抗氧化酶系统异常导致衰老骨髓间充质干细胞的成骨分化能力下降

目的:研究衰老骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymai stem ceiis ,BMSCs)的氧化应激水平,以及氧自由基(reac-tive oxygen species ,ROS)对其成骨分化的影响,探索ROS升高的分子机制. 方法:通过碱性磷酸酶( aihaiine phosphatase ,ALP)染色及实时定量RT-PCR比较年轻及衰老BMSCs成骨分化能力,利用荧光显微镜及流式细胞术检测BMSCs中ROS水平,并检测超氧化物歧化酶2(superoxide dismutase2,SOD2)及过氧化氢酶(cataiase,CAT)在不同BMSCs中的表达水平. 结果:发现衰老BM-SCs的成骨分化能力较年轻BMSCs显著下降,衰老BMSCs内ROS水平升高是导致其成骨分化下降的重要因素;SOD2及CAT介导的抗氧化机制异常导致ROS上升. 结论:抗氧化酶表达下降引起衰老BMSCs内ROS水平升高,抑制其成骨分化.

TNF-α通过NF-κB信号通路对人牙周膜干细胞成骨分化调控作用的研究

目的:探讨肿瘤坏死因子-α( tumor necrosis factor -α,TNF-α)通过激活核转录因子-κB( nuciear factor-κB,NF-κB)信号通路调控其对人牙周膜干细胞( periodontai iigament stem ceiis ,PDLSCs)成骨分化的影响. 方法:通过组织块法体外分离培养健康牙周膜来源的PDLSCs;在hPDLSCs的正常培养液、成骨诱导培养液中分别加入10 ng/mL的TNF-α,通过碱性磷酸酶( aiha-iine phosphatase ,ALP)和茜素红染色定量检测其成骨分化功能的改变,采用实时定量RT-PCR和Western boit 检测成骨相关基因的表达和NF-κB信号通路相关因子表达差异. 将NF-κB信号通路抑制剂BAY 11-7082加入含有TNF-α的hPDLSCs成骨诱导培养液中,检测hPDLSCs生物学特性改变. 结果:在一定浓度TNF-α刺激下,hPDLSCs的成骨分化能力减弱;同时,TNF-α能激活NF-κB信号通路,从而抑制hPDLSCs的成骨分化作用,而BAY 11-7082能逆转其抑制成骨作用. 结论:炎症因子TNF-α能通过调控NF-κB信号通路调节hPDLSCs的成骨分化作用.

组织特异性间充质干细胞的牙周再生对比

目的:对比不同特异性组织来源的间充质干细胞的牙周再生能力. 方法:体外培养人牙周膜干细胞( human periodon-tai iigament stem ceiis,hPDLSCs),人颌骨来源的骨髓间充质干细胞(human jaw-derived bone marrow-derived mesenchymai stem ceiis,hJBMMSCs)和人髂骨来源的骨髓间充质干细胞(human iiiac-derived BMMSCs,hIBMMSCs),成骨诱导后进行成骨指标检测. 间接共培养JBMMSCs/IBMMSCs与PDLSCs,通过RT-PCR检测成骨相关基因,观察组织特异性来源的细胞间交互作用.构建JBMMSCs/IBMMSCs+PDLSCs细胞聚合体(ceii aggregates,CAs),检测成骨基因表达以及裸鼠皮下8 w异位牙周再生能力. 结果:经成骨诱导,hJBMMSCs的成骨相关指标表达均显著高于hIBMMSCs和hPDLSCs(P<0.05). 经JBMMSCs诱导的PDLSCs的成骨基因表达显著高于IBMMSCs(P<0.05);JBMMSCs+PDLSCs CAs成骨相关基因表达高于IBMMSCs+PDLSCs CAs(P<0.05),并且在裸鼠皮下异位再生牙周组织,前者形成排列规律的垂直于CBB表面的牙周膜样纤维,并且有更多新生骨基质沉淀. 结论:PDLSCs和JBMMSCs是具有组织特异性的间充质干细胞,是更合适牙周组织再生的种子细胞.

