摘要：软骨细胞转导机械力信号的力转导过程在关节软骨生长、发育和骨性关节炎(OA)过程中发挥着重要作用。在关节软骨中,细胞外基质代谢活动调控着软骨细胞的基质力学微环境。因此,理解软骨细胞感受基质力学微环境的力转导机制能够通过精准靶向机械力感受器有效建立OA治疗策略。近十几年,大量研究证实力敏感离子通道TRPV4和PIEZOs在关节软骨细胞中大量表达,而且介导机械力相关的软骨重塑和损伤响应。本文综述了软骨细胞感受基质力学微环境过程中TRPV4和PIEZOs介导的力感受和力响应方面的相关研究,同时也介绍了TRPV4和PIEZOs介导炎症信号调控骨性关节炎方面的进展。本文为理解关节软骨发病机制和寻求可能药物靶点,以及设计细胞诱导性生物材料提供了新思路。

摘要：选取淫羊藿所含主要活性成分朝藿定A、朝藿定B、朝藿定C、淫羊藿苷、宝藿苷Ⅰ的转移率为评价指标,采用均匀设计-综合评分法考察乙醇用量、乙醇浓度、提取时间等因素的影响,通过多元线性逐步回归优选条件参数,经验证试验确定淫羊藿醇提工艺条件。并根据该工艺条件制备淫羊藿醇提物,干预白细胞介素-1β(IL-1β)诱导的软骨细胞损伤模型,采用Annexin V-FITC/PI染色流式细胞术检测软骨细胞的凋亡率,分析淫羊藿醇提物对软骨细胞损伤模型的影响。优化的淫羊藿醇提工艺条件为:取淫羊藿粗粉,加入18倍量70%乙醇溶液,回流提取2次,每次提取60 min,在该工艺条件下朝藿定A、朝藿定B、朝藿定C、淫羊藿苷、宝藿苷Ⅰ的提取率分别达到94.21%,94.76%,93.85%,96.17%,96.85%,淫羊藿醇提工艺合理、可行,重现性好。所制得的淫羊藿醇提物能显著降低IL-1β诱导软骨细胞损伤模型的早期凋亡率、晚期凋亡和坏死率、总凋亡率(P<0.05或P<0.01),提示淫羊藿醇提物对IL-1β诱导的软骨细胞凋亡具有一定抑制作用,可为深入研究其对骨关节炎的防治作用奠定基础。

摘要：组织工程是临床上用于修复以及重建受损软骨的一项有广泛应用前景的方法。但是在支架材料内部物质传递仅仅依赖于扩散,这是支架材料中细胞生长的主要限制因素。利用氧扩散-反应基本原理建立了软骨细胞生长过程的数学模型,同时考虑了由于细胞生长引起的扩散系数下降以及空间抑制因素对细胞生长的影响。模拟结果与实验数据吻合良好,表明该模型对材料内部的细胞生长的分析具有较高的可靠性,可用于组织工程生物反应器以及三维多孔支架材料的优化设计。

摘要：目的探讨司坦唑醇（ST）对离体培养的促性腺激素释放激素拟似物（GnRHa）处理后青春期大鼠生长板软骨细胞的作用及其分子层面机制。方法设计并处理后获得胫骨原代软骨细胞，采用免疫组织化学法，检测ST处理后软骨细胞核增殖细胞核抗原（PCNA）的表达；采用Western Blot法，分析ST作用后软骨细胞雌激素受体α（ERa）、雄激素受体（AR）、胰岛素样生长因子1受体（IGF-1R）及细胞外信号调节激酶（ERK1／2）表达的改变。结果（1）ST处理后，PCNA呈阳性的细胞明显增加，与0d组（0．05％）比较，1d、2d、3d组的阳性率差值显著增加（分别为11．0％，24．0％，14．0％）。（2）延长ST作用时间和增加ST浓度，AR均未能被激活。ST作用后磷酸化（P）．ERa、P—IGF-1R、P-ERK1／2表达上调，并存在时间和浓度依赖；ERa或丝裂原激活蛋白激酶激酶（MAPK）被阻断后，ST所致的P—ERa表达较未阻断时减弱（1．18±0．07、2．35±0．05；1．45±0．17、2．77±0．39，P均〈0．05）；ERa或IGF-1R阻断后的p-IGF-1R较ST组显著减弱（4．42±0．42、8．00±0．30；0．77±0．17、11．37±0．97，P均〈0．05）；MAPKK或IGF．1R被阻断后p-ERK1／2较未阻断组显著减弱（0．61±0．14、9．26±0．92；4．27±0．76、8．59±0．52，P均〈0．05）。结论ST可以促进软骨细胞增殖，其作用主要经ERa介导，包括了经典的与ERa以配体结合方式和以非配体激活的MAPK途径，并同时激活IGF-1R，实现其促长骨生长板软骨细胞生长和成熟的生物效应。

