骨髓间充质干细胞 骨形成标志物
骨髓间充质干细胞形态
骨髓间充质干细胞形态骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）是一类存在于骨髓中的多能干细胞，在医学领域中具有重要的研究和应用价值。
它们具有自我更新和多向分化的能力，可以分化为成骨细胞、成脂细胞和软骨细胞等，因此被广泛应用于组织工程、再生医学和免疫治疗等领域。
骨髓间充质干细胞的形态特征是它们的形态与其他细胞存在显著差异。
正常情况下，骨髓间充质干细胞呈梭形或纺锤形，细胞体较大，胞质丰富。
细胞核呈椭圆形或卵圆形，位于细胞的中央或偏离中央位置。
细胞浆内含有丰富的有机物质和细胞器，如内质网、线粒体和高尔基体等。
此外，骨髓间充质干细胞表面具有特定的标志物，如CD73、CD90和CD105等，可以通过流式细胞术等技术进行鉴定和分离。
骨髓间充质干细胞的形态特征与其功能密切相关。
首先，骨髓间充质干细胞的形态特征决定了它们具有较好的粘附能力和迁移能力。
这使得它们能够在体内迅速定位到损伤部位，并参与组织修复和再生过程。
其次，骨髓间充质干细胞的形态特征决定了它们的分化潜能和功能。
通过调控细胞外基质、生长因子和信号通路等因素，可以诱导骨髓间充质干细胞向特定方向分化，从而实现组织的再生和修复。
最后，骨髓间充质干细胞的形态特征还与其免疫调节功能密切相关。
研究表明，骨髓间充质干细胞能够通过分泌细胞因子、抑制炎症反应和调节免疫细胞的活性等方式，发挥免疫调节作用，从而对炎症性和自身免疫性疾病具有治疗潜力。
在临床应用方面，骨髓间充质干细胞具有广阔的前景。
首先，骨髓间充质干细胞可以用于组织工程领域，如骨髓间充质干细胞可以通过载体材料和生物活性因子等技术，构建人工骨骼和软骨组织，用于治疗骨和关节疾病。
其次，骨髓间充质干细胞还可以应用于再生医学领域，如骨髓间充质干细胞可以通过干细胞移植等技术，修复受损组织和器官，治疗心脑血管疾病、神经退行性疾病和器官功能衰竭等疾病。
此外，骨髓间充质干细胞还可以用于免疫治疗领域，如骨髓间充质干细胞可以通过调节免疫细胞的活性和增强免疫耐受性等机制，治疗自身免疫性疾病和移植排斥反应等疾病。
《骨代谢生化指标临床应用专家共识(2022)》要点
《骨代谢生化指标临床应用专家共识(2022)》要点骨是具有新陈代谢的活组织，由破骨细胞吸收旧骨、成骨细胞生成等量新骨取代以完成骨转换，在伴随人一生的骨转换过程中，骨代谢生化指标发挥重要调节作用。
骨代谢生化指标包括：钙磷代谢调节指标、骨形成标志物、骨吸收标志物、激素与细胞因子。
其中骨形成标志物与骨吸收标志物合称为骨转换标志物。
骨代谢生化指标虽不能作为骨质疏松诊断的金标准，但通过检测血、尿中骨代谢生化指标水平，可以了解骨组织新陈代谢的情况，用于评价骨代谢状态、骨质疏松诊断分型、预测骨折风险、抗骨质疏松治疗疗效评价，以及代谢性骨病的鉴别诊断。
在骨质疏松发病机制、骨质疏松药物的研究及流行病学研究方面具有重要的临床意义。
1钙磷代谢调节指标在骨代谢调节过程中，主要的钙磷代谢调节指标包括甲状旁腺素、降钙素和维生素D3。
1.1甲状旁腺素对维持机体钙磷平衡和调节骨代谢起着重要作用。
PTH分泌受多种因素的调节，如维生素D、钙、磷、蛋白激酶、性腺类固醇类激素等。
PTH促进骨吸收和骨转换，动员骨钙入血，血钙升高。
研究表明，PTH对骨形成和骨吸收具有双重效应，PTH的生物效应取决于其作用剂量，在持续大剂量PTH的作用下，破骨细胞活性超过成骨细胞，导致骨丢失大于骨形成。
间歇性小剂量PTH促进骨形成。
PTH增高，见于原发性甲状旁腺功能亢进、异位性甲状旁腺功能亢进、继发于肾病的甲状旁腺功能亢进、假性甲状旁腺功能减退等。
PTH减低，见于甲状腺手术切除所致的甲状旁腺功能减退症、肾功能衰竭和甲状腺功能亢进所致的非甲状旁腺性高血钙症等。
测定血清PTH是诊断PTH相关性骨病的最重要指标，在判断和鉴别原发性和继发性甲状旁腺功能亢进时，可结合血钙、血磷和维生素D水平一起分析。
临床上诊断骨质疏松时，当血钙异常时，为查找原因常检测PTH，而当血钙正常时，通常不常规检测PTH，但血钙正常PTH也有升高现象。
1.2降钙素降钙素(CT)是一种重要的参与钙磷代谢调节的多肽类激素。
低氧张力下骨髓间充质干细胞增殖与成骨分化特点及研究进展
国际 骨 科 学 杂 志
２ １ 年 ９月 第 ３ ｏ１ ２卷
第 ５期
Ｉｔ ｔｏ ，Ｓ ｐｅ ｅ ５ ０ １ ｎ Ｏｒｈ ｐ ｅ ｔｍｂ ｒ２ ，２ １ ，Ｖｏ．３ ，Ｎ ． Ｊ １ ２ ｏ５
・
３ ９ ・ １
关， 这可 能与依 赖 ＨＩ＿ａ机制 有关 。Ｂ ｕ ａｔｅ 等 ］ Ｆ１ ａｍｇｒ ｒ ｎ 将人 Ｂ Ｃ种植 于纤维 蛋 白胶 中， 比较 ２ 和 ３ 氧 ＭＳ 并 １ 张力下 Ｂ Ｃ增殖和成 软骨分 化情况 ， 现这 两种 氧张 ＭＳ 发 力对 Ｂ Ｃ增 殖 没有 明显 影 响， ＭＳ 干细胞 标 志物 Ｏ ｔ ｃ ４恒 定表达 ， ３ 氧张力下的 Ｂ Ｃ表 现出更强 的成软骨分 但 ＭＳ 化能力 。近年研究 也发 现 ， 低氧 张力也 利 于 Ｂ Ｃ往 心 ＭＳ 肌 细 胞 方 向 分 化 。多 项 研 究 结 果 证 实 ， 经 干 细 胞 神 （ Ｓ ） 、 胎 干 细 胞 （ Ｓ ） 、 导 型 多 能 干 细 胞 Ｎ Ｃ＿ 胚 ２ Ｅ Ｃ＿ 诱 ２ （ ｓ ） 等不 同来源 的干细胞 ， 低氧 张力下 表现 出更 ｉ ｃ＿ Ｐ ２ 在 强 的增殖与定 向分化能力 。 从 以上颇有争议 的研究 结果 看 ， 目前 似乎 仍不 能定 论低氧 张力 是 Ｂ Ｃ增殖 、 ＭＳ 成骨分化 的促进 因素 ， 抑或抑 制 因素 。