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鼠尾草酚调控Nrf2/HO-1信号通路介导成骨分化治疗骨质疏松症的研究
编辑人员丨4天前
目的 研究鼠尾草酚对MC3T3-E1细胞氧化应激损伤状态下成骨分化的影响及其作用机制,阐述鼠尾草酚治疗骨质疏松症的潜力.方法 MC3T3-E1细胞加入不同浓度(0.0、1.0、2.5、5.0、10.0、25.0、50.0、100.0μmol/L)的鼠尾草酚干预24h,分析对成骨细胞增殖的影响,选择最佳的鼠尾草酚干预浓度进行后续实验.将细胞分为对照组(不做任何处理)、模型组(250.0 μmol/L H2O2干预)、鼠尾草酚低浓度组(250.0 μmol/L H2O2+2.5 μmol/L鼠尾草酚)、鼠尾草酚高浓度组(250.0 μmol/L H2O2+5.0 μmol/L鼠尾草酚),各组细胞干预24 h.比较各组活性氧(ROS)、丙二醛(MDA),碱性磷酸酶(ALP)活性,矿化面积比例,Runx2、Osterix、COL1A mRNA表达及Nrf2、HO-1、SOD2 mRNA和蛋白表达.结果 选择2.5、5.0 μmol/L鼠尾草酚进行后续实验.与对照组比较,模型组ROS、MDA含量及Nrf2、HO-1 mRNA和蛋白表达升高;ALP活性,矿化面积比例,Runx2、Osterix、COL1A mRNA及SOD2 mRNA和蛋白表达降低(P<0.01).与模型组比较,鼠尾草酚低、高浓度组ROS、MDA含量降低;ALP活性,矿化面积比例,Runx2、Osterix、COL1A mRNA表达及Nrf2、HO-1、SOD2 mRNA和蛋白表达升高(P<0.01).与鼠尾草酚低浓度组比较,鼠尾草酚高浓度组ALP活性、矿化面积比例及HO-1蛋白表达升高(P<0.05);鼠尾草酚低、高浓度组ROS,MDA含量,Runx2、Osterix、COL1A、HO-1 mRNA及Nrf2、SOD2 mRNA和蛋白表达比较,差异无统计学意义(P>0.05).结论 鼠尾草酚可通过激活Nrf2/HO-1信号通路调控MC3T3-E1细胞的氧化应激状态,进而促进成骨分化,减轻骨质疏松进程中骨代谢失衡.
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编辑人员丨4天前
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表面涂层纳米羟基磷灰石的猪小肠黏膜下层膜的制备及其成骨活性研究
编辑人员丨4天前
目的:对天然猪小肠黏膜下层(SIS)膜进行表面修饰以提升其生物学活性。方法:采用溶胶-凝胶法对天然SIS膜进行了纳米羟基磷灰石(nHA)表面涂层以获得新型SIS/nHA膜,将0.5 mol/L四水硝酸钙[Ca(NO 3) 2·4H 2O]溶于无菌去离子水并搅拌均匀,随后将0.5 g SIS膜基材浸没其中持续搅拌20 min,加入0.3 mol/L磷酸氢二铵[(NH 4) 2·HPO 4]溶液,并滴加氢氧化铵(NH 4OH)调节溶液pH至10,37 ℃下磁力持续搅拌直至溶胶形成,待反应完全后,取出SIS基材,用磷酸盐缓冲液(PBS)洗涤3次,室温干燥。重复上述溶胶-凝胶过程3次,获得SIS/nHA膜。然后利用能谱-扫描电镜对材料表面理化性质进行表征,再将小鼠前成骨细胞以5×10 4细胞/膜的密度接种于各组材料,通过死活染色和噻唑蓝(MTT)试剂盒检测细胞在1、3、7 d增殖活性,同时将人脐静脉内皮细胞悬液(100 μl,1×10 5/ml)接种于铺有Matrigel胶的96孔板,比较SIS/nHA和SIS诱导成管能力。组间比较采用独立样本 t检验。 结果:溶胶-凝胶法成功将nHA沉积于SIS膜表面,与单纯的天然SIS膜比较,修饰后的SIS/nHA具有更理想的纳米磷灰石表面拓扑形貌;而且,体外实验证实培养1 d时,SIS和SIS/nHA的成骨增殖活性差异无统计学意义(0.215±0.027比0.230±0.035, t=0.588, P>0.05);而持续培养3 d(0.382±0.041比0.261±0.031, t=4.077, P<0.05)和7 d(0.543±0.055比0.392±0.040, t=3.846, P<0.05)后,SIS/nHA的成骨增殖活性显著高于SIS,差异均有统计学意义。体外成骨结果表明,SIS/nHA诱导4 h形成的成管节点数显著高于SIS组[(46.5±6.4)个比(31.3±5.1)个, t=3.217, P<0.05],同时SIS/nHA诱导形成的管腔长度也显著高于SIS组[(5 170.6±620.5) μm比(3 482.2±480.1) μm, t=3.727, P<0.05],差异均有统计学意义。 结论:nHA涂层修饰有效提升了SIS膜的表面生物活性,可在一定程度上为SIS的表面改性提供实验依据。