摘要：背景:脱细胞真皮(Acellular Dermal Matrix,ADM)具有良好的柔韧性、易于修剪,制成微粉状皮内或皮下注射后,可见到成纤维细胞的移入及胶原的沉积,目前己被广泛应用于整形修复临床实践。目的:验证脱细胞真皮经改建后作为软骨细胞移植载体的可行性。设计、时间及地点:对比观察,于2003-08/2007-02在北京大学医学部和北京积水潭医院完成。材料:新生小牛的真皮层由北京元亨圣马生物研究所提供;体质量250g的SD健康成年大白鼠24只,雌雄不限。3月龄的新西兰大白兔36只。方法:①取新生小牛背部真皮组织,进行脱细胞处理,分别用戊二醛和水溶性交联剂进行交联;再用生长因子对其进行纤维表面修饰。②取SD大白鼠,于大鼠脊柱两侧各设计3个长方形皮瓣,分别植入两组交联后的脱细胞真皮基质。术后2,6,12周取出植入物。③取新西兰大白兔,分为实验组和对照组,从其左侧关节面取原代软骨,分离软骨细胞并接种于复合后的ADM上进行培养。将实验组兔右侧后肢造成软骨缺损,植入含有自体软骨细胞的ADM,再将生物胶滴加于载体表面;对照组兔右侧后肢造成软骨缺损后分层缝合伤口。分别于第4,12,24周取材,对照组每次取2只,实验组每次取5只。主要观察指标:①交联效果的比较。②兔软骨缺损修复结果。结果:①经戊二醛交联后的ADM植入大鼠皮下后有强烈的炎症反应,并有组织出血坏死;而经水溶性交联剂交联的ADM的组织相容性较好。②在植入接种有自体软骨细胞的ADM24周后大白兔股关节的软骨缺损修复完好,附和的细胞能够存活且有增殖,ADM本身基本降解。结论:经脱细胞及纤维改建和交联及生长因子修饰的ADM孔隙均匀,组织相容性好,适于细胞黏附及长期生长。ADM胶原支架在兔体内可基本降解,未见排异反应,移植24周后见骨缺损修复。

摘要：目的　建立髁突软骨细胞的永生化细胞系。方法　构建含有SV40大T抗原基因和neo抗性基因的逆转录病毒载体pLN/SV40 ,用常规脂质体转染的方法将目的基因导入包装细胞PA317,G418筛选出阳性克隆后 ,收集其病毒上清感染原代培养的新西兰白兔髁突软骨细胞 (mandibularcondylarchondrocyte ,MCC) ,G418筛选阳性克隆并挑选单克隆。设计大T抗原基因的特异性引物 ,用PCR检测不同克隆株对目的基因的整合。对所挑选的阳性克隆株进行扩增培养及常规的冻存复苏 ,比较其与MCC在形态增殖等方面特征。结果　 10个阳性克隆株成功扩增出了 1196bp的基因片断 ,有 5株细胞传代超过 30次 ,其中克隆株A2 1已在体外 1.5年稳定传代 10 0次以上 ,命名为永生化髁突软骨细胞 (immortalizedmandibularcondylarchondrocyte,IMCC)。IMCC和MCC的倍增时间分别是 30 86h和 78 95h。IMCC的形态以多角形为主 ,传代、冻存和复苏对细胞形态及生长无明显影响。结论　已建立了 1株永生化的髁突软骨细胞系。