但可肯定 的是 ， 环境 氧张力 是影 响 Ｂ Ｃ增 微 ＭＳ 殖和分化 的重要 因子［ 其影 响 因素 可能包 括 Ｂ Ｃ来 ２ ， ＭＳ 源、 氧张力大小 、 诱导分化方法等 。 ３ ｐ３能调控低 氧张力下 Ｂ ｌＣ增 殖和分化 ５ ｌＳ Ｖ 抑癌基 因 ｐ ３对 细胞 增殖 具 有 重要 的转 录调 节作 ５ 用， 不仅在肿 瘤 细胞 ， 在干 细胞 内也 存在 这 样 的调 节 通 路 。近年研究口 证实 ｐ ３不仅是 细胞基 因组 的监 察者 ， ５ 也是前体细胞增殖和分化的护卫者 。细胞在低氧环境下不 仅通过代谢路径 ， 而且可调节 自身的增殖与分化以适应低 氧应激 。转录调 节因子 ＨＩ－ 作 为低氧 应激下细胞 活动 Ｆ１ 的重要调控蛋 白， 其与 ｐ３的内在联系 ， ５ 也为细胞低氧应激 理论研究开辟 了新 领域。Ａ ｎ等 研究发 现 ， Ｉ－￣ 以 胡 Ｈ Ｆ Ｉ可 稳定 野生型 ｐ ３ 白， ５蛋 使得 ｐ ３蛋 白在细 胞 内聚集 ， 者 ５ 两 间关系密切 ； ｐ３敲除小 鼠， Ｂ Ｃ表 现出更强 的细 在 ５ 其 ＭＳ 胞增殖和分 化能 力 。有研 究Ｉ］ 明 ，５ ２表 ９ ｐ ３调节 成 骨细 胞 分化主要通过转录因子 Ｒ ｎ ２ ｏｔ ｉ Ｂ ｕｘ／ｓ ｒ ｅ ｘ和 ＭＰ与 Ｉ Ｆ途 Ｇ 径而实现 。Ｚ ｕ等 。 ｈ 。 研究 发现 低氧诱 导 ＭＳ Ｃ凋 亡是 由 于线 粒体失 功能 ， 而不依 赖于 ｐ３途径 ， ５ 也不依 赖于半胱 氨酸天冬氨酸特异性蛋 白酶（ａｐ ｓ）８ ｃｓａｅ一 。 ｐ３抑制 Ｂ Ｃ增殖 和分 化 ， 明其 在细 胞增 殖 和 ５ ＭＳ 表 分化 程序中担 当检 查者 角色 ， 以保 证 细胞增 殖 和分化按 照拟定 的线路进 行 。ｐ３通过何 种路径 影响 Ｂ Ｃ的成 ５ ＭＳ 骨分化 ， 目前仍属未知Ｌ ３ 。低 氧张力会促 进局部 Ｈ Ｆ表 Ｉ 达， 以通 过增 高血 管 密 度 而 代偿 氧 张 力 下 降 。Ｂ ｒ ｕ ｅｔ ｔ ｏ 等＿］ ３ 研究显示 ， 抑制肿瘤细胞 ＨＩ－ａ表达可促进 ｐ ３ Ｆ２ ５ 通 路 的活力 ， 进而达 到抑制肿瘤 细胞 的作用 。Ｓ ｎ ｏｌ Ｉ ｅｄ ｅ等 ３ ］ 研究证实 ， Ｉ ＿ａ Ｈ Ｆ １ 可通 过酪 氨酸酶途 径拮抗 ｐ ３介导 的 ５ 细胞 凋亡 。Ｚ ａ ｈｏ等口 研究 提 示 ， 胞对 低 氧 环 境 的适 细 应 ， 能 也 是 通 过 ｐ３与 ＨＩ＿ａ的相 互 作 用 实 现 的 。 可 ５ Ｆ１ Ｔ ｔｒ ｌ ａ ｉ３ ａ ａ 研究显示 ，５ Ｂ Ｃ具有更 强 的骨结节 形成 ｐ３ ＭＳ 及碱性磷酸 酶表达 能力 ， 早期成骨 标志物 Ｒ ｎ ２ 中期标 ｕｘ 、 志物 Ｏ Ｎ表达增加 ， Ｐ 而末期标志物骨钙素不变 ； 提示 ｐ３ ５ 缺失可能促进早期 Ｂ Ｃ成骨分化 。可见 ，５ 是成骨分 ＭＳ ｐ３
骨髓间充质干细胞的主要表面标志
骨髓间充质干细胞的主要表面标志1 骨髓间充质干细胞的发现和来源骨髓组织中有多种细胞成分，除基质细胞等已经分化的细胞外，还含有两类多潜能干细胞：造血干细胞和间充质干细胞。
1987 年Friedenstein 等发现在塑料培养皿中培养的贴壁的骨髓单个细胞在一定条件下可分化为多种类型的细胞，而且经过20－30个培养周期仍能保持其多向分化潜能。
由于骨髓中的这种多能细胞能够分化为多种中胚层来源的间质细胞, 故称之为间充质干细胞(Mesenchymal stem cells，MSCs),或间质祖细胞(MPCs)，是成人多能干细胞的一类。
早期分离培养时，发现其形状呈成纤维细胞样而称其为成纤维细胞集落形成单位(Colony-forming unit-fibroblast，CFU-F)，或骨髓基质成纤维细胞(Marrow stromal fibroblast，MSF)。
Friedenstein AJ , Chailakhyan RK, Gerasimov UV. Bone marrow o steogenic stem cells: in vit ro cult ivat ion and t ransp lantat ion in diffusion chambers. Cell T issue Kinet, 1987, 20 (3) : 263-267]2 鉴于其强大的增殖能力及多向分化潜能，可在体外长期培养和遗传背景较稳定，而且用自体干细胞诱导构建的组织不涉及伦理问题，也不存在MHC限制，所以骨髓间充质干细胞日益受到重视。
但是与造血干细胞等其他细胞相比，骨髓中MSCs的数量非常少，约占整个骨髓有核细胞的十万分之一，并随年龄的增加，细胞数量逐渐减少。
因此，如何简便有效地从骨髓中获取高纯度的MSCs显得尤为重要，寻找高度特异性的MSCs的表面抗原也就成为MSCs研究中的一项重要任务和目标。
不仅如此，一种同样来源于骨髓、贴壁生长、被认为更原始（可以分化为MSCs）也具有更强增殖能力的干细胞也被鉴定，它就是多能成体祖细胞（multipotent adult progenitor cell (MAPC) or mesodermal progenitor cell(MPC)）[Reyes, M., Lund, T., Leuvik, T., Aguiar, D., Koodie, L., Verfaillie,C.M. (2001) Purification and in vivo expansion of postnatal human marrow mesodermal progenitor cells. Blood 98, 2615-2625]，因能和MSCs一起被纯化而统称BM stromal stem cell。
