低剂量X线照射对诱导大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

中国实用医药2012年6月第7卷第17期ChinaPracMed，Jun2012，Vol．7，No．17

通透性，减轻肺组织水肿和肺泡水肿。在临床体外循环或肺

移植中适当应用U，可能有益于控制肺IR中的炎症放大作用，避免或减轻肺IR损伤。

参

考

文

献

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低剂量X线照射对诱导大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

刘洪鹏

【摘要】目的

研究低剂量X线照射对离体培养的骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的影响。方

25mGy、50mGy、75mGy、100mGy、1000由大鼠骨髓中提取间充质干细胞（BMSCs），分别以0Gy、

法

mGy不同剂量的X线照射后，PCR法检测成骨相关基因OPG、诱导BMSCs向成骨细胞方向分化，以RT-COL-1、BGP的表达情况。结果RT-PCR结果显示OPG、COL-1、BGP经低剂量X线照射后表达量均有明显增高，以以75mGy与100mGy组最为明显（P＜0.05），而1000mGy高剂量照射则会抑制相关成骨基因的表达。结论低剂量X线照射可增强BMSCs的分化能力，照射后BMSCs成骨潜能明显增强，而高剂量照射起到相反的作用。

PCR【关键词】间充质干细胞；低剂量照射；成骨分化；RT-

传统观点一直认为电离辐射是对生物机体有害的，即使

是很小的照射剂量也会对生物体造成损伤。并且随着照射剂量的增加其造成的损伤也呈线性增加，即所谓的线性无阈理论（linearnothreshold，LNT）。但近年来有研究表明低剂量照射（Lowdoseirradiation）对机体可能产生有益的作用。对低剂量电离辐射的生物学效应成为国内外放射医学界研究的热点。

骨髓间充质干细胞（BMSCs）是一类具有多分化潜能的前

在应激条件下可向不同成体细胞方向分化。Sabine体细胞，

Francois等认为LDI后损伤部位的组织修复可能与照射促使“归巢”、骨髓间充质干细胞即向损伤部位趋化有关。本实验

在对其进行LDI照射后，检测照射以BMSCs作为实验对象，

对其成骨潜能的影响，以期能够从细胞水平部分解释LDI促

进大鼠骨折后骨痂矿化的机理。11.1

材料与方法

一般资料间充质干细胞（BMSCs）的提取取4周龄清洁级SD大鼠，颈椎脱臼处死，无菌条件下分离出双侧股骨，

1.2

分组及X线照射处理细胞分为6组，分别为0gy（假

25mGy、50mGy、75mGy、100mGy、1gy（高剂量照射照射组）、

每块培养板设4个复孔。组）。每组设两个培养板，

1.3成骨诱导照射后更换含有10%胎牛血清、地塞米松、抗坏血酸、β-甘油磷酸的DMEM成骨诱导培养液。调整细胞

4

浓度至1×10/ml，接种于24孔细胞培养板，每孔加培养基2ml。同步化培养24h，待细胞贴壁后，给予不同剂量X线照

射处理。每3d换液一次，持续诱导培养14d。1.4RT-PCR法检测成骨相关基因由Genebank查出COL-1、OPG、BGP三种基因的碱基序列，根据引物设计原则选择相应的碱基片段，并分别设计上下游引物。三种基因引物序列分别为

COL-1上游引物：5'-GATGCCAATGTGGTTCGTG-3'

TTCTTGCGGCTGCCCTCT-5'下游引物：5'-OPG上游引物：5'-GGAGCAGAAGACATTGAA-3'

TGGACCTGGTTACCTATC-3'下游引物：5'-BGP上游引物：5'-GCCCTCACACTCCTCGCCCTAT-3'

GCTCCAGGGGATCCGGGTAG-3'下游引物：5'-TGCGTGACATTAAGGAGAAG-内参GADPH上游引物：5'-3'

CTGCATCCTGTCGGCAATG-3'下游引物：5'-以Trizol裂解细胞，提取细胞内的RNA，以如上引物逆转录制得cDNA并进行PCR扩增，各组分别吸取6μlPCR产物

与标准100bpDNAmarker在1.2%琼脂糖凝胶进行电泳，电压220V，电泳时间30min。紫外光下拍照后以全自动凝胶成像分析系统进行相对积分光密度分析，并与内参照物GADPH

