不同来源成骨细胞体外培养比较,人体解剖学论文.docx

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1、不同来源成骨细胞体外培养比较,人体解剖学论文骨的构成和重塑需要多种细胞的协作，华而不实成骨细胞发挥了至关重要的作用。成骨细胞不仅调节骨的矿化，还间接调节破骨细胞的骨吸收功能，它的数量和功能变化直接影响骨的生物学特性。 当前用于研究成骨细胞生物学特性的细胞模型多种多样，包括不同种属来源的原代细胞和永生化或是恶性肿瘤细胞系。但这类细胞的生物学特性和人成骨细胞间存在一定的差异。在选择某个成骨细胞模型实验之前，需要对其生物学特性进行合理评估，以增加实验结论的可靠性。例如，选用骨肉瘤细胞系取材方便，不受伦理问题的约束，且有着更好的再现性；而人原代细胞具有的优势显而易见，其生物学特性与在体的成骨细胞更为接

2、近，所以在临床前及临床实验中应用更广。因而，本篇综述将讨论不同种类的成骨细胞，包括各种种属来源的原代成骨细胞和细胞系，为体外实验选择适宜的成骨细胞模型提供参考。 1 原代成骨细胞 1. 1 人原代成骨细胞 与其他种属的原代细胞或者细胞系相比，人原代成骨细胞更为贴近临床真实状态。但人原代成骨细胞在分离出来之后将会保持其已经分化的表现型，即这类细胞将会在不同的细胞群之间表现出异质性，而异质性是由取材部位和样本年龄等因素不同引起1.分离人原代成骨细胞的主要方式方法是：酶解法和组织培养法，但这些方式方法步骤较为繁琐，耗时较长，不容易获取目的细胞2.一些研究报道，酶解法会对随后的体外实验有影响，详细表现

3、为，以酶解法得到的细胞，比组织培养的细胞增殖快，但 ALP活性要低一些3.不仅如此，与成骨细胞表型变化相关的基因表示出和蛋白合成也遭到供者年龄的影响。当前为止，已经证明多种因素对人原代成骨细胞的生物学特性有影响，华而不实供者的性别、年龄、取材位置和取材方式方法的影响尤为突出。至于哪些影响因素应该作为细胞模型的纳入标准如今还没有统一的认识。 1. 2 其他种属的原代成骨细胞 由于人原代成骨细胞获取困难且存在细胞表型的异质性，科学家们开场尝试从其他动物体上分离培养原代成骨细胞用于体外研究。与人原代成骨细胞相比，动物原代成骨细胞获取简便。动物样本能够更好的控制纳入标准，控制样本的年龄、性别、体重和取

4、材位置等。但使用其他种属的原代成骨细胞有着明显的弊端，种属之间的差异可能会使得出的结论与使用人原代成骨细胞得出的结论不同4. 1994 年，美国食品药品监督管理局批准使用大鼠的原代成骨细胞作为临床前和临床药物疗效评估模型，用以治疗和预防绝经后骨质疏松5.考虑到大鼠骨骼样本容易获取且基因组序列已经知道，大鼠的原代成骨细胞被广泛用于研究激素对细胞表型的影响及评估高分子聚合物或生物材料骨性诱导和细胞毒性6.1983 年，Ecarot-Chartier 等7通过新生小鼠颅骨组织块培养的方式初次分离出小鼠原代成骨细胞。影响鼠原代成骨细胞表现型的主要是样本年龄和取材位置8.其他种属的原代成骨细胞来自牛、羊

5、和兔。与啮齿类动物相比，这些种属来源的细胞使用较少。 2 细胞系 与原代细胞相比，细胞系的优势有：无限传代、容易获取和表型的相对稳定性等。但是，有学者报道经太多次的传代之后，有些细胞系出现明显的表型异质性。而且不管是非转化或是转化的细胞系，都被固定在分化的某个阶段，没法反响正常成骨细胞全面的表型特征。不仅如此，恶性细胞系的增殖是非生理形式，其他细胞所具有的接触抑制等相关生物学特性被改变9.即使如此，细胞系在成骨细胞模型中还是得到了广泛的使用。即使如此，细胞系在成骨细胞模型中还是得到了广泛的使用。最为常用的细胞系有：人源的 MG-63、大鼠源的 ROS 17/2 和小鼠源的 MC3T3- E1.

6、 2. 1 MG-63 细胞系 1977 年 Billiau 等10在 14 岁男性左侧股骨末端的近皮质骨肉瘤中分离出这株细胞。MG-63 增殖迅速，不存在接触抑制，这一点被利用来生产干扰素11.MG-63 细胞系不具有成熟的成骨细胞表型，关于 MG-63 分化和矿化特性的研究尚存在争议。 Kumarasuriyar 等12报道，MG-63 可作为良好的分化和矿化模型。在培养 15d 之前，MG-63 分泌的 ALP活性增加，随后逐步降低为正常水平，但型胶原的表示出量在培养的综述详细比拟了不同来源成骨细胞之间的异同。 根据前文总结，人原代成骨细胞适用于体外骨生理学研究的各个方面。由于不能完全控

7、制细胞供体的纳入标准，供体相关因素在一定程度上会影响到分离得到的成骨细胞表型，所以在供者捐献细胞之前需要对其进行准入控制。其他种类的原代细胞，十分是大鼠原代细胞适用于骨再生和重建经过的研究。此细胞最大的优势在于与人原代成骨细胞相比取材具有更好的同质性，即能够做到对动物的年龄、性别和取材位置标准化的控制。 细胞系是更为同质性的细胞群体，用于某一特定阶段成骨细胞表型的研究。细胞系在早期评价药物的治疗效果和细胞的相容性上有着不可替代的作用。但是其并不能完全反映原代细胞的特性。综述中所列举的细胞系中，MC3T3-E1 替代人原代成骨细胞更为可靠，所以应用领域更广。但是种属之间的差异使得证明的结论推演到临床应用困难重重，所以由细胞系得出的结论还需经太多种细胞模型的检验。 最后需要指出的是还有很多其他因素会影响到体外培养细胞的状态。例如，培养基的类型、培养基中的添加剂和培养细胞的密度等都可能会干扰结论。经过长时间的发展，成骨细胞体外培养已经有标准化的方式方法。固然这种标准化不能完全反映在体细胞的自然状态，但是越来越多的学者致力于模拟细胞自然生长状态培养系统的建立。已有研究证实，与标准化的单层细胞培养相比，3D 环境促进成骨细胞的成骨经过37.