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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6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6天前
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人脐带间充质干细胞通过Wnt/β-连环蛋白信号通路防治大鼠激素性骨质疏松
编辑人员丨6天前
目的:探讨人脐带间充质干细胞(HUC-MSCs)在防治大鼠激素性骨质疏松(GIOP)方面的疗效及其潜在的分子生物学机制。方法:采用光学显微镜、流式细胞技术对HUC-MSCs进行表征和鉴定。成骨细胞MC3T3-E1分为对照组、地塞米松(DEX)组、DEX+不同比例HUC-MSCs组。对照组加入正常培养基,DEX组加入10 μmol/L DEX处理,DEX+不同比例HUC-MSCs组加入10 μmol/L DEX处理细胞,然后将HUC-MSCs按照1∶1、10∶1、100∶1的比例在共培养小室中与MC3T3-E1非接触式共培养48 h。采用细胞计数试剂盒(CCK-8)法检测细胞活力。24只SD大鼠随机分成3组( n=8):对照组、模型组、治疗组(HUC-MSCs组)。模型组使用DEX构建GIOP模型,对照组给予等量磷酸盐缓冲液(PBS),治疗组在构建GIOP模型的同时通过尾静脉注射约10 6个HUC-MSCs进行治疗。8周后取股骨组织样本,采用苏木精-伊红(HE)染色观察空骨陷窝率,脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记(TUNEL)染色评价细胞凋亡。进行Micro CT扫描,测量骨密度(BMD)、单位组织体积的骨量(Bv/Tv)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁间距(Tb.Sp)、骨小梁数量(Tb.N)等骨质疏松相关指标。提取组织蛋白后,用蛋白印迹法(Western blot)检测通路蛋白表达。两组间比较采用独立样本 t检验,多组间比较采用单因素方差分析。 结果:流式细胞鉴定结果显示,HUC-MSCs高表达CD44(99.9%)、CD73(98.0%)、CD90(100.0%)、CD105(99.6%)、CD166(99.9%),低表达CD14(0.43%)、CD19(1.11%)、CD34(0.89%)、CD45(1.06%)、HLA-DR(0.38%),符合HUC-MSCs表面特异性抗原表达规律。CCK-8显示,模型组较对照组细胞活力明显下降,与HUC-MSCs共培养后可部分恢复MC3T3-E1活力。HE染色对照组、模型组、HUC-MSCs组空骨陷窝率分别为(2.546±1.049)%、(28.720±1.546)%、(13.600±1.012)%。TUNEL染色结果对照组、模型组、HUC-MSCs组TUNEL阳性细胞的比例分别为(2.334±0.789)%、(24.140±4.646)%、(11.610±2.974)%。Micro CT显示模型组BMD、BV/TV、Tb.Th、Tb.N均降低,Tb.Sp增加,HUC-MSCs治疗可以一定程度上逆转上述改变。Western blot结果表明,与对照组比较,模型组β-连环蛋白(β-catenin)、Runt相关基因2(Runx2)、骨形态发生蛋白-2(BMP-2)蛋白表达均明显下降,硬化素(SOST)蛋白表达增加,HUC-MSCs治疗组β-catenin、Runx2、BMP-2表达较模型组增加,SOST表达相应减少。结论:HUC-MSCs能够通过Wnt/β-catenin信号通路改善地塞米松所致的骨丢失。
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编辑人员丨6天前
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二甲双胍调控miR-340-5p/DDX17轴对高糖诱导成骨细胞增殖、凋亡的影响及分子机制
编辑人员丨6天前
