幼年成骨细胞体外培养传代衰老与70岁以上老年人成骨细胞的生物学特性比较

摘要

目的 通过对幼年人成骨细胞(osteoblasts, OB)体外培养传代衰老与70岁以上老年人成骨细胞的生物学特性比较,观察培养代数与年龄的相关性,拟建立幼年人成骨细胞体外培养传代模拟衰老模型.方法 选取≤5岁(2例,男1,女1)和≥70岁(14例,男5,女9)两个年龄组的股骨颈松质骨进行成骨细胞体外培养,幼年组细胞自第二代开始每5～10 d传代一次,至第17代终止.培养期间观察第2, 5, 10, 15代细胞的形态、增殖能力与碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性,以及应用RT-PCR方法检测BGP, IGF-1, OPG, ODF基因mRNA表达,并与体外培养的70岁以上老年人成骨细胞进行比较.结果 形态观察提示成骨细胞体外连续传代至第10-15代时,其胞体增大、折光性降低,呈塌陷状,细胞器稀少、糖原增多、溶酶体增多,与70岁以上老年人成骨细胞相似.MTT相对比值随传代次数增加而降低,第10-15代细胞明显低于第2-5代细胞,而与70岁以上老年人成骨细胞相似;ALP活性于10-15代时增高,与70岁以上老年人成骨细胞相似.幼年成骨细胞骨钙素(bone gla-protein/osteocalcin, BGP)、胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1, IGF-1)、破骨细胞分化抑制因子(osteoprotegerin, OPG)、破骨细胞分化因子(osteoclast differentiation factor, ODF)、OPG/ODF mRNA表达随传代次数增加呈降低趋势,第10与15代细胞其表达量低于第2代细胞,也低于70岁以上老年人成骨细胞.结论 幼年成骨细胞体外连续传代培养10-15代时,其形态结构、增殖能力与某些基因mRNA表达与体外培养第二代70岁以上老年人成骨细胞有相似性,有希望作为体外培养模拟衰老模型.