人骨髓间充质干细胞体外成骨分化过程中成骨相关基因的动态表达
人骨髓间充质干细胞体外成骨分化过程中成骨相关基因的动态表达目的：系统研究人骨髓间充质干细胞（hBMSCs）体外成骨诱导分化过程中成骨相关基因的表达变化。
方法：应用密度梯度离心法分离hBMSCs，取第2代细胞通过流式检测及多向诱导分化方法进行干细胞鉴定；应用RT-PCR法对hBMSCs在体外成骨诱导不同时间点的成骨相关基因表达进行检测。
结果：第2代hBMSCs表达间充质干细胞表面标志CD44、CD90，具有成脂和成骨分化潜能。
成骨相关基因在诱导早期部分表达，中期均有表达，基因表达大部分在14天达高峰，与矿化相关的基因表达在21天达高峰。
结论：hBMSCs体外成骨诱导过程中成骨相关基因呈动态表达，其表达时序与成骨细胞生理发育基本相似。
Abstracts:ObjectiveTo investigate the osteogenic related genes expression during in vitro osteogenic differentiation of human bone mesenchymal stem cells (hBMSCs).MethodshBMSCs were isolated by density gradient centrifugation. Surface markers and cell cycle were analyzed by flow cytometry. The multiple differentiation potential of hBMSCs were identified using in vitro osteogenic and adipogenic induction. The osteogenic related genes expression of hBMSCs at different induction time point were evaluated by semiquantitative RT-PCR analysis.ResultsThe hBMSCs were derived from bone marrow and expressed CD44 and CD90, markers of mesenchymal stem cell. The second passage of hBMSCs showed adipogenic and osteogenic differentiation potential. During the osteogenic induction process,hBMSCs expressed part of osteogenic related genes in early stage, and all of them in middle stage.The peak expression of most of genes were on the 14th day, and the mineralization associated genes on the 21st day. ConclusionsThe osteogenic related gene expression of hBMSCs shows a dynamic progress during in vitro osteogenic induction, which is consistent with in vivo development of osteoblast.Key words:hBMSCs;in vitro differentiation;osteogenic genes;expression pattern骨缺损的修补和重建是修复重建外科临床面临的常见问题。
骨标志物三项临床解读
骨标志物三项通常指的是总的1型胶原氨基酸延长肽、骨钙素和β-胶原特殊序列。
以下是它们的临床解读：
1.总的1型胶原氨基酸延长肽（TP1NP）：该标志物反映了成骨细胞的合成骨胶原的速度，是评估骨形成状态的重要指标。
其浓度的变化可以反
映成骨细胞的活跃程度和骨形成的速率。
2.骨钙素（OSTEOC）：骨钙素是反映骨形成代谢的活跃程度的指标，能够鉴别骨质疏松的不同类型，如高代谢型和低代谢型。
通过骨钙素的指标，
可以区分出不同类型的骨质疏松情况，对治疗非常有意义。
3.β-胶原特殊序列（β-CROSSL）：该标志物与破骨细胞活性相关，是评估骨吸收状态的重要指标。
其浓度的变化可以反映破骨细胞的活跃程度和
骨吸收的速率。
在临床上，通过对这三项指标的检测和分析，可以评估患者的骨代谢状态，判断是否存在骨质疏松及其类型，从而指导治疗方案的制定和调整。
需要注意的是，不同医院和实验室的检测方法和正常范围可能存在差异，因此具体解读应结合患者的临床情况和实验室检查结果进行综合判断。
大鼠骨髓间充质干细胞体外培养以及成骨诱导
１ ２ ＭＳ ｓ 外 分 离 、 养 ． Ｃ 体 培
颈 椎 脱 臼法 处 死 大 鼠 ， 骨 髓 中 分 离 出 细 胞 ， 于 ３ ℃ 、 于 置 ７
５ Ｃ 饱 和 湿 度 的培 养 箱 中 培 养 ， ～ ４天 首 次 换 液 ， 后 每 Ｏｚ ３ 以 ３天 换 液 １ 。每 天 观 察 细 胞 生 长 情 况 ， ～ １ 次 ８ ２天 细 胞 生 长 融 合 达 ８ 以 上 ， 含 有 ０ ０ Ｅ Ｔ 的 ０ ２ 胰 蛋 白 酶 消 Ｏ 用 ．１ Ｄ Ａ ．５
１ 材 料 与 方 法 １１ 主要试剂及仪器 ．