目的:探讨二甲双胍调控miR-340-5p/DEAD-box解旋酶17(DEAD-box helicase 17,DDX17)轴对高糖诱导成骨细胞增殖、凋亡的影响。方法:MC3T3-E1细胞分为对照组、高糖组、二甲双胍组、inhibitor NC组、miR-340-5p inhibitor组、二甲双胍+mimic NC组、二甲双胍+miR-340-5p mimic组,qRT-PCR检测miR-340-5p表达;Western blot检测DDX17、细胞周期素D1(Cyclin D1)、增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2-associated X protein,Bax)、裂解的天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-3(Cleaved aspartate-specific cysteine protease-3,Cleaved caspase-3)蛋白;CCK-8、5-乙炔基-2’-脱氧尿苷(5-ethynyl-2’-deoxyuridine,EdU)染色检测细胞增殖;流式细胞术检测细胞凋亡;荧光原位杂交实验、双荧光素酶分别验证miR-340-5p与DDX17的定位、靶向关系。结果:与对照组比较,高糖组miR-340-5p表达、细胞凋亡率及Bax、Cleaved caspase-3蛋白表达升高( t=19.81,39.47,24.61,21.62, P均<0.001),OD 450值、EdU阳性细胞率及DDX17、Cyclin D1、PCNA蛋白表达降低( t=7.624,30.100,26.54,19.46,21.20, P均<0.001);与高糖组比较,二甲双胍组miR-340-5p表达、细胞凋亡率及Bax、Cleaved caspase-3蛋白表达降低( t=13.37,28.55,18.35,18.78, P均<0.001),OD 450值、EdU阳性细胞率及DDX17、Cyclin D1、PCNA蛋白表达升高( t=7.97,25.76,18.48,12.39,18.98, P均<0.001);与高糖组、inhibitor NC组比较,miR-340-5p inhibitor组miR-340-5p表达、细胞凋亡率及Bax、Cleaved caspase-3蛋白表达降低( F=85.92,301.11,142.64,170.35, P均<0.001),OD 450值、EdU阳性细胞率及DDX17、Cyclin D1、PCNA蛋白表达升高( F=26.54,447.72,249.31,113.46,393.27, P均<0.001);与二甲双胍组、二甲双胍+mimic NC组比较,二甲双胍+miR-340-5p mimic组miR-340-5p表达、细胞凋亡率及Bax、Cleaved caspase-3蛋白表达升高( F=36.27,395.56,94.90,18.59, P均<0.001),OD 450值、EdU阳性细胞率及DDX17、Cyclin D1、PCNA蛋白表达降低( F=21.44,128.47,24.28,25.89,18.06, P均<0.001)。miR-340-5p靶向调控DDX17表达,且二者共定位于细胞质中。 结论:二甲双胍通过下调miR-340-5p表达,上调DDX17表达进而促进高糖诱导的MC3T3-E1细胞增殖,抑制凋亡。
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编辑人员丨6天前
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鸢尾素对脂多糖诱导小鼠成骨细胞凋亡的保护作用
编辑人员丨6天前
目的:探讨鸢尾素(Irisin)对成骨细胞炎性反应的保护作用及其机制。方法:2018年8月至2019年4月,往小鼠成骨细胞(MC3T3-E1,购自北京北纳生物公司)加入鸢尾素预处理后,再经脂多糖(LPS)刺激。实验分为6组:对照组(Control组)、LPS(5 mg/L)、LPS+Irisin(25 μg/L)、LPS+Irisin(50 μg/L)、LPS+Irisin(100 μg/L)和LPS+Irisin(200 μg/L)组。用噻唑蓝(MTT)法检测细胞增殖,2’,7’-二氯荧光黄双乙酸盐(DCFH-DA)检测细胞内活性氧自由基(ROS)含量,流式细胞术检测线粒体活性与细胞凋亡率,蛋白质印迹法(Western blot)检测单磷酸腺苷酸活化蛋白激酶-α (AMPK-α)、p-AMPK-α与半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)蛋白表达。