骨質(zhì)疏松癥抑制人間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨分化研究

謝勇

（黑龍江省佳木斯市中心醫(yī)院，黑龍江佳木斯154002）

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骨質(zhì)疏松癥抑制人間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨分化研究

謝勇

（黑龍江省佳木斯市中心醫(yī)院，黑龍江佳木斯154002）

摘要：為探討骨質(zhì)疏松癥對(duì)人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（hMSC）的成骨分化抑制作用，選取，抽取骨髓血樣，取原代干細(xì)胞，培養(yǎng)增殖至P4代，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分組和成骨誘導(dǎo)，隨后測(cè)定堿性磷酸酶含量，判斷成骨分化活性。實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)期間，觀察干細(xì)胞形態(tài)學(xué)特征。堿性磷酸酶含量檢測(cè)：隨培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，A組和B組堿性磷酸酶含量均出現(xiàn)上升趨勢(shì)。A組和B組中，使用成骨誘導(dǎo)液的1組，堿性磷酸酶含量更高，顯著高于空白對(duì)照組，差異p＜0.01。A組和B組中使用成骨誘導(dǎo)液組比較，堿性磷酸酶含量均存在顯著差異p＜0.01。A組和B組中空白對(duì)照組比較，堿性磷酸酶含量均存在顯著差異，A組顯著低于B組，差異p＜0.01。說(shuō)明骨質(zhì)疏松癥患者人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（hMSC）存在成骨分化抑制作用，給予成骨誘導(dǎo)液后，可促進(jìn)成骨分化。

關(guān)鍵詞：骨質(zhì)疏松癥；人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞；成骨分化

我國(guó)老年性骨質(zhì)疏松癥發(fā)病率隨人口老齡化趨勢(shì)發(fā)展逐漸升高，成為老年疾病防治的重點(diǎn)。近年來(lái)，hMSC體外培養(yǎng)研究發(fā)現(xiàn)，可誘導(dǎo)成骨、成軟骨及成脂肪分化，而成骨分化對(duì)于改善老年性骨質(zhì)疏松癥骨量和骨微細(xì)結(jié)構(gòu)具有重要作用［1］。為此，本次研究選取2013年5月——2015年5月本院收治的5例骨質(zhì)疏松癥患者作為A組，另選擇非骨質(zhì)疏松癥患者5例作為B組，對(duì)骨質(zhì)疏松癥對(duì)hMSC成骨分化的抑制作用進(jìn)行了對(duì)比分析，現(xiàn)報(bào)道如下。

1材料與方法

1.1一般資料

選取2013年5月——2015年5月本院收治的5例骨質(zhì)疏松癥患者作為A組，另選擇非骨質(zhì)疏松癥患者5例作為B組。A組，男2例，女3例，年齡49～71歲，平均年齡（60.25±11.33）歲；B組，男2例，女3例，年齡49～72歲，平均年齡（60.68±11.63）歲。兩組患者在年齡、性別等一般資料方面，無(wú)比較差異p＞0.05，認(rèn)為有可比性。兩組患者均簽署知情同意書(shū)，本研究經(jīng)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1分離培養(yǎng)

兩組患者均在本院行脊柱手術(shù)治療，術(shù)中抽取腰椎骨髓血20mL。兩組患者骨髓血樣均常規(guī)離心，取原代干細(xì)胞，吹打懸浮細(xì)胞，置于細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。培養(yǎng)14d后，使用胰蛋白酶收集細(xì)胞，并接種記錄為P1代，然后繼續(xù)按照上述方法進(jìn)行傳代。

1.2.2實(shí)驗(yàn)分組與成骨誘導(dǎo)

將A組和B組兩組患者的hMSC均擴(kuò)增至P4代，按相同密度接種至96孔培養(yǎng)板（1.33×104／cm2）。兩組成骨誘導(dǎo)液成分相同：地塞米松、二磷酸抗壞血酸、β－甘油磷酸、BSL－DMEM培養(yǎng)基。A組均分為2組，其中1組作為對(duì)照組（空白），使用10%FBS L－DMEM培養(yǎng)液；另1組使用上述成骨誘導(dǎo)液。B組分組方法同A組。兩組96孔板細(xì)胞增殖，用于堿性磷酸酶含量檢測(cè)。

1.2.3人間充質(zhì)干細(xì)胞堿性磷酸酶（ALP）含量檢測(cè)

將人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞接種于96孔板上，成骨誘導(dǎo)開(kāi)始后，記錄第3d、7d、14d細(xì)胞增殖活性堿性磷酸酶含量。采用酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀（Thermo354）計(jì)算各孔吸光度值，然后使用PBS、ALP緩沖液、對(duì)磷酸對(duì)硝基苯酯，常規(guī)避光孵育，然后測(cè)量OD值。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS20. 0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析研究數(shù)據(jù)，計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)，p<0.05認(rèn)為差異顯著，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1形態(tài)學(xué)特征

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞混懸液接種初始：干細(xì)胞呈圓形，可見(jiàn)懸浮的紅細(xì)胞，同含有細(xì)胞碎片，未見(jiàn)細(xì)胞貼壁。

原代干細(xì)胞接種完成后，細(xì)胞形態(tài)為小圓形、多角形和梭形，接種3～5h開(kāi)始出現(xiàn)細(xì)胞貼壁，僅為少量貼壁，呈集落樣生長(zhǎng)，此狀態(tài)持續(xù)約48h，后可見(jiàn)少量細(xì)胞貼壁；細(xì)胞接種3d后，細(xì)胞形態(tài)較為均一，均呈現(xiàn)長(zhǎng)梭型，吸棄未貼壁細(xì)胞，對(duì)培養(yǎng)液進(jìn)行更換（首次）。

