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不同氧环境中破骨细胞的分化、发育、功能变化

梁静  邓廉夫  
【摘要】:[目的]成人骨骼疾病中,多数是由于破骨细胞功能过强而使骨吸收亢进导致的,包括绝经后骨质疏松、牙周病、炎症中的骨溶解、多发性骨髓瘤等,所以明晰生理病理状态破骨细胞的发育、分化、功能,并发现抑制破骨细胞抗骨吸收功能的药物是基础骨科学领域的研究重点。氧是生命活动代谢中不可或缺的条件。同样,破骨细胞也需要特殊的氧环境。本实验拟观察不同氧浓度下破骨细胞诱导过程中的分化发育,寻找破骨细胞体外培养的适宜氧浓度。[方法]取野生型 C57B/L 小鼠(2m 左右大小,male),断颈处死,冲洗获取股骨、胫骨内骨髓进行破骨细胞的诱导培养。用 RANKL(10ng/ml)和 M-CSF(10ng/ml)联合的诱导方案,将小鼠骨髓中单核-巨噬细胞系和 MOCP5(破骨前体细胞)体外诱导为破骨细胞样细胞。分别将原代及 MOCP5 置于20% O_2、7% O_2下诱导培养。用抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色检测破骨细胞形成的变化,并进行 TRAP 阳性细胞计数,用骨吸收陷窝甲苯胺蓝染色检测破骨细胞骨吸收活性的变化。[结果]骨髓中单核-巨噬细胞体外经 RANKL 和 M-CSF 联合诱导可分化为多核的破骨细胞样细胞,在诱导第3天细胞开始融合,第 5天 TRAP 染色强阳性,第8天可见象牙骨片上形成圆形椭圆形、腊肠形等多种形态的骨吸收陷窝。20% O_2、 7% O_2培养下形成的 TRAP 阳性破骨细胞数分别为17.82、25.22(P0.05),MOCP5在20% O_2、7% O_2培养下 TRAP 阳性破骨细胞数分别为40.83、48.4(P0.05),原代诱导的破骨细胞在20% O_2、7% O_2形成的骨吸收陷窝面积分别为3892.28、5356.70(P0.05)。[结论]体外 RANKL 和 M-CSF 联合可将骨髓单核-巨噬细胞诱导成多核的破骨细胞样细胞作为破骨细胞的研究模型。常氧条件下破骨细胞的 TRAP 阳性细胞数和骨吸收活性均低于7% O_2这一近于髓腔(6% O_2-8% O_2)内的氧环境。7% O_2培养下的破骨细胞更接近于体内生理状态的破骨细胞。

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