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编辑人员丨4天前
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CircSAFB2通过微小RNA-1301-3p/zeste基因增强子同源物2对骨肉瘤细胞凋亡和侵袭的作用
编辑人员丨4天前
目的:观察circSAFB2通过微小RNA(miR)-1301-3p/zeste基因增强子同源物2(EZH2)对骨肉瘤细胞凋亡和侵袭的影响。方法:选用骨肉瘤细胞株MG63,实时定量反转录聚合酶链反应(RT-qPCR)检测MG63细胞和正常成骨细胞中circSAFB2、miR-1301-3p和EZH2 mRNA的表达。将circSAFB2小干扰RNA(siRNA)慢病毒感染骨肉瘤细胞,用流式细胞术检测细胞凋亡率,Transwell检测细胞侵袭能力。培养HEK293细胞,将miR-1301-3p mimic和miR-NC分别与野生型circSAFB2 (Wt)或突变型circSAFB2 (Mut)重组报告基因质粒共转染,将miR-1301-3p mimic和miR-NC分别与野生型EZH2 3’端非编码区(3’UTR)(Wt)或突变型EZH2 3’UTR(Mut)重组报告基因质粒共转染,使用双荧光素酶报告系统检测荧光素酶活性。蛋白质印迹法(Western blot)检测细胞中上调miR-1301-3p表达后EZH2表达水平的变化。最后分别转染circSAFB2 siRNA、miR-1301-3p mimic、共转染circSAFB2 siRNA和pcDNA3.1-EZH2、共转染miR-1301-3p mimic和pcDNA3.1-EZH2,通过流式细胞术、Transwel1分别检测各组细胞凋亡和侵袭能力。组间比较采用 t检验。 结果:RT-qPCR结果显示,骨肉瘤细胞MG63中circSAFB2、EZH2 mRNA表达量高于正常成骨细胞(2.263±0.154比1.000±0.093、4.155±0.406比1.000±0.092, t=15.686、16.955, P<0. 05);miR-1301-3p表达量低于正常成骨细胞(0.333±0.031比1.000±0.120, t=12.095, P<0. 05)。感染circSAFB2 siRNA骨肉瘤细胞的凋亡率高于感染circSAFB-NC组和Blank组[(22.48±2.27)%比%(5.92±0.57)%、(5.61±0.62)%, F=142.710, P<0. 05],侵袭数量低于感染circSAFB-NC组和Blank组[(49.333±7.024)比(112.667±14.978)、(110.667±14.048), F=24.767, P<0. 05]。生物信息学分析及双荧光素酶报告基因检测进一步证实了CircSAFB2靶向miR-1301-3p,同时EZH2是miR-1301-3p的靶基因。circSAFB2 siRNA和pcDNA3.1-EZH2共转染的凋亡率低于单独转染circSAFB2 siRNA组[(12.07±0.92)%比(19.58±2.13)%, F=51.211, P<0. 05],侵袭数量高于单独转染circSAFB2 siRNA组[(77.333±12.741)比(47.667±7.506), F=13.595, P<0. 05]。miR-1301-3p mimic和pcDNA3.1-EZH2共转染的凋亡率低于单独转染miR-1301-3p mimic组[(14.07±1.42)%比(20.73±1.99)%, F=51.211, P<0. 05],侵袭数量高于单独转染miR-1301-3p mimic组[(83.667±12.741)比(50.667±8.622), F=13.595, P<0. 05]。 结论:circSAFB2通过miR-1301-3p/EZH2调控骨肉瘤细胞的凋亡和侵袭的作用。
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编辑人员丨4天前
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糖皮质激素对骨微血管内皮细胞和成骨细胞的影响
编辑人员丨4天前
