人破骨细胞的原代培养和生物学特性
马伟光 周 树夏 刘宝林 张
第四军医大学口腔医学院
郁 吴军正
西安 ,
维持骨体积是骨吸收与骨形成相对平衡的
结果 , 如失去这种稳定 , 则发生病理性变化 ,
骨吸收破坏是主要现象之一 , 但关于骨吸收机
理还不清楚 。 近些年来随着骨细胞培养技术的
发展 , 使人们对骨吸收有了进一步认识 , 目前
公认破骨细胞是骨吸收作用的主要承担者 。 为
此 , 大多
数学
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者从破骨细胞入手 , 对破骨细胞
的结构和功能等进行研究 。 目前已从多种动物
骨组织中分离出破骨细胞 ’一“ 〕。 本实验 是通过
建立人的破骨细胞分离 、 培养
方法
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, 为进一步
开展骨吸收机理的研究奠定基础 。
材 料 与 方 法
次 。 然后浸炮于含有 卜加 青霉 素
、 林 链
霉素、 达克宁终浓 度为 的 培养液中 , 一 ℃
保存 、 备用 。
三 、 破骨细胞的培养
将骨片置入孔径 的培养板中 , 每孔加
破骨细胞悬液 。 置培养箱中 , 在 , 、 ℃、 饱和湿
度条件下 , 培养 分钟 。 取出骨片 , 在 培养
液中荡洗 , 以洗掉未贴附于骨片上的细胞 。 然后 , 更
换培养板 , 每孔再加人 培 养 液 含
缓冲液 、 灭活胎牛血清 、 协
青霉素、 卜 链霉素 , 继续培养 。
另取 个灭菌的玻璃培养皿 容量 , 放入玻
片 , 滴加破骨细胞悬液 , 孵 育 小时后 再加
培养液 , 放入孵育箱中培 养 小时 。
一 、 破 细胞的分离
个月的引产胎儿 , 消 毒后 取 股 骨 、 胫骨 、 脓
骨 , 置入无血清 ”培养液玻璃培养皿中。 将附着的
软组织 、 骨膜以及干髓端的软骨部分去净 。 留下的骨
干部分用 培养液清洗干净 , 再 置 入 培养
液中 含有 缓冲液 , 灭活胎
牛血清 , 卜 青霉素 , 卜 链霉 素 , 纵向
将骨干剖开 , 用手术刀搔刮骨髓腔 , 然后 , 用吸管吸
取培养液反复冲洗骨片 , 使附着于骨片上的细胞冲入
培养液中。 静置 秒钟 , 使碎骨片沉降 , 吸取细胞悬
液 , 离心 分钟 , 弃去 上清 液 , 再加入
培养液 , 制成细胞悬液备用 。 用
台盼蓝染色 , 活细胞率达 以上 。
二 、 骨片的制备
取健康人股骨的皮质骨 因创伤致死 , 去净软骨
组织和骨膜 。 沿骨纵轴用低速骨锯 , 在冷水降温下切
割成 、 厚约 骨片 , 金刚砂轮磨成
林厚的薄骨片 。 用打孔器制成 直径 的 圆 形
骨片 , 再用手术刀在其表面划土 的 方 格 。 置入
灭菌蒸馏水中 , 用超声波清洗器清洗 分钟 , 换液三
鉴定方法与结果
一 、 倒皿光相差显微镜观察
破骨细 胞形态 学观察 破骨细胞培养
小时后 , 附着于盖玻片上 , 可见 散在 的胞
体大 、 外形不规则 , 胞浆有多个伪足样突起 ,
℃恒温下 , 固定视野 , 定时观察 , 可见细胞
外形不断变化 。 从其细胞体积及外形与其它类
型细胞有明显区别 。
噬骨观察
当破骨细胞与骨片共同培养 小时后 , 骨