１４ ＭＳ ｓ 鉴 定 及 成 骨 诱 导 ． Ｃ 的
收集 培养的第 ３代 ＭＳ ｓ Ｂ Ｃ ，Ｐ Ｓ洗 涤 ３次 制备 成单 细胞
悬 液 ， 个 样 品约 需 ２ １ 个 细 胞 。将 重 悬 后 的 Ｓ 大 鼠骨 每 × ０ Ｄ 髓 间质 干 细 胞 悬 液 转 移 至 流 式 检 测 管 中 ， 别 加 入 Ｃ ２ 、 分 Ｄ ９
细胞 培 养箱 （ ｏｍａ ， Ｄ ９ Ｃ ３ Ｆ ｒ ） Ｃ ２ 、 Ｄ ４兔 抗 鼠单 克 隆 抗 体 均 购 自
ＤＡＫｏ公 司 。
ｌ 酸 甘 油 钠 ） 对 照 组 仅 加 入 完 全 培 养 基 ， 养 ３周 ， Ｂ 磷 ， 培 Ｐ Ｓ冲 洗 后 ４ 多 聚 甲醛 固 定 细 胞 ， 行 茜 素 红染 色 ５ ｎ 显微 镜 下 ％ 进 ｍｉ，
目前 ， 外 分 离 培 养 Ｂ ＭＳ 的 方 法 主 要 有 两 种 ： 骨 体 Ｍ Ｃｓ 全
细 胞 的特 异 性 标 志物 ｌ ， ５ 向神 经 细 胞 转 化 的 Ｂ — ＭＳ ｓ 表 ］ Ｍ Ｃ 不 达造血谱 系标 志物 Ｃ １Ｃ ５ Ｃ ３ ， Ｄ４ 而 表达 Ｃ ４ ， Ｄｌ， Ｄ４ ， Ｄ ４ Ｃ １， Ｄ ４
骨唾液酸蛋白在体外培养人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化中的角色
司） ； 中性红 （ Ｓ ｉ ｇ ｍａ公 司 ） ； 倒 置 光 镜 显 微 镜 ４ ｏ Ｃ 避 光静 置 １ ５ ｍｉ ｎ ，用 流 式 细 胞 仪 进行 分
（ Ｚ ｅ ｉ ｓ ｓ公 司 ， Ａ ｘ ｉ ｏ ｖ ｅ ｒ ｔ ４ ０型 ） ； 透 射 电 子 显 微 析 。 镜（ 日本 日立 公 司 ， Ｈ 一 ６ ０ ０型 ） ； 碱 性 磷 酸 酶 检 测试 剂 盒 （ 南 京 建 成 生 物技 术 有 限公 司 ） 。 骨 髓 问 充 质 干 细胞 标 志 物 Ｓ Ｔ ＲＯ一 １的 检 测 ：免疫 荧 光 细 胞化 学 染 色 步 骤 为 １ ０ ％Ｂ Ｓ Ａ
维普资讯
维普资讯
夏 冰 ． 等ｌ 骨唾液酸蛋白在体外培养人骨髓间充质干细胞向成禺细胞分｛ 匕 中的角色
谋题 孝 景 课 题 为 广 东 省 自然 科 学 基 金 团 队 项
目，研 究 期 限 ５ 年 ， 立 项 题 目“ 上 颈 椎 疾 患 与 损 伤 的 系列基 础和 临 床 研 究” ， 资 助 总 额 ５ ０ 万 ， 每 年
１ 材 料 和方 法 设计 ： 对 照 细 胞 观察 。 甘油 、 ５ ０ ｍｇ ／ Ｌ抗 坏 血酸 ；联合 组 添 加 上述 两
组 的所 有试 剂 ； 空 白对照组 不 添 加任 何 处理 因 素； 各组 均处 理 细胞 １ ２ ｄ 。 形 态学 观 察 ： 用 倒 置光 镜 显 微 镜 、 透 射 电 子 显 微镜观 察 培养细 胞 的形态 。 生长 曲线 的测 定 ： 取对 数 生 长期 细 胞接 种 于２ ４孔 板 培 养 ，细 胞 初浓 度 为 １ × １ ０ 细胞 ， 单 位 ：解 放 军 广 州 军 区 广 州 总 医 院 医学
分
材料 ： 实验于 ２ ０ ０ ５ — １ ０ ／ ２ ０ ０ ６ — １ ２在 解 放 １ ｍＵ 孔 ， ２ ４ ｈ后 添加 处 理 因素 。每 日取 ３孔
骨组织的细胞成分
骨组织的细胞成分
骨组织是由多种细胞成分组成的复杂结构，这些细胞成分在维持骨的正常生理功能中发挥着重要的作用。
以下是骨组织的主要细胞成分：
1. 成骨细胞：成骨细胞是骨组织的形成和发育过程中最重要的细胞成分之一。
它们负责骨基质的合成和分泌，以及骨组织的矿化过程。
成骨细胞还参与骨组织的修复和再生过程，通过合成新的骨质来修复骨折或损伤的部位。
2. 骨细胞：骨细胞是骨组织中的主要细胞类型，占据了骨质的大部分空间。
它们是成熟的、终末的分化的细胞，主要负责骨组织的维护和代谢。
骨细胞能够感受骨骼的机械刺激，参与骨的重建过程，通过调整骨质和骨髓的成分来适应机械负荷的变化。
3. 破骨细胞：破骨细胞是一种特殊的巨噬细胞，主要负责骨组织的吸收和破坏。
在骨的重建过程中，破骨细胞会释放出酸性物质和蛋白水解酶，分解和吸收骨质。
在骨折愈合、牙根吸收和骨髓腔的形成等生理过程中，破骨细胞也发挥着重要作用。
4. 骨髓间充质干细胞：骨髓间充质干细胞是一种具有多向分化潜能的干细胞，可以分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌腱细胞等多种类型。
骨髓间充质干细胞在骨组织修复和再生过程中发挥着重要的作用，能够促进骨折愈合、组织工程骨的形成以及骨缺损的修复。
5. 骨膜成纤维细胞：骨膜成纤维细胞是骨膜中的主要细胞成分，
主要负责合成和分泌胶原蛋白和多种生长因子等生物活性物质。
这些物质对于维持骨质的结构和强度具有重要作用，同时也有助于骨折愈合和骨组织的再生。
负载抗结核药物与骨形态发生蛋白2缓释微球的3D打印人工骨能促进骨髓间充质干细胞成骨
Chinese Journal of Tissue Engineering Research ｜Vol 25｜No.28｜October 2021｜ 4447负载抗结核药物与骨形态发生蛋白2缓释微球的3D 打印人工骨能促进骨髓间充质干细胞成骨刘昌昊1，郑建平2，施建党3，朱 禧3，周占文1，张 旭1文题释义：新合成的抗结核人工骨：即3D 打印的PA-824、莫西沙星和吡嗪酰胺/骨形态发生蛋白2/纳米羟基磷灰石抗结核人工骨，该人工骨在脊柱结核治疗过程中有望实现局部高效抗结核和重建病灶骨缺损双重效果，为拓展脊柱结核的外科治疗提供数据。