摘要：背景:自组装短肽是人工设计合成的一类新型纳米生物材料,与软骨细胞复合培养后如能促进细胞基质的分泌,细胞分裂增殖及细胞表型的维持,将有可能成为一种较理想的细胞支架应用在软骨组织工程中。目的:观察兔关节软骨细胞在纳米自组装短肽KLD-12水凝胶中三维培养的生物学特性。设计、时间及地点:观察性实验,于2007-11/2008-04在四川大学纳米生物医学技术与膜生物学研究所实验室完成。材料:纳米短肽KLD-12序列为:Ac-KLDLKLDLKLDL-CONH2,由上海波泰生物公司合成。方法:取新西兰兔关节软骨,通过酶消化法获取软骨细胞,体外培养2代后以5×109L-1的密度接种于4g/L的自组装短肽KLD-12溶液中,用磷酸盐缓冲液诱导成胶后进行三维培养。主要观察指标:①通过倒置相差显微镜观察软骨细胞在纳米短肽水凝胶中的形态。②用甲苯胺蓝染色,免疫组化检测细胞外基质分泌情况。③反转录-聚合酶链反应检测软骨细胞黏多糖、前Ⅱ型胶原、前Ⅰ型胶原基因的表达情况。结果:①兔关节软骨消化分离的软骨细胞成活率达95%以上。②软骨细胞在纳米短肽水凝胶中体外培养时,细胞生长旺盛、增殖活跃,细胞为圆形聚集成团状或岛状,细胞团周围有类似的软骨陷窝形成。③甲苯胺蓝染色和Ⅱ型胶原免疫组化均呈阳性,细胞基质中黏多糖、Ⅱ型胶原含量随培养时间延长逐渐增加。④反转录-聚合酶链反应结果显示软骨细胞在纳米短肽水凝胶经过3周体外培养一直保持了分泌黏多糖及表达Ⅱ型胶原的能力。结论:自组装短肽KLD-12三维水凝胶能较好维持软骨细胞正常形态、功能和增殖能力。

摘要：背景:研究证明细胞的密度、细胞之间的相互作用、培养的体系、细胞因子等对骨髓基质干细胞的分化产生影响。目的:实验拟验证微球培养的人骨髓基质干细胞在特定诱导条件下向软骨细胞的分化情况。设计、时间及地点:以细胞为对象的观察实验,于2006-02/2007-10在青岛市城阳人民医院干细胞实验室完成。材料:骨髓标本取自股骨颈骨折或者髋关节炎症实施髋关节置换手术患者。方法:抽取人骨髓组织,采用密度梯度法分离培养骨髓基质干细胞。当培养的骨髓基质干细胞达到7×106个细胞时,将每500000个细胞离心制成高密度细胞微球,在含有DMEM高糖、胰岛素、转铁蛋白、选择素、丙酮酸、脯氨酸、BSA、地塞米松、抗坏血酸的促软骨细胞分化培养液培养6周。主要观察指标:分析细胞外基质中蛋白聚糖含量,并通过组织化学和免疫组织化学方法,以阿尔新蓝染色细胞外基质中的蛋白聚糖,以胶原蛋白II染色显现细胞外基质中的胶原蛋白II,对成软骨方向分化的质量进行评价。结果:在微球培养的第3周就可以检测到细胞外基质中的蛋白聚糖,并且随着时间的增长其单位细胞的蛋白聚糖分泌量不断增加。通过阿尔新蓝和胶原蛋白II染色,镜下观察在培养的第4周,细胞微球就可以形成细胞外特异性的软骨基质、蛋白多糖和II型胶原;6周时,细胞外基质中蛋白聚糖和胶原蛋白II形成更加明显。结论:在无血清软骨细胞分化培养液中,采用高密度微球培养方法可定向诱导骨髓基质干细胞分化为软骨细胞。