以取磷酸盐缓冲液（PBS）对骨髓腔反复冲洗并吹打混匀获取

细胞悬液。收集细胞悬液并将其转移入15ml离心管中1000r/min，离心5min。弃上清液，加入含10%胎牛血清的α-MEM培养液重悬，以1×106/cm2密度接种于25cm2的培养瓶中，置于37℃、体积分数为0.05的CO2饱和湿度的培养箱中培养。于接种第24小时半量换液，待细胞贴壁后可全量换液。以后各每3d全量换液1次。

作者单位：215004江苏省苏州市苏州大学附属第二医院骨科

中国实用医药2012年6月第7卷第17期ChinaPracMed，Jun2012，Vol．7，No．17

情况

·247·

的光密度比较。

2.2

RT-PCR检测成骨相关基因结果RT-PCR产物经

1.2%琼脂糖凝胶电泳结果显示如图1。结果显示经低剂量X1、OPG、BGP较之假照射组相线照射后，成骨相关基因COL-比，表达均有增强，其中以75mGy与100mGy照射组增强最为显著，差异有统计学意义（P＜0.05）；而在1Gy高剂量X1、OPG、BGP较假照射组相比线照射后，成骨相关基因COL-表达均有减弱，差异有统计学意义（P＜0.05）。提示低剂量

的X线照射在诱导BMSCs向成骨细胞分化的过程中可促进相关成骨基因的表达，增强BMSCs的成骨分化潜能，而高剂量X线照射则会对BMSCs的成骨分化有抑制作用（表1）。

图1RT-PCR检测不同剂量X线照射后成骨相关基因的表达

表1

0Gy

OPGCOL-1BGP

1.43±0.0961.53±0.0441.01±0.038

x±s）不同剂量X线照射后成骨相关基因的表达（n=8，25mGy1.±0.1231.60±0.0741.21±0.057

50mGy1.68±0.131

*

75mGy1.73±0.049

*

100mGy1.72±0.061

*

1000mGy1.37±0.037*1.37±0.049*0.71±0.021*

1.78±0.0*1.25±0.072*

1.85±0.118*1.32±0.042*

1.71±0.126*1.31±0.051*

P

＜0.05注：与0Gy组相比，

3

讨论

骨髓间充质干细胞作为成骨细胞的前体细胞，参与骨折

我们认为低剂量电离辐射促进BMSCs后的愈合过程。因此，

向成骨细胞方向分化可能是其促进骨痂矿化的机制之一。

PCR法检测了三种成骨基因：COL-1（Colla-我们通过RT-genI，Ⅰ型胶原）、OPG（osteoprotegerin，骨保护素）以及BGP（boneglaprotein，骨钙素）。三种基因均对骨折的愈合和成骨细胞的矿化有重要作用。

COL-1的合成和分泌是骨组织形成的前提条件，其合成

和分泌的增加将对成骨细胞的矿化有促进作用，且在成骨分

［1］

1的缺乏会导致成骨有研究报道COL-化的早期即有表达，

［2，3］

。不全甚至骨折

OPG主要由骨组织中的成骨细胞产生［4］。其具有增加骨密度和抑制破骨细胞分化的作用，同时是是促进成骨细胞

［5］

成熟的重要细胞因子。有研究表明将敲除小鼠OPG分化、

［6］

基因后，可导致严重的骨质疏松症。

BGP又名骨γ-羧谷氨酸包含蛋白，由成骨细胞合成和分

泌，并且不受骨吸收因素的影响，含量比较稳定，通过对BGP基因的检测，可以了解成骨细胞的活动状态，从而可以反映诱导的BMSCs向成骨分化的能力。

本实验中，结果证实在接受低剂量X线照射后，诱导分

1、OPG、BGP的量均有明显增加，化的BMSCs表达COL-以75

mGy与100mGy组最为显著，相关深层机制的研究有待于进一步探究。但可以肯定的是LDI具有促进骨髓间充质干细胞

LDI的兴奋性效应是医学界的重大发成骨分化潜能的作用，

现，在不久的将来有望应用于临床，用于治疗骨折延迟愈合和骨不连等。

参

考

文

献

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HPLC法测定氢化可的松洗剂的含量

赵玉平

杨夏

高峰丽

【摘要】目的建立HPLC法测定氢化可的松洗剂的含量。方法色谱柱为KromstarC18柱，流动

水（28∶72），检测波长为245nm。结果氢化可的松浓度的线性范围为0.04～0.2mg/ml，平相为乙腈-均回收率为100.13%，RSD=1.47%（n=9）。结论该法简便、准确，重现性好，可用于氢化可的松洗剂的质量控制。

【关键词】氢化可的松洗剂；氢化可的松；HPLC；含量

作者单位：014010包头，内蒙古包钢医院药剂科