成骨分化：将未分化的间充质干细胞最终诱导分化为骨细胞的过程。
载有骨形态发生蛋白2的抗结核人工骨与骨髓间充质干细胞共培养后，碱性磷酸酶活性增强和钙结节数量增多，成骨相关因子表达水平升高，可见细胞在人工骨的诱导下完成了成骨分化。
摘要背景：脊柱结核病灶清除术后局部有效药物浓度不足及残留骨缺损的修复是目前脊柱结核治疗的难题，新型抗结核药物联合骨形态发生蛋白2成为解决该问题的新思路，可有效促进骨缺损修复。
目的：观察PA-824、莫西沙星和吡嗪酰胺/骨形态发生蛋白2/纳米羟基磷灰石抗结核人工骨对兔骨髓间充质干细胞成骨分化和黏附能力的影响。
方法：提取并纯化兔骨髓间充质干细胞；以纳米羟基磷灰石为材料，制备含抗结核药物PA-824、莫西沙星和吡嗪酰胺与骨形态发生蛋白缓释微球的3D 打印人工骨，并与第3代骨髓间充质干细胞共培养，作为实验组；将骨形态发生蛋白2与骨髓间充质干细胞共培养，作为阳性对照组；将骨髓间充质干细胞单独培养，作为空白对照组。
培养第1，3，7，14，21天检测兔骨髓间充质干细胞增殖、成骨分化及细胞黏附效果，以评估该人工骨对兔骨髓间充质干细胞成骨分化的影响，以CCK-8法检测细胞增殖和细胞毒性，以钙结节沉积程度及碱性磷酸酶表达活性评价成骨分化效果，荧光定量PCR 和Western blot 法检测成骨相关基因和蛋白表达水平，扫描电镜观察细胞黏附特性。
骨髓间充质干细胞成软骨分化机制研究进展
骨髓间充质干细胞成软骨分化机制研究进展张佳瑶同济大学口腔医学院·同济大学附属口腔医院修复科，上海牙组织修复与再生工程技术研究中心 200072刘玛丽浙江杭州师范大学 310000摘要：近年来，随着我国科技实力的不断增强，骨组织工程飞速发展，为骨修复带来了全新的期盼。
骨髓间充质干细胞是骨组织工程中的种子细胞，通过诱导骨髓间充质干细胞定向分化为软骨细胞能够有效治疗骨关节炎、软骨缺损等疾病，由于骨髓间充质干细胞在分化过程中不仅涉及众多信号通路，并且还会受到蛋白质、药物、RNA以及基因等多种因素的影响，因此，为进一步提升骨髓间充质干细胞在科学研究和临床中的应用效果，本篇文章将依据国内外的相关研究，对骨髓间充质干细胞成软骨分化机制的研究进展展开综述。
关键词：骨髓间充质干细胞；软骨细胞；分化机制引言：骨髓间充质干细胞是一种尚未分化充分的类中胚层细胞，具有多向分化潜能，能够在特定的条件下分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、心肌细胞以及神经元等[1-5]。
由于骨髓间充质干细胞取材方便、对身体损伤小并免疫原性相对较低，所以，它在组织工程学中的应用非常广泛，是骨组织工程中不可或缺的种子细胞。
近年来，随着我国人口老龄化的加剧，软骨病变、骨关节炎等疾病的发病率显著提升，对广大老年人群的机体健康和日常生活造成了严重的影响。
软骨组织主要由细胞外基质和软骨细胞共同组成，属于一种结缔组织，由于该组织内缺少血管和神经支配，一般无法自我再生，再加之软骨细胞的增殖能力也非常薄弱，所以，软骨损伤通常无法自我修复，如何有效治疗软骨相关疾病一直深受医学界的关注。
随着骨组织工程的高速发展，诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化在治疗软骨病变、骨关节炎等疾病中的优势作用日益凸显，但是，由于骨髓间充质干细胞成软骨在分化过程中很容易因发生肥大变性而生成纤维软骨，从而导致治疗陷入中断或者失败，故此，总结分析骨髓间充质干细胞成软骨分化机制的研究进展对于相关科学研究及临床治疗具有重要意义[6-10]。
干细胞标志物
IWHLDA ： 人 类 白 细 胞 分 化 抗 原 的 国 际 协 作 组 会 议 （ International workshop on human leukocyte differentiation antigens)
至2010 年已被确定人类CD抗原共363群（CD1-CD363），许多群 中还包括若干个亚群；根据分布的细胞系分为T细胞、B细胞、髓 细胞、NK 细胞、血小板、活化细胞、粘附分子、内皮细胞、细胞 因子受体、红细胞、树突状细胞、干细胞/祖细胞、碳水化合/凝 集素等CD抗原，共13组。 动物的白细胞分化抗原也逐渐地采用CD命名法，与人类CD相同的 ，加上与人类相同的编号。为了与人的CD相区别，在CD前加上动 物种类的的缩写，例如BoCD，表示牛的白细胞分化抗原。绵羊、 山羊、马的分别表示为OvCD、CpCD、EpCD。
作用：
1.参与细胞间的识别、细胞的活化和信号转导、细胞的增殖与分 化、细胞的伸展与移动
2.免疫应答、炎症发生、凝血、肿瘤转移、创伤愈合
细胞膜受体
受体：（receptor）是一种能够识别和选择性结合某种 配体（信号分子）的大分子物质。 配体(ligand)：指细胞外的信号分子，包括激素，神经 递质，抗原，药物以及其他有生物活性的化学物质。
IL-4受体，细胞生长、分化 IL-6受体，细胞生长、分化 IL-7受体，细胞生长 -8受体，趋化和活化PMN
CDw130
AM64(IL-6R-gp130SIG)
广泛
IL-6受体gp130，转导信号