目的:观察和比较不同浓度糖皮质激素(GC)对骨微血管内皮细胞(BMECs)和成骨细胞(OBs)活性和凋亡的影响。方法:从Sprague-Dawley大鼠股骨中分离和培养BMECs和OBs,通过血管性血友病因子(vWF)免疫荧光染色鉴定BMECs,碱性磷酸酶(ALP)染色和茜素红S染色鉴定OBs。分别用0.0、0.1、0.2、0.3和0.4 mg/ml的GC处理细胞,细胞计数试剂盒(CCK-8)法检测BMECs和OBs的活性,膜联蛋白V-异硫氰酸荧光素(Annexin V-FITC)/碘化丙锭(PI)染色和原位缺口末端标记法(TUNEL)/4’,6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)染色检测BMECs和OBs的凋亡,SPSS 19.0进行数据分析。结果:随着GC浓度逐渐升高,BMECs和OBs的活性呈剂量依赖性下降,当GC=0.2 mg/ml时,BMECs活性为(74.511±3.109)%,OBs活性为(92.750±6.344)%,OBs活性高于BMECs( t=5.106, P<0.01)。0.2 mg/ml GC处理的BMECs凋亡率为(17.766±1.393)%,与0 mg/ml组比较差异有统计学意义( t=17.150, P<0.01),而0.2 mg/ml GC处理的OBs凋亡率为(4.932±0.616)%,与0 mg/ml组比较差异无统计学意义( t=1.324, P>0.05)。当GC浓度=0.2 mg/ml时,BMECs的TUNEL阳性细胞比率为(18.765±1.393)%,OBs的TUNEL阳性细胞比率为(5.295±1.371)%,BMECs的TUNEL阳性细胞数高于OBs( t=13.784, P<0.01)。 结论:与OBs比较,GC可更明显地降低BMECs的活性和增加其凋亡。
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编辑人员丨4天前
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磷酸钙骨水泥支架负载大黄素对成骨细胞成骨活性的影响
编辑人员丨4天前
目的:探讨磷酸钙骨水泥(CPC)支架负载大黄素(EMO)对成骨细胞成骨活性的影响。方法:首先制备骨水泥支架,将EMO粉末与CPC粉末(1∶9)均匀混合,加入柠檬酸搅拌后,注入聚四氟乙烯模具(EMO-CPC组);将0.36 g CPC粉末加入柠檬酸搅拌后,注入聚四氟乙烯模具(CPC组)。比较两组大体形貌、凝结时间(初凝时间和终凝时间)、可注射率及压缩强度。提取原代成骨细胞,并与两组支架共培养,通过扫描电镜观察两组共培养3 d后的表征;通过细胞活性与毒性检测试剂盒行活/死细胞染色和3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴(MTT)比色法检测两组细胞存活率、毒性及增殖活力,并对两组支架行骨桥蛋白(OPN)免疫荧光染色,于倒置荧光显微镜下观察OPN蛋白荧光表达情况;共培养7 d后,通过四唑硝基蓝/5-溴-4-氯-3-吲哚基-磷酸盐(NBT/BCIP)染色法行碱性磷酸酶(ALP)染色,观察两组成骨活性;共培养14 d后,采用茜素红染色法检测两组成骨活性。结果:两组支架扫描电镜下均呈现相对光滑平整的形貌结构。EMO-CPC组初凝时间、终凝时间、可注射率及压缩强度与CPC组比较,差异无统计学意义( P > 0.05)。扫描电镜显示,共培养3 d后成骨细胞集簇黏附于EMO-CPC支架表面,形态良好;EMO-CPC组细胞存活率达(98.2 ± 0.1)%,CPC组为(90.2 ± 0.1)%( P < 0.05);EMO-CPC组细胞增殖活力较CPC组更强( P < 0.05)。OPN特异性染色显示,EMO-CPC组OPN蛋白荧光表达更强;共培养7 d后,EMO-CPC组ALP表达高于CPC组。共培养14 d后,EMO-CPC组茜素红染色强度更为显著,成骨活性更强。 结论:EMO-CPC支架较CPC支架具有更好的生物相容性、细胞增殖能力及成骨活性,为成骨细胞的生长提供了适宜的环境。
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编辑人员丨4天前
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miRNA-1-3p通过肌细胞增强因子2A对骨肉瘤细胞生物学功能的影响
编辑人员丨4天前