糖基化终末产物对人牙周膜干细胞脂向分化相关基因C/EBPβ、PPAR-γ的影响

目的:通过检测CCAAT/增强子结合蛋白β( C/EBPβ)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ( PPAR-γ)基因的表达探讨糖基化终末产物(AGEs)对人牙周膜干细胞(HPDLSCs)脂向分化能力的影响. 方法:体外组织块法和有限稀释法克隆化培养人牙周膜干细胞;成骨、成脂诱导人牙周膜细胞,对其进行干细胞鉴定. 分别成脂诱导正常的人牙周膜干细胞和AGEs刺激下的人牙周膜干细胞,油红O染色观测两组细胞脂滴形成情况. 实时定量聚合酶链反应(Reai time PCR)检测成脂诱导后AGEs刺激下C/EBPβ、PPAR-γ表达的改变. 结果:牙周膜细胞成骨诱导21 d后茜素红染色出现钙化结节;成脂诱导21 d后油红O染色出现脂滴;AGEs刺激后人牙周膜干细胞成脂过程中脂滴的形成增多;Reai time PCR结果显示:AGEs刺激7 d后C/EBPβ、PPAR-γmRNA表达水平较对照组升高,差异有统计学意义(P<0.05). 结论:AGEs可以促进人牙周膜干细胞的脂向分化并能改变C/EBPβ、PPAR-γmRNA的表达.

MiR-21调控雌激素缺乏导致的小鼠骨质疏松BMSCs成骨能力的研究

目的:寻找雌激素缺乏所导致的骨质疏松环境下调控小鼠骨髓基质干细胞( mouse bone marrow stromai stem ceiis , mBMSCs )成骨的关键miRNA,并探讨此miRNA在雌激素缺乏所导致的骨质疏松微环境下是否参与调控mBMSCs成骨及其在此种微环境下对成骨的调控作用. 方法:建立卵巢切除动物模型,通过生物信息学技术以及miRNA基因芯片技术对卵巢切除组和假手术组的C57BL/6J小鼠来源的mBMSCs进行对比筛选,确定调控mBMSCs成骨的关键miRNA;利用实时定量RT-PCR技术验证此miRNA在两组mBMSCs成骨分化过程中的表达差异;通过细胞转染技术上调和下调此miRNA,实时定量RT-PCR、Western biot、茜素红和碱性磷酸酶染色等技术观察转染后mBMSCs的成骨能力. 结果:生物信息学技术以及miRNA基因芯片技术筛选确定调控mBMSCs成骨的关键miRNA为miR-21;实时定量RT-PCR显示miR-21在卵巢切除组mBMSCs成骨分化中的水平较假手术组低;转染miR-21至卵巢切除组mBMSCs,能部分恢复其成骨分化能力. 结论:miR-21是雌激素缺乏所导致的骨质疏松环境中调控mBMSCs成骨分化的关键miRNA;miR-21在雌激素缺乏所导致的骨质疏松环境中能促进mBM-SCs的成骨分化.

乙酰基转移酶KAT2A调控牙周膜干细胞成骨分化的研究

目的:通过比较正常与炎症来源牙周膜干细胞(PDLSCs)中乙酰基转移酶KAT2A表达水平的差异,研究乙酰基转移酶KAT2A在PDLSCs中对成骨分化的调控. 方法:有限稀释法克隆化培养出正常与炎症来源的PDLSCs;基因与蛋白检测方法对比两种来源PDLSCs中KAT2A的表达水平;基因、蛋白检测与茜素红染色方法对比正常PDLSCs及干扰KAT2A基因后的PDLSCs成骨表达的差异. 结果:与健康来源PDLSCs相比,炎症来源PDLSCs中KAT2 A的表达显著下降,差异有统计学意义(P<0.05);KAT2A基因被干扰后,PDLSCs成骨能力下降,差异有统计学意义(P<0.05). 结论:牙周炎会导致PDLSCs中KAT2A表达的下降,导致细胞成骨分化受到抑制.