注：Thy：胸腺细胞；DC：树突状细胞：FDC：滤泡树突状细胞；B：B细胞； Bsub:B亚群；Pre-B，前B细胞；Bm：成熟B细胞；Ba:活化B细胞；T：T细胞； Tsub：T亚群；Ta：活化T细胞；M：Ma：活化单核细胞；Mac：巨噬细胞；Mas ：肥大细胞；PC：浆细胞；G：粒细胞；PMN：多形核细胞；My：髓样细胞； NK：自然杀伤细胞；NKsub:NK亚群；LHC：表皮郎罕氏细胞；RS：ReedSrtenterg细胞；NEC：神经内分泌细胞；RBC：细细胞；Pt：血小板；Eo：嗜酸 性粒细胞；BM：骨髓细胞；Meg:巨核细胞；Fb：成纤维细胞；En：内皮细胞； Leu：白细胞；gp：糖蛋白；p：蛋白质；VLA：很晚出现在抗原；CALLA：共同 型急性淋巴母细胞白血病抗原；LAMP：溶酶体相关膜蛋白；MCP：膜辅蛋白； MAC：膜攻击单位；LFA：淋巴细胞功能相关抗原；CR：补体受体；3FAL：3fucosyl-N-acetyl-lactosamine;PECAM:血小板内皮细胞粘附分子；ECMR：细胞 外基质受体；LCA：淋巴细胞共同抗原；PTPase：磷酸酪氨酸磷酸酯酶；ICAM ：细胞间粘附分子；N-CAM：神经细胞粘附分子；TAP：T细胞活化蛋白；Tyr-P ：磷酸化酪氨酸；VCAM：血管细胞粘附分子；GPI：糖基磷脂酰肌醇；AIM：活 化诱导分子；LIF：白血病抑制因子；OSM：抑瘤素-M；CNTF：睫状神经营养因 子；CA：胶原蛋白；LM：层粘连蛋白；FN：纤粘连蛋白；FB：血纤维蛋白原； vWF：von Willbrand因子；TM-4：四次跨膜家族。
干细胞标志物
干细胞鉴定
一般生物学特性 细胞标志物 增殖能力 分化能力
干细胞标志物 有哪些？
细胞表面分子 细胞内特异基因的表达 细胞内特殊物质的表达 其他
细胞膜表面分子
又被称为膜抗原或者表面标记分子（surface marker） ，大多数为跨膜（糖）蛋白，结构上分为膜外区、跨膜 区和胞质区，胞质区执行信号转导功能。少数膜分子并 非跨膜蛋白，而是以糖基磷脂酰肌醇（GPI）方式连接 锚固在细胞膜上。
4.钙黏蛋白家族(cadherin family)：指在Ca2+参与下使细胞间 相互聚集的细胞粘附分子，又称钙粘着蛋白（C-adherin）。 已知该家族有3个成员，分布在上皮组织的P-钙粘着蛋白、主 要分布在神经组织的N-钙粘着蛋白、分布在胎盘和间皮组织的 P-钙粘着蛋白。 5.未归类的黏附分子
细胞因子受体的分类
• I型细胞因子受体家族（红细胞生成素受体超家族）
•
• •
II型细胞因子受体家族
Ⅲ型肿瘤坏死因子受体超家族 Ⅳ型趋化性细胞因子受体家族（G-蛋白偶联受体）
MHC
在诱导移植排斥反应过程中发挥主要作用的组织抗原被称为主 要组织相容性抗原（major histocompatibility antigen）。
包括LFA-1、 LFA-2、 LFA-3、ICAM-1、 ICAM-2和一些补体受 体等。
2.选择素家族（selectin family)
主要包括白细胞-选择素、血小板-选择素和内皮细胞-选择素3 种，即CD62L、CD62P和CD63E。
3.免疫球蛋白超家族( Ig superfamily)
共15个，主要有主要有CD2、CD4、CD8、CD28、CD31、CD54、 CD58、CD80、CD86。
人骨髓间充质干细胞免疫表型
人骨髓间充质干细胞免疫表型
人骨髓间充质干细胞是一类来源于骨髓的多能干细胞，具有广泛的多向分化能力和免疫调节功能。
免疫表型是指干细胞在表面表达的免疫相关标记物。
BM-MSCs通常被认为具有低免疫原性和免疫调节特性，能够抑制炎症反应并调节免疫应答。
以下是一些常见的人骨髓间充质干细胞的免疫表型标记物：
1. 表面标记物CD73（5'-核苷酸酶）和CD105（内皮细胞特异性抗原1）：它们是BM-MSCs的特异标记物，用于鉴定和区分BM-MSCs。
2. 克隆标记物CD90（Thy-1）：它是一种早期表型和干细胞特异性标记物，常用于标记BM-MSCs。
3. 免疫抑制相关标记物CD44（提供细胞-细胞相互作用）、CD29（β1整合素）和CD166（启动细胞化学）、HLA-ABC（人类白细胞抗原A、B和C）等。
4. 免疫抑制相关分子HLA-G（人类白细胞抗原G）：它是一种非经典的类I型MHC分子，在免疫耐受和抗炎反应中起到重要作用。
需要注意的是，BM-MSCs的免疫表型标记物可能因不同来源、培养条件和实验方法的不同而有所差异。
因此，在研究和应用BM-MSCs时，需要结合多个标记物来评估其特性和免疫功能。
骨髓间充质干细胞的免疫表型及其调节免疫应答的能力使其在免疫治疗和组织工程等领域具有广泛的应用前景。
骨髓间充质干细胞形态
骨髓间充质干细胞形态骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）是一类具有多向分化潜能的成体干细胞，广泛存在于人体的骨髓、脂肪组织、胎盘等多种组织中。
骨髓间充质干细胞形态多样，具有一定的可塑性，在治疗各种疾病和损伤中具有广泛的应用前景。
骨髓间充质干细胞主要通过形态学特征进行鉴定和分类。
在显微镜下观察，骨髓间充质干细胞呈现为纤维状或星状，细胞体积较大，胞质丰富，呈圆形或椭圆形，细胞核呈卵圆形或半圆形，染色质呈颗粒状分布。
此外，骨髓间充质干细胞胞浆内还可见到较为明显的内质网和线粒体，这些特征可以帮助鉴定和鉴别骨髓间充质干细胞。
骨髓间充质干细胞具有较高的增殖能力和自我更新能力。
它们可以通过对增殖和分化相关因子的调控，不断地进行自我更新和增殖，从而保持其细胞群体的稳定性。
同时，骨髓间充质干细胞还可以向多种细胞系分化，包括成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞等。
这种多向分化潜能为骨髓间充质干细胞在组织修复和再生中的应用提供了基础。
除了形态学特征外，骨髓间充质干细胞还具有一系列的免疫表型特征。
在表面标记物方面，骨髓间充质干细胞通常表达CD73、CD90、CD105等阳性标志物，同时不表达CD34、CD45等造血干细胞和免疫细胞表面标记物。
