摘要：【目的】了解力学因素在骨组织重建过程中的作用,探讨高重力对前成骨细胞(mouse embryonic osteoblast precursor cells,MC3T3-E1)成骨功能的影响,为组织工程中研究高重力对骨组织重建的影响提供理论依据。【方法】将MC3T3-E1细胞按不同高重力分为对照组、5 G组、10 G组、15 G组、20 G组,实验组每次加载30 min连续加载3 d,对照组同步置于除G值外相同的环境中。ALP活性染色试剂盒检测ALP活性;ALP活性检测试剂盒检测ALP含量;实时定量PCR检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、Ⅰ型胶原(Ⅰcollagen,COLⅠ)、骨钙素(osteocalcin,OC)、runt相关转录因子(runt-related transcription factor,RUNX2)的基因表达;western blotting检测COLⅠ、OC、RUNX2蛋白表达。【结果】高重力条件下ALP活性显著增高,成骨分化相关指标ALP、COLⅠ、OC、RUNX2的基因均显著上调;COLⅠ和OC、RUNX2蛋白亦呈现高表达。各实验组细胞茜素红染色未见桔红色结节。【结论】高重力可促进成骨细胞骨向分化相关基因和蛋白表达,有效刺激成骨细胞成熟分化。

摘要：背景:长链非编码RNA(long noncoding RNA,LncRNA)-DANCR可调节包括骨代谢的多个生物学过程。课题组基因芯片结果显示糖尿病骨质疏松小鼠脂肪组织中LncRNA-DANCR显著高表达。目的:探究LncRNA-DANCR通过Wnt/β-catenin信号通路对糖尿病骨质疏松小鼠脂肪干细胞成骨能力的影响。方法:分离培养糖尿病骨质疏松小鼠和正常对照小鼠脂肪干细胞,成骨诱导3 d后,采用qRT-PCR、Western blot检测LncRNA-DANCR、Wnt信号分子β-catenin以及成骨转录因子(RUNX2、OPN)的表达。设计LncRNA-DANCR特异性siRNA转染糖尿病骨质疏松小鼠脂肪干细胞,成骨诱导3 d后,采用qRT-PCR、Western blot和碱性磷酸酶染色检测Wnt信号分子β-catenin、成骨转录因子(RUNX2、OPN)的表达以及成骨能力改变。结果与结论:①成骨诱导3 d后,糖尿病骨质疏松小鼠脂肪干细胞的LncRNA-DANCR表达水平显著高于正常对照小鼠脂肪干细胞,Wnt信号分子β-catenin和成骨转录因子RUNX2、OPN的表达显著低于正常对照小鼠脂肪干细胞;②siRNA转染糖尿病骨质疏松小鼠脂肪干细胞成骨诱导3 d后,β-catenin以及RUNX2、OPN显著高表达,成骨能力增强;③结果表明,LncRNA-DANCR通过抑制Wnt/β-catenin信号通路降低糖尿病骨质疏松小鼠脂肪干细胞的成骨能力,沉默LncRNA-DANCR可恢复其成骨能力。

摘要：目的发现牙周膜干细胞(PDLSCs)骨向分化后显著高表达的环状RNA(circRNA),探索circRNA在PDLSCs骨向分化中生物学标记物的作用。方法用酶消化法体外培养牙周膜细胞,通过免疫磁珠法分选出PDLSCs。用普通培养基和成骨诱导培养基分别培养PDLSCs 21 d,茜素红染色检测矿化结节的形成,RT-q PCR检测碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OCN)和Runt相关转录因子2(Runx2)的表达。采用Arraystar公司的circRNA芯片检测PDLSCs骨向分化前后整体circRNAs的差异表达,将芯片中上调变化最显著的前10位circRNAs进行PCR引物设计,RT-q PCR检测circRNA的表达情况。结果 PDLSCs骨向诱导21 d后,茜素红染色阳性,有大量矿化结节形成,ALP、OCN和Runx2表达量明显升高。Hsa_circ_0008433在PDLSCs骨向诱导21 d后显著高表达。结论Hsa_circ_0008433将来可能是PDLSCs骨向分化新的生物学标记物。

摘要：目的探讨高重力对前成骨细胞MC3T3-E1形态和成骨功能的影响。方法将MC3T3-E1细胞按不同高重力分为对照组、5 g组、10 g组、15 g组、20 g组,实验组每次加载30 min连续加载3 d,对照组同步置于除g值外相同的环境中。鬼笔环肽染色考察细胞骨架蛋白形态;碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性检测试剂盒检测ALP含量;实时定量PCR检测ALP、Ⅰ型胶原(collagenⅠ,ColⅠ)、骨钙素(osteocalcin,OC)、runt相关转录因子(runt-related transcription factors,Runx2)的基因表达;Western blotting检测ColⅠ、OC蛋白表达。结果高重力条件下成骨细胞胞体变薄,细胞表面积明显增大;细胞骨架排列结构变得疏松、松散,微丝肌动蛋白束状结构减少,微丝呈弥散状,有序性降低。成骨分化相关指标ALP、ColⅠ、OC、Runx2的基因均显著上调;ColⅠ和OC蛋白亦呈现高表达。对照组茜素红染色只有极少量面积很小的桔红色结节,高重力加载后各组细胞明显形成面积大小不一的桔红色结节。结论高重力下成骨细胞可通过骨架结构发生重排引起细胞形态的改变,并进一步通过上调分化相关基因和蛋白表达,有效刺激成骨细胞成熟分化。