颅骨锁骨发育不全患者骨髓基质细胞的增殖、成骨和衰老

摘要：目的：骨髓基质细胞（bone marrow stromal cells，BMSCs）在调节颅骨锁骨发育不全（cleidocranial dysplasia，CCD）患者骨结构中发挥关键作用，本研究通过与正常 BMSCs 比较分析，探讨 CCD 患者 BMSCs 的体外增殖、成骨分化、干性及衰老特征。方法：分离培养 CCD 患者及正常同龄人 BMSCs；甲基噻唑基四唑（MTT）法及流式细胞周期分析其增殖能力；成骨诱导后采用Western blot 及茜素红染色分析其成骨能力；检测多潜能转录因子及克隆形成，分析其干性能力；检测衰老调控关键基因 p16、p21表达及通过β-gal 衰老染色分析其衰老特征。结果：与正常 BMSCs 相比，BMSCs-CCD 增殖活性低，且细胞周期中处于 S期、G2的细胞比例较低；两组细胞成骨诱导1、3、7 d 后，BMSCs-CCD 组中 Runt 相关转录因子2（Runt-related transcription factor 2，Runx2）、成骨细胞特异性转录因子 Osterix、骨桥蛋白（Osteopontin，Opn）表达水平较正常组低；成骨诱导14 d 后，BMSCs-CCD组形成的钙化结节较正常组少；BMSCs-CCD 组中多潜能转录因子 Oct4、Nanog、Sox2表达及克隆形成率均较正常组低；相反， BMSCs-CCD 组中 p16、p21等衰老标记分子表达及衰老细胞阳性染色比例均较正常组高。结论：同正常 BMSCs 比较，CCD 患者 BMSCs 的增殖能力、成骨能力、干性强度均较差，且更易衰老。这些特征可能是 CCD 患者易发骨质疏松及骨折的生物学机制之一。