这些免疫表型特征有助于进一步确认骨髓间充质干细胞的身份。
骨髓间充质干细胞不仅具有多向分化潜能，还具有广泛的免疫调节和抗炎作用。
这些特性使得骨髓间充质干细胞在临床上有着广泛的应用前景。
目前，骨髓间充质干细胞已被广泛应用于骨科、创伤、心血管疾病、免疫性疾病等多个领域。
在骨科领域，骨髓间充质干细胞可以通过向成骨细胞的分化，促进骨组织的修复和再生。
在创伤领域，骨髓间充质干细胞可以促进创伤部位的愈合，减少炎症反应和瘢痕形成。
在心血管疾病领域，骨髓间充质干细胞可以分化为心肌细胞，促进心肌组织的再生。
在免疫性疾病领域，骨髓间充质干细胞可以通过调节免疫反应，减轻炎症反应和免疫损伤。
氯化锂对骨质疏松症的作用
DOI：10.3969/j.issn.l674-2591.2021.02.014•综述・氯化锂对骨质疏松症的作用张浦燊1，田发明1，张柳2，李赫桐1［摘要］氯化锂(lithiumchloride,LiCl)在治疗精神疾病方面已经安全有效地使用了半个多世纪。
近年来，LiCl在抗骨质疏松症中的作用逐渐得到证实。
本文综述LiCl对促进骨形成并改善骨骼质量的效果，如LiCl可对成骨细胞(osteoblast,OB)增殖和分化产生影响进而调控OB的生长发育，且能够减少破骨细胞(osteoclast,OC)的数量并抑制其活性，它还能促进骨髓基质细胞(bone marrow derived mesenchymal stem cells,BMSC)向成骨细胞的分化，从而对原发性及继发性骨质疏松动物模型产生治疗作用。
综上，LiCl在抗骨质疏松症方面有着很好的临床应用价值，可作为一种潜在治疗骨质疏松症的药物。
［关键词］氯化锂；骨质疏松症；研究进展中图分类号：R589；R681文献标志码：AEffects of lithium chloride on osteoporosisZHANG Pu-shen',TIAN Fa-ming',ZHANG Liu2,LI He-tong1.North China University of Science and Technology,Tangshan063210,Hebei,China；2.Department of Orthopedics,Emergency Management General Hospital,National Mine Medical Security Center,Beijing100028,China[Abstract]Lithium chloride has been used safely and effectively in the treatment of mental illness for more than half a century.In recent years，the role of lithium chloride(LiCl)in anti-osteoporosis has been gradually confirmed.This paper introduces that LiCl can promote bone formation and to improve bone mass，can affect the proliferation and differentiation of osteoblasts(OB)and regulate the growth and development of OB，can reduce the number of osteoclasts(OC)and inhibit their activity.It can influence the differentiation of bone marrow stromal cells，and play roles on animal model with primary or secondary osteoporosis.LiCl has good clinical application potential asa medicine for osteoporosis.[Key words]lithium chloride；osteoporosis；research progress骨质疏松症(osteoporosis,OP)是一种以骨量下降、骨组织微结构破坏为特征，使骨脆性增加，易发生骨折的代谢性骨病［1］。
骨髓间充质干细胞（BMSC）是什么？骨髓间充质干细胞详细介绍
骨髓间充质干细胞（BMSC）是什么？骨髓间充质干细胞详细介绍骨髓间质干细胞(Bone Mesenchymal Stem Cells, BMSC)是骨髓中除造血干细胞以外的另一种重要的成体干细胞，参与构成造血微环境，同时还具有多向分化潜能、低免疫原性、取材方便、扩增迅速、遗传背景稳定等特点，在组织工程和细胞及基因治疗等方面具有广阔的应用前景。
骨髓间充质干细胞(BMSC),既往称为骨髓基质成纤维细胞,是一类起源于中胚层的成体干细胞,具有自我更新及多向分化潜能,可分化为多种间质组织,如骨骼、软骨、脂肪、骨髓造血组织等。
骨髓BMSC的迁移、定植、增殖与分化,需要从外界获取信息。
其分化方向取决于所在的微环境。
这里的”微环境”不仅包括骨髓微环境,还包括局部间质组织微环境。
骨髓间充质干细胞具有向中胚层和神经外胚层来源的组织细胞分化的能力，这些细胞包括成肌细胞、肝细胞、成骨细胞、软骨细胞、成纤维细胞、神经胶质细胞、神经细胞、造血干细胞、基质细胞等，在两性霉素B和5-氮胞苷作用下，还可形成肌小点，骨髓间充质干细胞用于中胚层和神经外胚层来源的组织损伤及退行性病变的治疗前景巨大。