摘要：【目的】基质力学微环境异常是导致骨性关节炎(osteoarthritis,OA)的关键因素之一。然而,软骨细胞在基质力学微环境发生变化过程中的炎症响应目前尚不清楚。【方法】利用聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)模拟正常和OA软骨细胞周基质(pericellular matrix,PCM)硬度,制备不同硬度的细胞培养基底,定量分析基底硬度和炎症因子白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)协同作用对软骨细胞形态、炎症介质和基质重塑蛋白表达的影响。首先,定量分析了不同基底硬度和IL-1β对软骨细胞前列腺素E2(prostaglandin,PGE2)和一氧化氮(NO)分泌水平的影响;其次,采用免疫荧光技术分析了IL-1β对不同硬度基底上软骨细胞铺展面积和核面积的影响;最后,采用Western blot分析了不同硬度基底上软骨细胞Ⅱ型胶原(typeⅡcollagen,COLⅡ)和基质金属蛋白酶13(matrix metalloproteinase-13,MMP13)蛋白水平的表达。【结果】实验结果表明,基底硬度介导软骨细胞对炎症信号IL-1β的响应。软基底显著增强PGE2和NO释放量(P<0.0001)及MMP-13的蛋白表达水平(P<0.05),而IL-1β能进一步增强这一调控作用;硬基底能显著促进软骨细胞铺展面积、核面积(P<0.0001)和Ⅱ型胶原蛋白表达水平(P<0.01),IL-1β加入后同样能进一步增强这种调控作用。【结论】有助于揭示软骨细胞感受基质力学微环境的力学生物学调控机制,同时也为优化细胞诱导性生物材料的设计提供了参考。

摘要：目的 观察沉默环氧合酶2（COX-2）基因对人腰椎退变软骨终板细胞增殖、凋亡的影响.方法 根据COX-2mRNA的序列,分别设计合成4对不同的且能干扰COX-2基因表达的siRNA并筛选出最高效抑制序列,构建以COX-2基因为靶点的RNA干扰质粒并将其转染腰椎退变软骨终板细胞.分为空白对照组（不予任何处理）、阴性对照siRNA组（30 nmol/L阴性siRNA）、siRNA1组（15 nmol/L COX-2 siRNA）和siRNA2组（30 nmol/L COX-2 siRNA）.siRNA转染48 h后,采用荧光定量PCR法检测COX-2基因表达;WST-8检测细胞增殖情况;实时荧光定量聚合酶链反应（qPCR）法检测细胞凋亡相关基因survivin、bcl-x1、bax基因表达的情况.结果 构建的4组重组体插入片段的碱基序列完全正确.转染COX-2siRNA 48 h后人腰椎退变软骨细胞中COX-2mRNA表达量在siRNA1组和siRNA2组分别为（1.3±7.2）%和（35.4±3.6）%,均显著低于空白对照组（100±5.7）%和阴性对照组siRNA（83.4±2.8）%,P＜0.05.免疫印迹实验显示COX-2蛋白表达量明显下降,以siRNA2组表达量最低（P＜0.05＝.WST-8法检测显示4组细胞存活率分别为（100.0±8.3）%、（84.9±4.2）%、（52.5±6.7）%、（48.9±5.4）%,siRNA1组和siRNA2组与其他各组相比,差异有统计学意义（P＜0.05＝.实时荧光定量聚合酶链反应（qPCR）检测显示,随着转染浓度的递增,退变软骨细胞中survivin、bcl-2基因表达较对照组显著降低,bax基因表达则较对照组逐渐升高.结论 RNA干扰COX-2基因能明显抑制人腰椎终板软骨细胞COX-2的表达,抑制细胞生长增殖,并可通过下调抗凋亡基因survivin和bcl-2的表达,上调促凋亡基因bax的表达,从而诱导退变软骨终板细胞凋亡.