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第43卷第3期 丁浩南,严 佳,唐诗佳,等. 佛手柑内酯对人牙髓干细胞成骨分化的影响[J].
2023年3月 南京医科大学学报(自然科学版),2023,43(3):334-342 ·335 ·
groups and the 15.0 μmol/L BP treatment was the best(P < 0.01). Conclusion:BP shows good biosafety and can promote the
osteogenesis differentiation of hDPSCs with better effect at the 15.0 μmol/L concentration in vitro.
[Key words] bergapten;human dental pulp stem cells;osteogenic differentiation;bone tissue engineering
[J Nanjing Med Univ,2023,43(03):334⁃342]
目前,由于外伤、肿瘤、炎症等多种因素导致的 结构 [13] ;另一项研究表明,BP 在体外和体内均可促
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临界大小骨缺损成为口腔修复的重大问题之一 。 进小鼠骨髓基质细胞分化为成骨细胞,并且通过触
传统用于骨增量的手段,例如自体骨移植等,虽在 发 WNT/β⁃catenin 信号通路增加成熟成骨细胞的
临床上取得了一定的治疗效果,但仍存在着诸如取 ALP [14] 、Runt 相关转录因子 2(Runt⁃related transcrip⁃
骨量有限、塑形困难等问题,从而导致供区产生较 tion factor 2,RUNX2)、OCN 和 COL1 的表达 [15] 。这
大损伤 。 些研究均表明 BP 可以通过调节骨稳态的方式促进
[2]
骨组织工程可将负载有种子细胞及具有成骨 骨组织再生。然而目前尚无BP对于人源干细胞生长
诱导效应生物因子的生物支架植入骨缺损区,诱导 分化影响的研究,这阻碍了其在组织工程中的应用。
新骨生成。与传统修复方法相比,骨组织工程有生 本研究将从细胞层面入手,研究 BP 对 hDPSC
物安全性好、损伤小、成骨诱导活性高等优点 。种 的体外增殖及成骨分化能力的影响,并探究其最佳
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子细胞与促成骨效应生物因子是骨组织工程的关 体外作用浓度,为BP在骨组织工程中的应用提供研
键。既往研究表明,多来源的干细胞是骨组织工程 究基础。
[4]
的理想细胞来源 。具有成骨诱导效应的生物因子
1 材料和方法
是近年来骨组织工程的研究重点,在众多具有诱导分
化的物质中,天然小分子化合物颇受重视,其具有来 1.1 材料
源广、易获取且生物安全性佳等优势 。 BP(M101152,上海 Aladdin 公司);二甲基亚砜
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人 牙 髓 干 细 胞(human dental pulp stem cell, 溶 液(dimethyl sulfoxide,DMSO)(北 京 Solarbio 公
hDPSC)可以从拔除的正畸牙、脱落乳牙以及第三磨 司);α⁃MEM 培养基(32561037,Gibco 公司,美国);
牙中提取 [6-7] 。hDPSC具有多系分化能力,诸多研究 胎牛血清(fetal bovine serum,FBS)(Invigentech 公
表明其在组织工程应用中有着巨大潜力。hDPSC 司,美国);人相关干细胞成骨诱导分化培养基
能够分化为成骨细胞样细胞并表达碱性磷酸酶 (HUXXC90021,广州 Cyagen 公司);0.25%含 EDTA
(alkaline phosphatase,ALP)、Ⅰ型胶原(collagen Ⅰ, 胰蛋白酶(25200072,Gibco 公司,美国)。 CCK⁃8试
COL1)、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)和骨钙素(os⁃ 剂盒(EICK⁃000208,南京 Enogenen Biotech 公司);
teocalcin,OCN)等标志物,并且其增殖率高、免疫原 BCIP/NBT ALP 显色试剂盒(c3206,上海Beyotime 公
性低、冷冻保存损伤小,因此 hDPSC 被作为组织工 司);BCA 蛋白质定量试剂盒(PT0001,北京 Leagene
程理想的种子细胞之一 。 公司);ALP试剂盒(A059⁃2⁃2,南京建成公司);茜素
[8]
佛手柑内酯(bergapten,BP),化学式(C12H8O4 ), 红(alizarin red S,ARS)溶液(DS0072,北京 Leagene
又名补骨脂素,是一种广泛存在于水果(如柠檬、葡 公司);人相关干细胞表面标志检测试剂盒(HUX⁃
萄)及药用植物(如佛手柑)中的天然呋喃香豆素类化 MX⁃09011,广州 OriCell 公司)。RNA sample Total
合物 。既往研究表明BP有抗炎、抗菌及预防骨质疏 RNA kit(DP430,北 京 TIANGEN 公 司 );Prime
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松等多重作用,并且其在7.5~30.0 μmol/L 浓度范围 Script RT Master Mix(RR036A)、TB Green premix
TM
TM
内可以促进大鼠骨髓干细胞的成骨分化 [10-11] 。研究 EX Taq Ⅱ(RR820A)(Takara 公司,日本)。OCN抗
TM
表明,BP 可以有效抑制脂多糖诱导的破骨细胞产 体、RUNX2抗体、OPN抗体、ALP抗体(Abcam公司,
生,从而预防并治疗炎症性骨质吸收 [12] 。糖尿病相 英国)。荧光定量PCR仪(Quant studio 7,ABI公司,
关的骨质疏松症研究发现,BP 会显著抑制 RANKL 美国);BDFACSCalibur 流式细胞仪(BD Bioscience
信号转导,抑制 PI3K/AKT、JNK/MAPK 和 NF⁃κB 信 公司,美国);超微量核酸蛋白检测仪(NanoVue,GE
号通路的激活,从而降低破骨细胞分化并保护小梁 healthcare公司,美国);LIVE/DEAD细胞成像试剂盒