两组比较采用 t检验,多组比较采用单因素方差分析(One-way ANOVA),两两比较采用LSD检验。 结果:(1)与Control组比较(0.864±0.021),LPS组细胞增殖明显下降(0.719±0.018),而100 μg/L(0.760±0.033)与200 μg/L(0.809±0.025) Irisin预处理组细胞增殖的明显增加( F=23.625, P<0.05),差异有统计学意义;(2)与Control组比较(286.600±33.448),LPS组ROS含量显著增加(402.600±42.694),而Irisin预处理组(25~200 μg/L)(323.400±27.437、322.600±28.325、309.000±42.936、307.800±24.045)明显抑制ROS形成( F=6.986, P<0.01),差异有统计学意义;(3)与Control组比较,LPS刺激后明显降低线粒体活力[(31.800±3.242)%、(15.667±1.804)%, t=7.532, P<0.01],细胞凋亡率显著增加[(7.610±0.229)%、(14.057±1.631)%, t=6.777, P<0.01],差异有统计学意义。p-AMPK-α表达显著降低[(0.546±0.178)、(0.186±0.093), t=6.777, P<0.01],而Caspase-3水平明显升高[(0.212±0.031)、(0.324±0.026), t=4.811, P<0.01],差异有统计学意义;(4)与LPS处理组比较,Irisin+LPS组中MC3T3-E1线粒体活性明显升高[(10.157±0.774)%、(27.500±1.572)%, t=17.145, P<0.01],细胞凋亡率显著减少[(11.927±0.385)%、(7.017±1.080)%, t=7.417, P<0.01],p-AMPK-α表达显著升高[(0.356±0.059)、(0.551±0.044), t=4.567, P<0.05],凋亡蛋白Caspase-3显著下降[(0.384±0.071)、(0.202±0.031), t=4.051, P<0.05],差异均有统计学意义。 结论:Irisin抑制LPS诱导的小鼠成骨细胞凋亡,这一机制可能与激活AMPK信号有关。
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编辑人员丨6天前
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淫羊藿苷对高重力环境下成骨细胞黏附和细胞骨架的影响
编辑人员丨6天前
目的:通过高加速度离心加载装置建立高重力加载模型,探讨不同高重力加载环境对成骨细胞黏附及细胞骨架的影响,并且分析淫羊藿苷对高重力加载后细胞黏附和细胞骨架的影响。方法:将MC3T3-E1细胞按2×10 5个/cm 2的密度接种于细胞培养皿中。实验共分为6组:对照组、单纯给药组、10 G加载组、10 G给药组、40 G加载组、40 G给药组。加载组应用高加速度离心加载机对细胞施行加载,连续加载3 d,每天30 min。对照组和单纯给药组暴露于正常重力情况下,其余条件与实验组无差别。给药组淫羊藿苷均采用10 -7 mol/L浓度,且按预防给药的方法实验。通过茜素红染色、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性测定、CCK-8细胞增殖实验、细胞骨架鬼笔环肽染色、qPCR和Western Blot等相关分子生物学技术检测淫羊藿苷对高重力环境下成骨细胞integrin α5、integrin β1和F-actin的影响。 结果:所有模型均成功制备。茜素红染色:淫羊藿苷可促进成骨细胞钙化结节形成,10 G加载可促进成骨细胞矿化,而40 G加载则抑制成骨细胞的矿化。ALP活性检测:单纯给药组、10 G加载组、40 G加载组的检测OD值分别为0.246、0.331、0.163,与对照组的0.207相比,差异均有统计学意义( P<0.05);10 G给药组和40 G给药组分别为0.373和0.180,与各自加载组的差异有统计学意义( P<0.05)。