炎症微环境中经典Wnt信号通路对牙周膜干细胞成骨分化的调控作用

目的:探讨炎症微环境中经典Wnt信号通路对牙周膜干细胞(periodontai iigament stem ceiis,PDLSCs)成骨分化的调控作用. 方法:通过有限稀释法获得健康个体和慢性牙周炎患者的牙周膜干细胞( H-PDLSCs和P-PDLSCs ) ,比较两组PDLSCs成骨分化能力. 成骨诱导后Western Biot 检测经典Wnt信号通路关键分子GSK3β/p-GSK3β和β-catenin在两种细胞中的表达;TOPFiash/FOPFiash荧光素酶检测β-catenin/TCF转录活性;加入GSK3β抑制剂后,茜素红染色观察PDLSCs成骨能力的变化;小分子RNA下调β-catenin, ALP染色观察 PDLSCs 成骨分化. 结果:P-PDLSCs 的成骨分化能力低于 H-PDLSCs;在 P-PDLSCs中p-GSK3β和β-catenin的蛋白表达水平较H-PDLSCs明显增高;小分子RNA干扰下调β-catenin可减弱TNF-α引起的成骨能力下降;LiCi或Wnt3a抑制GSK3β活性后,PDLSCs成骨分化受到抑制. 结论:GSK3β的磷酸化和Wnt/β-catenin信号通路的激活是炎症环境中TNF-α抑制PDLSCs成骨分化的关键步骤.

体外传代对人脐带间充质干细胞生物学特性的影响

目的:观察人脐带间充质干细胞(human umbiiicai cord derived mesenchymai stem ceiis ,hUCMSCs)体外长期传代扩增后形态表型、增殖及分化特性的变化. 方法:分别以双酶消化及组织块法分离培养hUCMSCs;细胞传至18代(P18),观察细胞形态、生长曲线、克隆形成、细胞周期、干细胞表型、多向分化能力的变化,全面评测连续传代对hUCMSCs生物学特性的影响.结果:双酶消化结合组织块法可高效分离获得大量hUCMSCs ,细胞稳定传代并保持间充质干细胞特性;早期细胞多呈长梭形或纺锤形,至P18时呈多角不定型且细胞体积变大,胞浆增加明显. 传代至P18后,hUCMSCs的群体倍增时间增加至60 h以上,绝大多数细胞处于G0/G1期,且成纤维细胞集落形成单位( coiony-forming unit-fibrobiast,CFU-F)形成降低,克隆集落减小.hUCMSCs可表达且不因持续传代丢失间充质干细胞标记,但仅早期传代细胞表达多能干细胞标记Oct-4及SSEA-4. 特异性染色及相关基因表达检测提示P18 hUCMSCs的成脂肪、成软骨及成骨诱导分化能力较早期传代细胞减弱. 结论:hUCMSCs是具备高增殖活性和多向分化特性的间充质干细胞群,体外长期传代扩增的hUCMSCs呈现一定的复制性衰老趋势,但不会丢失干性,可稳定表达间充质干细胞特异性表面标记并保持分化活性.

TNF-α对牙周膜干细胞和颌骨骨髓间充质干细胞自噬水平的影响

目的:探讨肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor α,TNF-α)对牙周膜干细胞(periodontai iigament stem ceiis,PDLSCs)和颌骨骨髓间充质干细胞(jaw bone marrow mesenchymai stem ceiis ,JBMMSCs)两种干细胞自噬水平的影响. 方法:通过胰酶消化法体外分离培养PDLSCs/JBMMSCs,流式细胞仪及实时定量RT-PCR筛选短时间内不导致细胞凋亡的TNF-α的大浓度,然后与PDLSCs/JBMMSCs共培养,Western biot检测不同时间点两种细胞自噬和凋亡的表达水平. 结果:成功地筛选出TNF-α的佳浓度为50 ng/mL. 采用该浓度作用于PDLSCs/JBMMSCs,短期作用(24 h)可以激活细胞的自噬水平,凋亡水平下降;如果TNF-α持续作用,细胞的自噬水平反而下降,凋亡增加. 结论:在一定的条件下,TNF-α可以激活PDLSCs/JBMMSCs的自噬水平,免于细胞发生凋亡.

上颌前方牵引矫治早期骨性Ⅲ类错牙合的研究进展

目前临床上对骨性Ⅲ类错牙合畸形提倡早期矫治,常用的方法有FR-Ⅲ型功能性矫治器、改良式牙合垫、上颌前方牵引等矫治方法. 其中上颌前方牵引被认为是较为有效而简便的方法,对于上颌骨发育不足的患者可牵引上颌骨向前下方生长,同时引导下颌向下、向后旋转. 本文旨在对上颌前方牵引矫治骨性Ⅲ类错牙合畸形的疗效及机制进行综述.

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