动物实验已经证实，骨髓间充质干细胞单独应用可以较好地促进骨折愈合和软骨损伤的修复，通过体外培养使其覆盖于陶瓷支架或碳纤维网络等再植入患处效果更明显。
骨髓间充质干细胞体外培养，因具有黏附于塑料培养皿壁的能力而易于分享，体外经过长期连续培养和冷冻保存后不会改变其分化潜能，植入以后可以分化成造血以外的组织，如肺、软骨、骨、神经等，并表现出相应组织细胞的表型。
将骨髓间充质干细胞植入小鼠体内，发现其可向肌肉组织处迁移并参与新肌的再生；而将人的骨髓间充质干细胞植入大鼠的脑内，发现其分化为星形胶质细胞并较好地与受体组织结合。
将流产胎儿体内的骨髓干细胞植入人为诱发病变的实验鼠肝脏内，发现干细胞在实验鼠体内渐渐长为肝细胞，病鼠肝脏恢复正常功能。
骨髓间充质干细胞易于外源基因的导入和表达，可作为基因载体，从而将组织工程治疗和基因治疗有机地结合在一起。
TAp63α基因在BMP9诱导骨髓间充质干细胞成骨分化中的调节作用的开题报告
TAp63α基因在BMP9诱导骨髓间充质干细胞成骨分化中的调节作用的开题报告标题：TAp63α基因在BMP9诱导骨髓间充质干细胞成骨分化中的调节作用研究背景和意义：骨髓间充质干细胞（BMSC）是一种多能干细胞，它们具有很强的自我更新和分化能力，可分化成多种细胞类型，包括成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞。
骨形成是一个复杂的过程，涉及到多种信号分子的调节作用，其中骨形态发生蛋白9（BMP9）是重要的骨形成诱导分子。
研究已经表明，BMP9可以促进BMSC的成骨分化，但其具体调节机制仍不清楚。
TAp63α基因是一种转录因子，在肌肉、骨骼和心脏发育中发挥重要作用。
最近的研究表明，TAp63α可能在BMP9诱导BMSC成骨分化中发挥重要调节作用。
因此，深入研究TAp63α基因在BMP9诱导BMSC成骨分化中的调控机制对于揭示骨形成的分子机制以及寻找治疗骨疾病的新靶点都具有重要意义。
研究内容：1. 构建TAp63α基因的表达载体。
2. 采用PCR、Western blotting和免疫荧光染色等方法，检测TAp63α基因在BMSC中的表达水平，在不同时间点和不同剂量BMP9处理下，评估BMP9的影响以及TAp63α基因的表达变化。
3. 通过细胞增殖、转化和成骨分化的实验评估TAp63α基因对BMSC 成骨分化的影响，并探讨其与BMP9的相互作用。
4. 采用RNA干扰技术（shRNA）沉默TAp63α基因，评估其沉默对BMP9诱导的BMSC成骨分化的影响。
预期结果：本研究预计能够验证TAp63α基因在BMP9诱导BMSC成骨分化过程中的表达，并探究其调节作用机制。
研究结果有望揭示TAp63α基因与BMP9之间的相互作用，为治疗骨疾病提供新的思路和靶点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
骨髓间充质干细胞骨形成标志物
骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）是一类具有多向分化潜能和自我更新能力的干细胞，在体内广泛存在于骨髓、脂肪组织、胎盘等多个组织中。
它们不仅可以分化为骨细胞、脂肪细胞和软骨细胞等成骨细胞，还具有抗炎、免疫调节、创伤修复等多种生物学功能。
因此，MSCs在组织工程、再生医学和临床治疗等领域具有广阔的应用前景。
骨形成标志物是用来评估骨形成过程中相关细胞活性和功能的指标。
常用的骨形成标志物有碱性磷酸酶（ALP）、骨骼特异性碱性磷酸酶（BALP）、骨钙素（OCN）、骨形态发生蛋白（BMP）等。
这些标志物的表达水平可以反映骨细胞的分化和骨形成的程度。
研究表明，MSCs具有较高的骨形成潜能。
在适当的诱导条件下，MSCs可以分化为成骨细胞，并表达一系列骨形成标志物。
碱性磷酸酶是成骨细胞常见的表面标志物，其在骨细胞分化过程中起到重要的催化作用。
BALP是碱性磷酸酶的骨骼特异性亚型，其表达水平可以直接反映成骨细胞的分化程度。
OCN是一种由成骨细胞合成和分泌的蛋白质，是成骨细胞功能活性的重要指标。
BMP是促进骨细胞分化和骨形成的重要因子，在MSCs向骨细胞分化过程中起到关键的调控作用。
研究发现，MSCs在体外培养条件下，通过特定的生长因子和细胞
因子的刺激，可以诱导其向成骨细胞分化，并表达骨形成标志物。
例如，将MSCs培养在含有骨形成相关因子（如BMP-2、BMP-7等）的培养基中，可以明显促进MSCs向成骨细胞分化，并增强其表达骨形成标志物的能力。
MSCs还具有抗炎和免疫调节的功能。
炎症反应是骨损伤和骨疾病发生发展的重要环节，而MSCs可以通过抑制炎症因子的产生和调节免疫细胞的活性，减轻炎症反应，促进骨修复和再生。
研究表明，MSCs分泌的细胞因子能够抑制炎症介质的产生和释放，减轻炎症反应，促进受损组织的修复。
同时，MSCs还可以调节免疫细胞的活性，抑制免疫反应的过度，减少免疫介导的骨破坏，并促进骨形成。
由于其多向分化潜能和多种生物学功能，MSCs在组织工程和再生医学领域被广泛应用。
利用MSCs可以构建多种功能性组织工程支架，用于骨缺损的修复和再生。
此外，MSCs还可以通过直接注射或局部植入的方式应用于临床治疗，用于促进骨折的愈合、骨缺损的修复和骨疾病的治疗。
骨髓间充质干细胞具有成骨潜能和多种生物学功能，可以通过分化为成骨细胞和表达骨形成标志物来促进骨形成。
MSCs在组织工程、再生医学和临床治疗等领域有着广泛的应用前景，为骨损伤和骨疾病的治疗提供了新的思路和方法。
未来的研究还需进一步明确
MSCs的分化机制和调控网络，以及优化MSCs的扩增和应用技术，以提高其临床应用的效果和安全性。