目的:探讨miRNA-1-3p(miR-1-3p)对骨肉瘤细胞肌细胞增强因子2A(MEF2A)表达及生物学功能的影响。方法:收集2019年1月至2020年1月山西省肿瘤医院临床确诊的20例骨肉瘤患者的肿瘤组织及癌旁正常组织,使用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测样本中miR-1-3p表达水平。采用qRT-PCR检测骨肉瘤细胞株U2-OS、SAOS-2、MG63、SW1353及人正常成骨细胞株hFOB1.19中miR-1-3p表达水平,选择miR-1-3p表达水平最低的细胞株进行后续实验。构建过表达miR-1-3p载体(miR-1-3p mimcs),转染miR-1-3p mimcs的细胞为miR-1-3p过表达组,转染空载体(miR-1-3p nc)的细胞为对照组;使用CCK-8法检测细胞增殖活性,流式细胞术检测细胞凋亡和细胞周期变化。采用miRwalk网站工具预测miR-1-3p靶基因,并通过双荧光素酶报告基因实验进行验证;蛋白质印迹法检测各组细胞MEF2A蛋白的表达。结果:与癌旁组织相比,骨肉瘤组织中miR-1-3p表达下调(0.31±0.14比0.62±0.21),差异有统计学意义( t=5.31, P<0.01)。miR-1-3p在骨肉瘤U2-OS细胞中表达最低;与对照组相比,miR-1-3p过表达组细胞U2-OS细胞增殖活性受抑制(48 h吸光度值0.56±0.01比0.77±0.03, t=2.77, P<0.01;72 h吸光度值0.87±0.02比1.40±0.03, t=2.93, P<0.01),细胞周期G 1至S期阻滞增加[G 1期(38.24±0.55)%比(32.11±0.80)%, t=9.27, P=0.01;S期(61.24±0.90)%比(67.78±0.83)%, t=7.52, P=0.02],细胞早期凋亡率升高[(11.20±0.12)%比(1.50±0.12)%, t=2.91, P<0.05]。miRwalk网站工具预测miR-1-3p靶基因为MEF2A。双荧光素酶报告基因检测结果显示,miR-1-3p和MEF2A 3'UTR靶向结合,miR-1-3p过表达组U2-OS细胞荧光素酶活性低于对照组(海肾荧光素酶与萤火虫荧光素酶活性比值0.53±0.06比1.00±0.04, t=4.04, P<0.05);蛋白质印迹法结果显示,miR-1-3p过表达组U2-OS细胞MEF2A蛋白表达水平较对照组低(蛋白相对表达量0.41±0.14比0.77±0.12, t=3.93, P<0.05)。 结论:miR-1-3p低表达可能与骨肉瘤细胞增殖、凋亡和周期改变相关。miR-1-3p可负向调控MEF2A蛋白表达并调控骨肉瘤的发生、发展。
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编辑人员丨4天前
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基于网络药理学及实验验证探讨三百棒治疗类风湿性关节炎骨破坏的作用机制
编辑人员丨4天前
目的 通过网络药理学及体外实验探讨三百棒(Tod-dalia asiatica,TA)对类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)骨破坏的影响及可能的作用机制.方法 使用网络药理学分析TA抗RA骨破坏的有效成分及作用靶点;利用AutoDock和PyMOL软件进行分子对接.体外培养MC3T3-e1细胞,通过CCK-8检测三百棒醇提物(Toddalia asiatica al-cohol extract,TAAE)对细胞活力的影响,并筛选出合适的药物浓度及干预时间;用成骨诱导培养基诱导成骨细胞模型,ALP染色、活性检测及茜素红染色检测其成骨分化情况;Western blot检测通路相关蛋白Wnt3a、β-catenin蛋白的表达,并采用通路抑制剂DKK-1进一步验证TAAE是否通过Wnt/β-catenin信号通路调控成骨细胞分化.结果 共筛选出TA抗RA骨破坏的靶点158个,核心靶点56个.KEGG信号通路富集主要有癌症通路、磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B信号通路、cAMP信号通路.CCK-8检测结果显示:1 g·L-1 TAAE可显著提高细胞存活率;ALP染色及ALP活性检测结果示:TAAE能显著增加成骨诱导培养基诱导的细胞的染色阳性率及ALP活性;Western blot检测结果显示:TA-AE可增加Wnt3a、β-catenin蛋白的表达;使用DKK-1抑制剂后上述蛋白的表达降低.结论 TAAE可通过Wnt/β-cate-nin信号通路调控成骨细胞分化以达到治疗RA骨破坏的作用.