CCK-8增殖实验:单纯给药组OD值为0.650,与对照组0.551的差异有统计学意义( P=0.031);10 G加载组和40 G加载组OD值分别为1.193和0.245,与对照组的差异均有统计学意义( P<0.05);且10 G给药组和40 G给药组1.300和0.310,与各自加载组的差异有统计学意义( P<0.05)。鬼笔环肽染色:10 G加载细胞促进的数量增加,但细胞形态及骨架未见明显变化,40 G加载则抑制,淫羊藿苷对细胞形态无影响,但对加载损伤后的细胞有一定修复作用。QPCR和Western Blot实验结果一致证实,淫羊藿苷作用后,integrin α5、integrin β1和F-actin的mRNA和蛋白表达上调,10 G加载可促进integrin α5、integrin β1和F-actin mRNA和蛋白的表达,40 G加载则明显抑制其mRNA和蛋白的表达。 结论:10 G条件和淫羊藿苷干预均可促进成骨细胞的生长发育、细胞黏附及细胞骨架的稳定,而40 G则具有明显抑制作用。
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编辑人员丨6天前
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两面神激酶2/信号传导及转录激活因子3信号通路在地塞米松诱导成骨细胞MC3T3-E1凋亡中的作用
编辑人员丨6天前
目的:探讨两面神激酶2/信号传导及转录激活因子3(JAK2/STAT3)信号通路在地塞米松(DEX)诱导成骨细胞MC3T3-E1凋亡中作用机制。方法:将成骨细胞MC3T3-E1分为3组,分别为对照组、DEX组、DEX+AG490组。对照组只加入正常培养基,DEX组加入200 μmol/L的DEX培养,DEX+AG490组预先给予50 μmol/L的AG490处理后加入200 μmol/L的DEX培养。采用细胞计数试剂盒(CCK-8)法检测细胞活力,流式细胞术检测细胞凋亡率,蛋白印迹法检测通路蛋白及凋亡蛋白的表达。组间比较采用 t检验。 结果:对照组、DEX组、DEX+12.5、25、50、75 μmol/L的AG490的细胞存活率分别为(97.74±1.45)%、(52.05±5.50)%、(54.98±3.77)%、(70.99±4.15)%、(81.53±6.43)%、(79.16±7.35)%。表明DEX明显使成骨细胞MC3T3-E1活力降低( t=11.364, P<0.001),50 μmol/L JAK2/STAT3通路抑制剂(AG490)明显抑制了DEX对成骨细胞MC3T3-E1活力的降低作用( t=4.928, P<0.01)。对照组、DEX组、DEX+AG490组的细胞凋亡率分别为(6.067±0.545)%、(26.233±2.631)%和(8.463±1.179)%。表明DEX明显诱导成骨细胞MC3T3-E1凋亡( t=12.999, P<0.001),经AG490处理后,DEX诱导的成骨细胞MC3T3-E1凋亡明显受到抑制( t=10.675, P<0.001)。蛋白质印迹法(Western blot)检测正常组、DEX组、DEX+AG490组p-JAK2蛋白表达分别为1.000±0.323、2.839±0.640、0.286±0.068,p-STAT3蛋白表达分别为1.000±0.245、3.471±0.157、0.618±0.078,bax蛋白表达分别为1.000±0.083、6.571±0.405、3.048±0.905,bcl-2蛋白表达分别为1.000±0.086、0.207±0.040、0.563±0.083,cleaved Caspase-3蛋白表达分别为1.000±0.192、5.685±0.699、3.411±0.247。DEX组较对照组p-JAK2、p-STAT3、cleaved Caspase-3、bax的表达明显增加,bcl-2的表达明显减少( t=4.429、14.912、11.100、23.561、14.565, P<0.05),AG490+DEX组较DEX组p-JAK2、p-STAT3、cleaved Caspase-3、bax的表达明显减少,bcl-2的表达明显增加( t=6.860、28.404、5.262、6.185、6.721, P<0.01)。 结论:DEX通过JAK2/STAT3信号通路,调节cleaved Caspase-3、bax、bcl-2的表达,诱导成骨细胞MC3T3-E1凋亡。
