低。2种钛表面的蛋白吸附均连续均匀,成骨细胞趋化也无差异。在试件培养12和24 h后,发现HA-Ti表面附着的成骨细胞及成骨细胞间联系比SLA-Ti表面更多。这些研究表明HA涂层改善了SLA-Ti钛的表面形貌和促进了体外成骨细胞附着。     

有氧运动对2型糖尿病大鼠骨代谢的影响

目的观察有氧运动对2型糖尿病大鼠骨表型的影响。方法以50只6周龄雄性SD大鼠为研究对象,通过给大鼠喂饲高脂高糖饲料、注射链脲佐菌素建立糖尿病模型,经过跑台运动后分为正常对照(control,C)组、糖尿病对照(diabetes mellitus,DM)组和糖尿病运动(diabetes mellitus with exercise,EDM)组。后micro-CT检测大鼠股骨骨密度和骨微含量,real-time PCR定量检测大鼠胫骨成骨、成脂、破骨相关基因的表达量。结果建模成功后DM组、EDM组大鼠的体质量显著低于C组(P<0. 05),第1周到第4周DM组和EDM组大鼠的体质量较之于C组均显著偏低(P<0. 01),第3周EDM组大鼠体质量低于DM组(P<0. 05)。C组、DM组和EDM组大鼠左腿股骨骨密度无差异; EDM组大鼠股骨骨小梁相对体积(trabecular volume,BV/TV)、骨小梁厚度(trabecular thickness,Tb. Th)、骨小梁数量(trabecular number,Tb. N)都显著低于C组(P<0. 05)。DM组Runx2 mRNA表达低于C组(P<0. 05); EDM组碱性磷酸酶(alkaline Phosphatase,ALP) mRNA表达高于C组和DM组(P<0. 05),Osterix mRNA表达高于C组(P<0. 05)且显著高于DM组(P<0. 01),RANKL mRNA表达低于C组(P<0. 05)。各组大鼠胫骨中CEBP、Ctsk、OPG、RANK mRNA表达均未出现差异。结论 4周的跑台运动可以促进2型糖尿病大鼠骨形成、有效地抑制骨吸收和脂肪形成,但并没有明显反映在骨量上。     

Rev-erbs基因在骨代谢中的作用

骨代谢相关疾病在我国十分常见,但骨代谢的分子机制仍未完全研究清楚。近年发现Rev-erbs基因参与骨代谢过程并可能起重要作用。Rev-erbs是核受体基因,被受体激活后可以调节基因转录。多项实验结果提示该基因很可能同时参与成骨和破骨作用,对该基因的深入研究有望进一步阐明骨代谢的分子机制,为治疗临床相关疾病提供新的思路和靶点。本文对近年来Rev-erbs在骨代谢方向的相关研究进行综述,以对今后相关研究提供参考。     

γ射线对体外培养骨细胞的作用观察

采用^137Csγ射线（剂量率为1Gy/min)单次照射的方法，研究了电离辐射结体外培养成骨细胞形态、增殖能力、ALP活性、矿化能力和骨钙素mRNA水平以及破骨细胞形态和凋亡率的影响。结果表明，低剂量电离辐射可影响成骨细胞功能，促进破骨细胞凋亡发生，表现为成骨细胞增殖率、ALP活性和骨钙素mRNA水平不同程序下降和矿化结节形成能力的双相变化（0.5-1Gy的促进作用和6Gy的抑制作用）；破骨细胞凋亡率增加等。     

促成骨细胞增殖活性骨胶原蛋白肽的靶向筛选及活性分析

酶法制备的骨胶原蛋白肽为混合肽,通常具有多种潜在的生物活性,但目前缺乏基于促成骨细胞增殖活性的靶向性研究。本实验以酶法制备的牦牛骨胶原蛋白肽为原料,采用高效液相色谱法与纳米液相色谱-串联质谱法分别测定混合肽的分子质量与序列构成,基于与表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor,EGFR）的CDOCKER半柔性对接,靶向筛选具有潜在促成骨细胞增殖活性的骨胶原蛋白肽,并进行体外细胞增殖培养验证。结果表明,共鉴定得到78 条牦牛骨胶原蛋白肽,主要以低分子质量肽段为主（小于3 000 Da的组分占91.8%）,通过与EGFR对接发现,多肽GPAGPQGPRGDKGETGEQ（GP-18,1 736.815 Da）、TPEVDDEALEKFDK（TP-14,1 634.775 Da）、GPAGPQGPRGDKGETGE（GP-17,1 608.757 Da）、GKSGDRGETGPAGPAGPIGPV（GK-21,1 875.951 Da）和GKSGDRGETGPAGPAGPIGPVG（GK-22,1 932.973 Da）具有潜在促成骨细胞增殖活性。小鼠前成骨细胞系MC3T3-E1细胞培养实验结果表明,3.0 mg/mL GK-22促成骨细胞相对增殖率达106%,显著高于空白组（P＜0.05）。本研究可为促成骨细胞增殖活性肽的靶向筛选和工业化制备提供理论参考。     

石墨炉原子吸收光谱法测定细胞中微量金属元素铁、铜、锰的含量

采用石墨炉原子吸收光谱法进行细胞中微量金属元素铁、铜、锰含量的测定。分别针对贴壁培养的成骨细胞MC3T3-E1和悬浮培养的白血病细胞K562进行量化分析,依据细胞总数和细胞内总蛋白含量进行归一化处理,所得结果与文献报道具有较好的一致性。该方法灵敏度高,重复性好,适用于培养细胞中铁、铜、锰等微量金属元素的定量测定,为微量金属元素在细胞中的作用以及细胞组分研究提供实验依据。