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目的探索全反式视黄酸(All-trans retinoic acid,at-RA)对大鼠骨髓间充质干细胞(Rat bone marrow mesenchymal stem cells,rBMSCs)成骨分化的影响及其可能的分子机制。材料与方法体外分离、培养3~4周龄SD大鼠骨髓间充质干细胞,取第四代细胞开始成骨诱导分化,并用茜素红染色进行鉴定。向成骨诱导液中加入不同浓度(0.1、0.5、1.0、5.0μmol/L) at-RA,实验分组为:空白对照组(未加成骨分化培养基)、对照组(未加at-RA)、0.1、0.5、1.0、5.0μmol/L at-RA处理组。取诱导7天的细胞用组织化学染色法和碱性磷酸酶检测试剂盒检测各组碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)活性变化;取诱导21天的细胞用茜素红染色及提取法检测各组细胞钙盐沉积水平;Real-time PCR动态检测在5.0μmol/L at-RA作用不同时间后(诱导第7、14、21天)细胞骨钙素(osteocalcin,OCN)、骨桥素(osteopontin,OPN)mRNA水平,同样的方法在诱导第1、3、7、14、21天检测成骨信号通路上Runt相关转录因子2(Runx2)、成骨相关转录因子(Osterix)以及视黄酸信号通路相关受体RARα、RARβmRNA水平的变化。结果(1)rBMSCs在成骨培养基诱导下成骨效应显著。(2)细胞形态及茜素红染色观察发现:向成骨诱导液中加入不同浓度at-RA后,成骨分化受到明显抑制,与对照组相比,钙化结节出现时间较晚,钙盐沉积量少。(3)加入at-RA后培养第7天,ALP活性较对照组增加,进一步做两组间比较发现,除0.1μmol/L at-RA组外,其他经at-RA处理后的三组ALP活性均高于对照组(Pblank vs。0。5μmol/L at-RA=0.011,Pblank vs。1.0μmol/L at-RA=0.000,Pblank vs。5.0μmol/L at-RA=0.000);然而经茜素红染色测定,ALP升高组其钙盐沉积与对照组比较反而减少,除0.1μmol/L at-RA组外,其他三组均低于对照组,有统计学差异(Pblank vs。0。5μmol/L at-RA=0.025,Pblank vs。1.0μmol/L at-RA=0.002,Pblank vs。5.0μmol/L at-RA=0.000)。选at-RA浓度5.0μmol/L做real-time PCR检测,与对照组相比在上述3个时间点(第7、14、21天)OCN(F=211.145,P=0.000)、OPN(F=30.835,P=0.005)表达均降低,第21天Runx2(F=106.536,P=0.000)、Osterix(F=452.546,P=0.000)、RARα(F=253.159,P=0.000)表达均下降,除Osterix表现为全程下调外,其他2个基因也在多个时间点有显著性差异;而RARβ表达则表现为全程明显上升(F=2294.377,P=0.000)。结论(1)体外全骨髓培养出的rBMSCs具有成骨分化潜能。(2)(0.5,1.0,5.0μmol/L)at-RA抑制rBMSCs成骨分化。(3)at-RA抑制rBMSCs成骨分化通过下调成骨信号通路Runx2、Osterix的表达实现。(4)at-RA抑制rBMSCs成骨分化的机制可能与其自身受体RARα的下调和RARβ的上调有关。