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编辑人员丨6天前
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长链非编码RNA Crnde通过调节Wnt/β-连环蛋白信号通路影响小鼠成骨细胞增殖的研究
编辑人员丨6天前
目的:观察长链非编码RNA Crnde通过调节Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)信号通路对小鼠成骨细胞增殖的影响。方法:培养MC3T3-E1成骨细胞,随后诱导分化3周,实时定量反转录聚合酶链反应(RT-qPCR)检测Crnde表达,应用CRISPR-Cas9方法构建Crnde基因敲除小鼠模型,同时以野生型小鼠作为对照,分为Crnde基因敲除小鼠组( n=25)和野生型小鼠组( n=25),小鼠处死前12 h腹腔注射BrdU进行染色观察成骨细胞增殖,检测血清1型前胶原N末端(P1NP)和Ⅰ型胶原羧基端交联肽(CTX-Ⅰ)表达,蛋白质印迹法(Western blot)检测骨组织Wnt和β-catenin蛋白表达,原位缺口末端标记法(TUNEL)染色检测细胞凋亡情况,分别运用Osteomeasure系统和MicroCT分析进行骨组织形态计量分析,双荧光素酶报告基因验证Crnde与Wnt蛋白的靶向调节关系。组间比较采用 t检验。 结果:成骨细胞分化过程Crnde表达情况为在诱导的3周时间内,随着时间延长,Crnde表达明显增加,在第3周表达最高( P>0.05);Wnt和β-catenin在Crnde -/-小鼠和正常小鼠中表达情况中,蛋白质印迹法(Western blot)结果显示,Crnde -/-组中Wnt和β-catenin蛋白表达低于WT小鼠组( P<0.05);BrdU免疫荧光染色结果显示,正常对照组小鼠胫骨存在大量BrdU阳性细胞,而Crnde -/-小鼠细胞显著减少;TUNEL染色显示正常对照组小鼠与Crnde -/-小鼠小鼠凋亡成骨细胞数量差异无统计学意义( P>0.05);μCT和Osteomeasure系统结果显示,椎骨的组织形态分析BV/TV,WT组[(19.43±1.53)%],Crnde -/-组[(20.14±1.56)%],Crnde -/-鼠的小梁和皮质骨均显示出低骨量表型,Crnde -/-小鼠的骨形成参数均与野生型小鼠差异有统计学意义( P<0.05);Crnde -/-小鼠血清P1NP和CTX-I分别为(15.62±1.23) μg/L和(12.36±1.12) μg/L,WT小鼠血清P1NP和CTX-I分别为(22.81±1.56) μg/L和16.21±1.21) μg/L,Crnde -/-小鼠组均比WT小鼠组明显下降( P<0.05);双荧光素酶报告基因检测结果显示Crnde模拟物显著降低了野生型组荧光素酶活性( P<0.05),而对突变组荧光素酶活性基本无影响( P>0.05)。 结论:Crnde通过Wnt/β-catenin信号传导调节骨形成。
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编辑人员丨6天前
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布鲁菌外膜蛋白16对成骨细胞的毒力作用
编辑人员丨6天前
目的:观察布鲁菌外膜蛋白(OMP)16脂化型(L16)和非脂化型(U16)对成骨细胞的毒力效应。方法:利用大肠埃希菌BL21(DE3)原核表达系统制备L16和U16重组蛋白,并使用镍柱纯化。采用成组设计,利用小鼠成骨细胞系(MC3T3细胞)分别与L16和U16重组蛋白共孵育(L16、U16刺激组),以布鲁菌脂多糖(LPS)刺激物为阳性对照(LPS对照组),未加任何刺激的细胞作为阴性对照,孵育时间为24 h。CCK-8法检测MC3T3细胞的活力;离心收集培养细胞上清,生物发光法测定上清中乳酸脱氢酶(LDH)的释放率,评价L16和U16对MC3T3细胞的毒力作用;进一步使用Annexin Ⅴ-PE/7-AAD双染流式细胞术检测MC3T3细胞的凋亡率,以及通过免疫印迹法(WB)检测凋亡执行蛋白Caspase-3的活化水平。结果:L16刺激组细胞活力[(56.16±1.63)%]显著低于U16刺激组和LPS对照组[(97.02±1.44)%、(98.64±0.90)%, P均< 0.01],LDH释放率[(84.64±0.96)%]显著高于U16刺激组和LPS对照组[(34.82±3.41)%、(26.75±1.95)%, P均< 0.01]。Annexin Ⅴ-PE/7-AAD染色结果显示,L16刺激组细胞凋亡率为(46.45±2.19)%,而其余组均< 1%。WB结果显示,L16刺激组细胞内存在活化的Caspase-3,而U16刺激组和LPS对照组未检测到此活化片段。 结论:L16能诱导成骨细胞的凋亡,使成骨细胞的增殖受到抑制,而U16的作用不明显,具备完整脂化结构的布鲁菌L16是毒力效应所必需的。
