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目的:在建立颈椎后纵韧带成纤维细胞诱导骨化体系的基础上,从“益气化瘀软坚法”调控BMP-Runx2信号转导方面,探讨抑制颈椎后纵韧带成纤维细胞向成骨分化的作用及机理。
方法:以小鼠颈椎后纵韧带成纤维细胞的原代培养、血清药理学、BMP-2诱导后纵韧带成纤维细胞成骨分化为基础,通过益气化瘀软坚方及其拆方的干预作用,MTT法观察细胞的增殖;倒置相差显微镜观察韧带细胞的形态、生长及“钙化结节”形成和变化状况;茜素红染色方法观察韧带细胞“钙化结节”形成和变化状况;细胞免疫化学法检测韧带细胞I型胶原的表达;实时荧光定量RT-PCR(Real TimeRT-PCR)方法检测各组韧带细胞中ALP、col I、OC、Runx2、Smad1、Smad5mRNA的表达。
结果:①组织块法培养出小鼠颈椎后纵韧带成纤维细胞,细胞波形蛋白(vimentin)呈阳性反应,角蛋白(keratin)呈阴性反应;②与正常对照组相比,诱导剂BMP-2(250ng/ml)促进了韧带细胞的增殖(P<0.05);倒置相差显微镜下观察到BMP-2诱导后韧带细胞的生长出现“钙化结节”,采用茜素红染色法显示,BMP-2诱导后韧带细胞的生长出现明显的“钙化结节”;BMP-2诱导后的韧带细胞I型胶原呈强阳性表达,ALP、col I、0C、Runx2、Smad1、Smad5mRNA均呈现高表达(P<0.01),并且Runx2和Smad1、Smad5 mRNA表达呈现一定的相关性;③与BMP-2诱导组相比,益气化瘀软坚方及其拆方可以抑制韧带细胞的增殖(P<0.05);倒置相差显微镜下观察到益气化瘀软坚方及拆方组韧带细胞生长出现的“钙化结节”减小,通过采用茜素红染色法,可以明显观察到益气化瘀软坚方及其拆方组韧带细胞生长出现的“钙化结节”减小;益气化瘀软坚方及其拆方组韧带细胞I型胶原阳性表达减少,细胞中ALP、col.I、OC、Runx2、Smad1、Smad5mRNA的表达均下调,其中益气化瘀软坚方组基因表达下调最明显(P<0.05~0.01)。
结论:益气化瘀软坚方对BMP-2诱导的小鼠颈椎后纵韧带成纤维细胞成骨分化有抑制作用,其机制可能为通过调控Smad1/5信号转导从而影响Runx2表达实现的。