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髓内脂肪细胞对骨髓基质细胞成骨能力及凋亡的影响

         

摘要

目的:观察骨髓内脂肪细胞对骨髓基质细胞成骨能力的影响,以及能否产生诱导骨髓基质细胞凋亡的作用。方法:实验于2001-07/2003-06在华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科实验室完成。将骨髓基质细胞以109L-1的浓度接种于培养板和培养瓶中,加入含体积分数为0.1的胎牛血清,100U/mL青霉素,100mg/L链霉素的DMEM培养基。上述细胞随机分为空白对照组、106,107,108,109L-1脂肪细胞组,分别加入0,106,107,108,109L-1不同浓度的脂肪细胞,37℃、体积分数为0.05的CO2饱和湿度培养箱中培养,建立脂肪细胞和骨髓基质细胞共培养体系。培养时间为12d,每4d取各组细胞样本检测细胞内碱性磷酸酶活性,利用原位杂交方法检测I型胶原mRNA表达,3H-脯氨酸掺入实验检测骨髓基质细胞胶原合成能力,并以TUNEL法及流式细胞仪检测细胞凋亡。结果:①共培养体系建立后细胞形态学观察:细胞共培养体系建立48h后,细胞开始贴壁。72h后贴壁的骨髓基质细胞主要为短梭形,部分为多边形,并伸出突起,体积增大,具有典型的成纤维细胞特点。贴壁的脂肪细胞呈多角形或圆形,细胞透明度较好。②脂肪细胞对骨髓基质细胞碱性磷酸酶活性的影响:与空白对照组比较,培养第4,8,12天随着共培养体系中脂肪细胞的浓度不断上升,骨髓基质细胞内碱性磷酸酶活性均有不同程度的下降(P<0.05或P<0.01)。③脂肪细胞对骨髓基质细胞内I型胶原mRNA表达的影响:空白对照组染色最深,即表达最强,随着培养体系中脂肪细胞浓度增加,染色由深逐渐变浅,即I型胶原mRNA表达逐渐减弱。④3H-脯氨酸掺入实验结果:空白对照组第4天每分钟脉冲数值最高,随时间延长有所下降。随脂肪细胞浓度的上升,各组每分钟脉冲数值均有不同程度降低,并具有浓度及时间依赖的特征。⑤细胞凋亡TUNEL检测结果:在含有脂肪细胞的共培养体系中,被标记呈棕色的凋亡细胞,细胞核染色质浓聚成致密的斑点状,核固缩甚至碎裂。同一时间点106,107,108,109L-1脂肪细胞组凋亡细胞明显多于空白对照组(P<0.01),空白对照组中几乎没有凋亡细胞。⑥细胞凋亡流式细胞仪检测结果:各组悬浮细胞经流式细胞仪检测后,空白对照组细胞均集中于左下象限,共培养体系中均可在右下象限发现有凋亡细胞存在。结论:髓内脂肪细胞干扰了骨髓基质细胞的成骨能力,并能够诱导骨髓基质细胞的凋亡,可能与原发性骨质疏松症的发病有关。

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