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编辑人员丨6天前
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双层含骨基质骨器官芯片的构建
编辑人员丨6天前
目的:构建双层含骨基质骨器官芯片并用于体外模拟成骨细胞和破骨细胞分化,为抗骨质疏松药物开发提供新平台。方法:使用WorkSoild软件制作双层双通道骨器官芯片设计图,利用光刻技术制备浇注母版。以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为原料,通过模具浇注制备芯片主体。以牛皮质骨片为间隔,分隔培养室4个通道进出口采用储液柱封闭。芯片验证实验分为成骨、破骨诱导组和成骨、破骨对照组,成骨、破骨诱导组将小鼠胚胎成骨细胞前体细胞MC3T3-E1和小鼠巨噬细胞RAW264.7分别接种于芯片上,成骨诱导14 d,破骨诱导7 d。成骨、破骨对照组为不进行诱导的MC3T3-E1细胞和RAW264.7细胞。观察指标包括:(1)芯片外观及密封性:芯片制备完成后拍照观察外观并通过密封实验观察密封性能。(2)生物相容性:MC3T3-E1细胞和RAW264.7细胞接种于芯片培养3 d及培养1、3、5 d后,分别采用钙黄绿素乙酰氧基甲酯/碘化丙啶(AM/PI)染色和细胞增殖及毒性检测试剂盒(CCK-8)实验观察细胞存活情况。(3)成骨分化情况:对成骨诱导组细胞进行碱性磷酸酶(ALP)染色、茜素红染色观察成骨细胞诱导情况。收集成骨诱导组和成骨对照组细胞RNA,qPCR检测成骨细胞标志基因Runt相关转录因子2(RUNX2)、骨钙素(OCN)、Ⅰ型胶原(COL1A1)表达情况,观察成骨细胞分化程度和成骨能力。(4)破骨分化情况:对破骨诱导组细胞进行抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色观察破骨细胞分化情况。提取破骨诱导组和破骨对照组细胞RNA进行破骨分化基因qPCR,检测破骨细胞标志基因TRAP、组织蛋白酶K(CTSK)和树突状细胞特异性跨膜蛋白(DC-STAMP)表达水平。结果:双层含骨基质骨器官芯片大小为3 cm×3 cm,整体透光,芯片系统结构对接紧凑,无渗液。钙黄绿素AM/PI染色结果显示,MC3T3-E1细胞和RAW264.7细胞培养3 d后,呈红色荧光死细胞极少。CCK-8实验结果显示,MC3T3-E1细胞和RAW264.7细胞培养5 d内,细胞活力均在90%以上,表明芯片生物相容性好,细胞可以正常存活并增殖。ALP染色和茜素红染色结果显示,成骨诱导14 d,成骨诱导组MC3T3-E1细胞成功分化为成骨细胞并产生钙化结节。qPCR结果显示,成骨诱导组MC3T3-E1细胞的RUNX2相对表达量为4.98±0.74,显著高于对照组的0.99±0.03( P<0.01);MC3T3-E1细胞的OCN相对表达量为7.98±0.76,显著高于对照组的1.00±0.06( P<0.01);MC3T3-E1细胞的COL1A1相对表达量为7.07±0.56,显著高于对照组的0.97±0.03( P<0.01)。TRAP染色结果显示,破骨诱导7 d,破骨诱导组RAW264.7细胞形成巨大的多核破骨细胞,破骨细胞表达大量TRAP蛋白。qPCR检测结果显示,破骨诱导组RAW264.7细胞的TRAP相对表达量为3.35±0.37,显著高于对照组的1.01±0.06( P<0.01);RAW264.7细胞的CTSK相对表达量为3.46±0.79,显著高于对照组的1.01±0.05( P<0.01);RAW264.7细胞的DC-STAMP相对表达量为1.92±0.12,显著高于对照组的0.98±0.08( P<0.01)。 结论:双层含骨基质骨器官芯片结构紧凑,可长期体外培养,生物相容性好,可进行成骨和破骨细胞分化诱导,有望为骨质疏松机制探究和药物筛选提供新的研究平台。
