一、背景

大鼠骨髓間充質干細胞培養基特別添加了能有效改善細胞生長狀態的營養物質和特別甄選的優質胎牛血清，適合SD大鼠骨髓間質干細胞的體外培養。

大鼠由美國費城Wistar研究所育成。常用的既有近交系，也有遠交群。其被毛呈白色，特征為頭部較寬、耳朵較長、尾的長度小于身長。Wistar大鼠性情溫順，性周期穩定，早熟多產，平均每窩產自10只左右，生長發育快，乳腺癌發病率很低，對傳染病抵抗力強。

骨髓原始間充質干細胞是骨髓基質干細胞，是人們在哺乳動物的骨髓基質中發現的一種具有分化形成骨、軟骨、脂肪、神經及成肌細胞的多種分化潛能的細胞亞群。它們對骨髓中的造血干細胞（HSC）不僅有機械支持作用，還能分泌多種生長因子（如IL-6，IL-11，LIF，M-CSF及SCF等）來支持造血。

常用的分離MSC的方法主要有全骨髓法和密度梯度離心法，全骨髓法即根據干細胞在低血清培養基中有貼壁優勢特性，定期換液除去不貼壁細胞，從而達到純化及擴增MSC的目的。密度梯度離心法即根據骨髓中各細胞成分比重的不同，分離單核細胞進行貼壁培養。

二者本質上無多大區別。隨著對MSC表面抗原認識的深入，又有人利用免疫方法如流式細胞儀法、免疫磁珠法等對其進行分離純化。但經過流式或磁珠分選后的細胞出現了增殖緩慢等一些問題，加之成本較高和技術的難度，在某種程度上限制了這些方法的廣泛應用。

二、應用

用于一氧化碳釋放分子-3對大鼠骨髓間充質干細胞成骨分化的影響及機制研究：

骨髓間充質干細胞(BMSCs)因其強大的增殖及多分化潛能,已成為組織工程研究的種子細胞。如何促進BMSCs高效地向成骨細胞方向分化是目前骨組織工程丞待解決的關鍵問題。雖然已有許多關于誘導BMSCs成骨分化的研究報道,但仍有許多不足之處,如增加感染、癌癥的風險等,因此仍需繼續研究新的、有效的促進成骨分化的方法。

一氧化碳釋放分子(CORMs)是一類攜帶并可控性釋放一氧化碳(CO)的羰基化合物,具有抗炎、改善血管功能、抗凋亡、心臟保護等多種作用。我們課題組前期主要圍繞CORMs的抗炎特性進行了體內、外實驗研究,發現CORMs對牙周炎有抑制作用。

牙周炎的兩個主要特征為炎癥和牙槽骨吸收破壞。CORMs能否促進骨再生CORMs對間充質干細胞成骨分化有何影響?目前尚未見公開報道。在前期人牙周膜細胞實驗中我們發現,CORM-3刺激可引起細胞血紅素氧合酶-1(HO-1)的高表達。

在大鼠腦星形膠質細胞等其它細胞中也發現了CORMs引起HO-1高表達的情況。HO-1高表達能夠促進間充質干細胞成骨分化,由此推測CORMs或許能夠促進BMSCs成骨分化。

在針對CORMs生理效能研究的同時,相關機制研究不斷深入,最近的研究還涉及到了microRNA,發現CORMs可引起細胞在microRNA水平發生變化,并最終調節或改善細胞功能狀態。microRNA是一種約22nt大小的內源性非編碼RNA,通過結合靶基因mRNA誘導其降解或抑制其翻譯,參與生命過程中一系列的重要進程。

microRNA-20b可通過抑制PPARy等激活BMPs/Runx2信號通路,促進BMSCs成骨分化。體內敲除Dicer酶后,microRNA消失,最終可導致小鼠肢體發育障礙,這些結果提示適當水平的microRNA表達對于干細胞成骨分化是的。

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