小鼠成骨细胞试剂盒的应用

背景^[1-2]

小鼠成骨细胞试剂盒适用于分离培养新生儿或成年小鼠的成骨细胞。小鼠成骨细胞试剂盒提供了小鼠成骨细胞的组织分离条件，分离单个细胞的效率高。此外，还能保证所分离的细胞在培养基中具有很高的活性。利用的成纤维抑制体系，可以程度地降低所培养的成骨原代细胞中成纤维细胞的含量。

生理结构^[3-6]

小鼠成骨细胞试剂盒包含：（1）OptiTDSTM小鼠成骨细胞组织解离液（2）小鼠成骨细胞组织处理缓冲液（3）FibrOutTM小鼠成骨细胞成纤维抑制剂（4）小鼠成骨组织洗液（5）小鼠成骨细胞生长因子及血清（6）小鼠成骨细胞基础培养基（7）小鼠成骨组织预备液。

成骨细胞(osteoblast，OB)主要由内外骨膜和骨髓中基质内的间充质始祖细胞分化而来，能特异性分泌多种生物活性物质，调节并影响骨的形成和重建过程。在不同成熟时期，成骨细胞在体内表现为4种不同形态，即前成骨细胞(preosteoblast)、成骨细胞(osteoblast)、骨细胞(osteocyte)和队形细胞(bonesliningcell)。前成骨细胞是成骨细胞的前体，由基质干细胞分化，沿着成骨细胞谱系发育而成，位于覆盖骨形成表面的成骨细胞的外侧。成熟的成骨细胞是位于骨表面的单层细胞，承担着合成骨基质的重要功能。

骨细胞是在成骨细胞系谱中成熟和终极的分化细胞。骨细胞包埋于矿化骨组织中，浅表骨细胞仍然保留部分成骨细胞结构。队形细胞是排列于成体大部分骨表面的一层形态扁平或呈长方形的细胞。活跃的成骨细胞为梭形、锥形或立方形，胞浆嗜碱性。细胞核位于细胞的一端，核仁明显，表面有短的突起与相邻细胞连接。

电镜下胞浆内具有典型的蛋白合成结构——丰富的粗面内质网及核糖体，高尔基体较发达。骨代谢过程中，成骨细胞和破骨细胞相互协调，使骨质的形成与吸收处于一种动态平衡，维持骨骼的不断更新。其中，成骨细胞是骨形成细胞，对骨组织的生长发育、骨代谢平衡、骨量平衡和骨损伤修复起关键作用。体外培养成骨细胞，作为常用的体外实验模型，成为研究骨生理、病理及修复的重要手段，也成为研究成骨细胞生长代谢及骨组织工程的基础。虽然骨组织机械韧性很强，但利用试剂盒中提供的骨组织分离体系来分离，EDTA/EGTA处理过的薄的骨组织片能使得骨组织中成骨细胞的一些功能特性发生改变，从而将成骨细胞分离开来。

应用^[7][8]

用于细菌脂多糖通过TLR-4通路抑制小鼠成骨细胞分化及基质矿化的分子机制研究

细菌脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)是细菌内毒素的主要成分,包括特异性多糖,非特异性多糖和类脂A,其中类脂A是主要的毒性部分,而细菌内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁上的特有结构,其也是细菌主要的致热源,有相关研究表明,细菌释放的脂多糖是导致开放性骨折不愈合的主要原因。炎症导致的骨折不愈合,主要是由于细菌脂多糖引起的成骨细胞炎症反应,例如白细胞介素-1,白细胞介素-6和活化因子配基(RANKL)释放,或者是诱导成骨细胞分泌破骨细胞激活因子,从而能诱导破骨细胞成熟和激活。但是对于细菌脂多糖如何介导成骨细胞内信号传导的机制尚不清楚。

Toll样受体(Toll-LIKE RECEPTOR,TLR)是参与非特异性免疫的一类重要的蛋白分子,TLR是机体天然的监控器,可以监视各种不同的疾病分子模式,是机体抵抗感染的首要通道。TLR可以识别细菌脂多糖,从而诱导分泌促炎细胞因子。Toll样受体识别细菌脂多糖发挥炎症作用主要是通过Toll样受体信号传导的髓样分化因子(MyD88)依赖机制,其主要过程是,配体结合TLR后导致MyD88聚集在TLR的TIR结构域,聚集后髓样分化因子与IRAK相互作用,使其磷酸化,磷酸化后的IRAK与肿瘤坏死因子受体相关因子结合,最后介导炎症反应。也就是说细菌脂多糖通过TLR介导的髓样分化因子生成的炎症因子发挥着抑制成骨细胞成骨过程。针对感染导致骨不连,骨折不愈合,以小鼠成骨细胞为研究对象,推测细菌脂多糖通过Toll样受体对成骨细胞分化的影响,通过测量碱性磷酸酶的活性,骨基质骨化、碱性磷酸酶、骨钙蛋白和Runx2的表达,明确脂多糖对于成骨细胞分化和基质矿化的影响；同时通过核糖核酸干扰技术,进一步明确脂多糖TLR-4依赖通路对成骨细胞分化的影响。

参考文献

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[3]Stage Specific Expression of ATP-Binding Cassette and Solute Carrier Superfamily of Transporter Genes in Mammary Gland of Riverine Buffalo(Bubalus bubalis)[J].Ankita Sharma,Jigyasa Aggarwal,Monika Sodhi,Amit Kishore,B.P.Mishra,A.K.Mohanty,R.S.Kataria,JaiK.Kaushik,Manishi Mukesh.Animal Biotechnology.2014(3)

[4]Synthesis of new antibacterial composite coating for titanium based on highly ordered nanoporous silica and silver nanoparticles[J].Miguel A.Massa,Cristian Covarrubias,Mauricio Bittner,Ignacio Andrés Fuentevilla,Pavel Capetillo,Alfredo Von Marttens,Juan Carlos Carvajal.Materials Science&Engineering C.2014

[5]Efficient targeted pDNA/siRNA delivery with folate–low-molecular-weight polyethyleneimine–modified pullulan as non-viral carrier[J].Jingyun Wang,Bairui Dou,Yongming Bao.Materials Science&Engineering C.2014

[6]Quercetin reversed lipopolysaccharide-induced inhibition of osteoblastdifferentiation through the mitogen?activated protein kinase pathway in MC3T3-E1cells[J].Xin-Chun Wang,Nzhi-Jun Zhao,Chun Guo,Jing-Tao Chen,Jin-Ling Song,Li Gao.Molecular Medicine Reports.2014(6)

[7]Acceleration of peripheral nerve regeneration using nerve conduits in combination with induced pluripotent stem cell technology and a basic fibroblast growth factor drug delivery system[J].Mikinori Ikeda,Takuya Uemura,Kiyohito Takamatsu,Mitsuhiro Okada,Kenichi Kazuki,Yasuhiko Tabata,Yoshito Ikada,Hiroaki Nakamura.J.Biomed.Mater.Res..2014(5)

[8]刘远航.细菌脂多糖通过TLR-4通路抑制小鼠成骨细胞分化及基质矿化的分子机制研究[D].南方医科大学,2016.