培養(yǎng)接種7d后，干細(xì)胞仍為形態(tài)均一的長(zhǎng)梭型，呈集落樣生長(zhǎng)。

培養(yǎng)至14d時(shí)，干細(xì)胞呈漩渦樣生長(zhǎng)，融合達(dá)到70%～90%時(shí)，出現(xiàn)纖維細(xì)胞樣形態(tài)。

2.2人間充質(zhì)干細(xì)胞堿性磷酸酶含量檢測(cè)

體外培養(yǎng)3d、4d、7d，隨培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，A組和B組堿性磷酸酶含量均出現(xiàn)上升趨勢(shì)。A組中，使用成骨誘導(dǎo)液的1組，堿性磷酸酶含量更高，顯著高于空白對(duì)照組，差異p＜0.01（χ2＝29.256，P＝0.002），認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。B組中，使用成骨誘導(dǎo)液的1組，堿性磷酸酶含量更高，顯著高于空白對(duì)照組，差異，認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

A組和B組中使用成骨誘導(dǎo)液組比較，堿性磷酸酶含量均存在顯著差異，A組顯著低于B組，差異，認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

A組和B組中空白對(duì)照組比較，堿性磷酸酶含量均存在顯著差異：A組顯著低于B組，差異，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，如圖1所示：

圖1兩組hMSC細(xì)胞堿性磷酸酶（ALP）活力檢測(cè)Fig.1 Activity detection ofALP of two group hMSC cells

3　討論

目前，骨質(zhì)疏松癥治療方法較多，但是總體效果不夠理想，尤其在骨愈合與骨再生方面治療效果較差。hMSC與成骨分化存在密切聯(lián)系，而成骨分化骨再生及愈合的基礎(chǔ)。故本次研究中對(duì)骨質(zhì)疏松癥患者的hMSC與成骨分化進(jìn)行了對(duì)比，研究結(jié)果顯示，骨質(zhì)疏松癥患者h(yuǎn)MSC堿性磷酸酶含量較非骨質(zhì)疏松者下降。本次研究還發(fā)現(xiàn)，骨質(zhì)疏松癥患者h(yuǎn)MSC使用成骨誘導(dǎo)液后，堿性磷酸酶含量升高。

堿性磷酸酶是hMSC細(xì)胞早期成骨分化指標(biāo)，可于早期促進(jìn)hMSC向成骨細(xì)胞分化，而本次研究發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松癥患者h(yuǎn)MSC細(xì)胞中堿性磷酸酶含量下降，對(duì)于成骨細(xì)胞分化不利，提示發(fā)生了抑制作用。此外，通過(guò)成骨誘導(dǎo)液可提高堿性磷酸酶含量，從而促進(jìn)成骨分化。國(guó)外相關(guān)臨床研究認(rèn)為，骨質(zhì)疏松患者h(yuǎn)MSC培養(yǎng)液中堿性磷酸酶含量略低于非骨質(zhì)疏松患者，但差異不顯著，與本次研究存在差異，分析其原因可能與時(shí)間、誘導(dǎo)液劑量相關(guān)，應(yīng)進(jìn)一步深入研究［2］。

骨質(zhì)疏松癥患者人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（hMSC）存在成骨分化抑制作用，給予成骨誘導(dǎo)液后，可促進(jìn)成骨分化［3］。

參考文獻(xiàn)：

［1］代學(xué)俊，岑藹兒，張春梅，等.骨質(zhì)疏松癥抑制人間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨分化［J］.中山大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)科學(xué)版)，2014，11（05）:723- 729.

［2］楊楠. miR- 21及其靶基因Sprouty1調(diào)控人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨分化的機(jī)制研究［D］.西安：第四軍醫(yī)大學(xué)，2012.

［3］董海，周之德，戴力揚(yáng).骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨定向分化的研究進(jìn)展［J］.創(chuàng)傷外科雜志，2012，（05）：138- 139.

Research on Inhibition of Osteoporosis on hMSCOsteogenic Differentiation

XIE Yong
(JiamusiCentral Hospital of Heilongjiang Province, Jiamusi 154002, China)

Abstract:To investigate inhibition of osteoporosis on hMSC osteogenic differentiation, this paper selected two group patients. Extractingmarrow blood and primary stem cells of two groups, make cell proliferation to P4 generation, take osteogenic induction, and then mesure the content of alkaline phosphatase to determine the activity of osteogenic differentiation. Boththe alkaline phosphatase content of group A and group Bincreased. Alkaline phosphatase content of the group with the use of osteogenic induction solution was significantly higher than the control group, the difference was p< 0.01. Alkaline phosphatase content of group A and group B used osteogenic induction solution were significantly different p<0.01. Alkaline phosphatase levels were significantly different p<0.01 in the control group of group A and group B, and group A was significantly lower than group B. It indicated thatinhibition of osteoporosis on hMSC osteogenic differentiation, after given osteogenic induction liquid can promote osteogenic differentiation.

Key words:Osteoporosis; hMSC; Osteogenesis differentiation

作者簡(jiǎn)介：謝勇（1979-），男，黑龍江佳木斯人，主治醫(yī)師，碩士研究生，從事骨外科工作。

收稿日期：2015- 12- 26

中圖分類號(hào)：R580

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-8646（2016）03-0016-02