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编辑人员丨4天前
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微小RNA-151-5p通过转化生长因子-β通路参与骨折愈合的早期调控过程
编辑人员丨4天前
目的:探讨微小RNA(miRNA,miR)-151-5p在骨折愈合方面的作用。方法:建立标准的大鼠股骨干骨折愈合模型(郑州大学动物中心),基因芯片分析血浆miRNA的表达。应用生物信息学方法模拟miRNA与靶基因配对,并寻找相关的靶通路。细胞实验验证miR-151-5p对成骨细胞(大鼠颅骨提取)的影响。最后,再次建立骨折愈合模型,给予miR-151-5p模仿物和抑制物,利用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测转化生长因子-β(TGF-β)通路主要蛋白的表达。正态分布数据应用student- t检验,miRNA数据应用Benjamini & Hochberg方法进行比对。 结果:在大鼠骨折模型血浆结果显示miR-151-5p在骨折愈合7 d时显著高于对照组(对照比7 d为58.16±8.17比201.40±7.23, F=25.09, P<0.01),GSE93083数据集中骨折患者miRNA-151-5p表达量较健康组明显升高(骨折患者比健康人为12.25±0.17比12.00±0.19, t=2.446, P<0.01)。通过生物信息学分析,miR-151-5p的靶基因参与丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路,胰岛素信号通路,上皮细胞间质转型(EMT)信号通路,Ras信号通路以及TGF-β信号通路的调控。文献分析富集结果提示,miR-151-5p的靶基因主要参与TGF-β信号通路的调控。细胞实验提示miR-151-5p可以抑制成骨细胞增值活性,并抑制成骨细胞TGF-β通路表达。骨折愈合模型中,miR-151-5p模仿物PLCG1(miR-151-5p模仿物比抑制物组为3.99±2.06比10.36±2.87, q=4.596, P<0.05)和MAPK8(miR-151-5p模仿物比抑制物组为4.93±1.543比17.49±5.328, q=4.533, P<0.01)较抑制物组显著增高。 结论:miR-151-5p是通过TGF-β参与骨折愈合的早期调控过程。
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编辑人员丨4天前
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茶多酚对骨组织细胞的影响及其在组织工程中的应用进展
编辑人员丨4天前
骨组织在维持机体运动与健康方面具有重要的作用,研究骨组织细胞的生物学功能及其在组织工程中的应用对临床预防及治疗骨科相关疾病具有重要意义。茶多酚是茶叶的主要成分,其具有天然的抗氧化性、清除自由基活性和抗炎作用。研究表明,茶多酚主要通过增强成骨细胞形成和减少破骨细胞的发生来促进骨重建过程;此外,茶多酚还可作为人造骨材料的表面修饰分子,在骨组织工程领域广泛应用。综述了茶多酚在骨组织细胞中的调控作用及其在组织工程领域的应用,并对相关的研究内容进行回顾和展望,以期为开展后续的研究工作提供参考及理论基础。
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编辑人员丨4天前
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骨质疏松羊模型中胸椎骨膜的结构与细胞特征的变化
编辑人员丨4天前
目的:利用骨质疏松绵羊和正常羊模型深入研究胸腰段椎体骨膜在骨质疏松状态下的结构和细胞变化,为预防骨质疏松性椎体压缩骨折提供潜在的关键治疗靶点和理论基础。方法:选用8只健康状态相似的成年雌性小尾寒羊,随机分为骨质疏松组( n=4)和正常组( n=4)。骨质疏松组实施卵巢切除术、低钙饮食和甲强龙注射以诱导小尾寒羊的骨质疏松状态。卵巢切除术后4个月,取出T 12椎体。利用微型计算机断层扫描分析骨小梁体积、厚度和数量,利用HE染色组织学评价骨膜的厚度和细胞数量,碱性磷酸酶(ALP)和抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色评价成骨和破骨细胞的比例。 结果:与正常羊相比,骨质疏松羊的骨小梁相对体积(BV/TV)、厚度(Tb.Th)和数量(Tb.N)明显降低[(22.708±0.973)%比(35.409±1.254)%,(8.970±0.473)μm比(10.432±0.392)μm,(0.025±0.000)mm -1比(0.035±0.004)mm -1,均 P<0.05],而骨小梁分离度(Tb.Sp)明显增加[Tb.Sp (27.385±0.318)μm比(21.935±2.101)μm, P<0.05]。HE染色呈现典型的开窗小梁结构,骨质疏松羊骨膜的形成层和纤维层更厚,并且形成层的细胞数量更多(均 P<0.05)。标准化后,TRAP和ALP染色显示骨质疏松羊的TRAP +破骨细胞明显增多,而形成层和纤维层骨膜的ALP染色结果显示两组间差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:骨质疏松羊的骨膜与正常羊相比在结构和细胞群上存在差异,表现为更活跃的骨吸收,而骨形成活性相当。以骨膜为靶点的治疗有望成为预防骨质疏松性椎体压缩骨折的关键。
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编辑人员丨4天前