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编辑人员丨6天前
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氟砷联合对成骨与破骨细胞共培养体系中TRAF-6介导的NF-κB1信号通路相关蛋白表达的影响
编辑人员丨6天前
目的:探讨氟、砷及氟砷联合染毒对小鼠成骨细胞MC3T3-E1与小鼠单核巨噬细胞RAW264.7共培养体系中肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF-6)/核因子κB1(NF-κB1)信号通路中相关蛋白表达的影响。方法:MC3T3-E1细胞经成骨诱导剂诱导后与RAW264.7细胞建立共培养体系,体外培养7 d,采用析因设计,分别用不同剂量的氟化钠(0.0、0.1、0.4、1.6 mmol/L NaF,F)、亚砷酸钠(0.0、0.5、2.5、12.5 μmol/L NaAsO 2,As)以及不同剂量的氟砷联合培养基培养24 h。采用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测核因子κB受体活化因子(RANK)、TRAF-6、NF-κB1、T细胞活化因子(NFATc1)、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)的蛋白表达水平。 结果:氟单独作用时,与对照组(F 0.0As 0.0,1.00 ± 0.00)比较,各剂量组RANK、NF-κB1、TRAP蛋白表达(1.11 ± 0.04、1.29 ± 0.05、1.38 ± 0.04,1.24 ± 0.04、1.13 ± 0.03、1.34 ± 0.05,1.12 ± 0.03、1.24 ± 0.04、1.61 ± 0.06)增加( P均< 0.05);TRAF-6蛋白表达在F 0.1和F 1.6组(1.23 ± 0.04、1.35 ± 0.03)增加( P均< 0.05)。砷单独作用时,与对照组(F 0.0As 0.0)比较,RANK、TRAF-6、NF-κB1蛋白表达在As 0.5组增加( P均< 0.05),RANK和NFATc1蛋白表达在As 12.5组减少( P均< 0.05)。氟砷联合作用时,同一染氟剂量,RANK蛋白表达在F 0.1As 0.5组,TRAF-6蛋白表达在F 0.1As 12.5、F 0.4As 0.5、F 0.4As 2.5组,NF-κB1蛋白表达在F 0.1As 0.5、F 0.4As 2.5、F 0.4As 12.5组,NFATc1蛋白表达在F 0.1As 0.5、F 0.4As 0.5组,TRAP蛋白表达在F 0.1As 12.5组均高于相应的单独氟染毒组(F 0.1、F 0.4, P均< 0.05),但低于氟、砷单独染毒之和。同一染砷剂量,RANK蛋白表达在F 0.1As 12.5组,TRAF-6蛋白表达在F 0.1As 12.5、F 0.4As 2.5组,NF-κB1蛋白表达在F 0.1As 12.5、F 0.4As 2.5、F 0.4As 12.5、F 1.6As 2.5组,TRAP蛋白表达在F 1.6As 2.5、F 1.6As 12.5组均高于相应的单独砷染毒组(As 2.5、As 12.5, P均< 0.05),但低于氟、砷单独染毒之和。氟对RANK、TRAF-6、NF-κB1、NFATc1、TRAP蛋白表达均有主效应作用( F=3.41、341.73、66.01、56.49、147.40, P均< 0.05);砷对各蛋白指标也均有主效应作用( F=686.71、174.96、107.32、235.80、331.37, P均< 0.05);氟砷联合作用对各蛋白指标均有交互作用( F=50.39、234.94、116.72、67.77、36.56, P均< 0.05)。 结论:在MC3T3-E1与RAW264.7细胞的共培养体系中,氟可激活TRAF-6介导的NF-κB1信号通路相关蛋白表达,从而促进破骨细胞分化;砷对相关蛋白表达作用不完全一致。氟砷联合染毒对TRAF-6介导的NF-κB1信号通路相关蛋白表达的交互作用主要表现为拮抗作用。
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编辑人员丨6天前