片上出现骨吸收陷窝 , 开始时多为圆形 , 随着
培养时间的延长 , 骨吸收陷窝逐渐扩大 , 呈多
环形 、 沟状或不规则形 , 由于骨吸收陷窝受折
射线的影响 , 在镜下往往比正常骨区更明亮 。
二 、 染色
破骨细胞体积大 , 含有 一 个细胞核不
等 , 细胞核呈圆形或椭圆 形 , 每 个 核有 一
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细 胞 生 物 学 杂 志 年
一一一一—一
一一 —一一
一 一 — 一
个核仁 。
三 、 甲笨胶蓝染色
样品 用 戊二醛固定 分钟 , 蒸馏水冲
洗 , 再 置入 甲苯 胺 蓝 液 中 秒钟 , 冲
洗 , 甘油封片 , 光镜下观察 , 可见核染为深蓝
色的多核细胞 , 核呈圆形 , 大小均匀呈环状排
列 , 胞浆中有大小不等的空泡 。
四 、 吸性确酸醉反应
采用 的方法 。 结果显示 胞核不着
色 , 胞浆存在浓密的棕黑 色颗粒 , 分布均匀 ,
愈接近核周 的胞浆着色愈浓密呈波环形 , 为酸
性磷酸酶阳性反应 。 作为 对照 的纤 维样 细胞
等 , 月包浆仅有极少量的浅棕色颗粒或几乎不着
色 , 为阳性反应 图版图 。
五 、 扫描 电子显微镜观察
破骨细胞 与骨片共同培养一周时 , 将骨片
取 出 。 组 个骨片用 一 处
理 分钟 消化骨片上附着生长的细胞 。
组不经消化细胞处理 。 然后 , 将上述两么牙骨片
用 戊二醛 ℃下 固 定 小 时 ,
冲洗 , 饿酸后固定 小时 , 逐级乙醇
脱水各 分钟 , 乙晴置换后 , 真空干燥 , 喷镀
白金 。 日立 一 型扫描 电镜下观察 , 加速 电
压 。
电镜下所见 , 组 , 破骨细胞附着于骨片
表面 , 粗大的胞突尖端下方骨面有不规则的骨
吸收区 , 呈虫蚀状 , 骨胶原暴露 图版 , 图 。
组 , 光滑的骨面上 散在 有多 个圆 形 、 多环
形 、 犁地状等形态不 同 、 大小不等的骨吸收陷
窝 图版图 。 这些骨吸收陷窝与正常骨结构
的哈佛氏系统以及骨细胞陷窝有明显区别 。 骨
吸收陷窝底为粗糙的骨胶原 , 而正常窝 、 管状
骨结构均为钙化一致的光滑表面 。
讨 论
自从 等 〔 〕建立 破骨 细胞 的分
离 、 培养技术以来 , 目前 已从多种实验动物体
内分离出破骨细胞 , 其分离方法亦有不断的改
进 。 本实验是综合 〔‘ 和 的方
法 。 经过多次摸索 , 首次从胎儿的长骨中分离
出破骨细胞 , 进行培养 。 为人的破骨细胞功能
的体外研究 , 奠定了基础 。
目前多数学者认为 破骨细胞来源于骨骼
外的生 血系统 , 其前驱细胞属造血干细胞的初
始 单核细胞 , 而这些单核细胞 融合 成破 骨 细
胞 。 因而 , 破骨细胞胞休大 , 多个核 , 一个破
骨细胞所含的细胞核数可多达数 个【 , 。
破骨细胞胞浆中含有丰富的酸性磷酸酶 ,
是其主要特征之一 。 因此 , 酸性磷酸酶染色被
做为鉴定破骨细胞的主要手段 。 破骨细胞还含
有丰富的杭酒石 酸 磷酸 酶
, ,
‘仑是酸性 磷酸酶
的一种同功酶 , 而且更具有特异性 。 此外 , 破
骨细胞中还 含有溶酶 体酶 , 芳 香基 硫 酸脂酶
、 组织蛋 白酶 、
葡萄糖醛 酸酶 日一 和 卜甘 油磷
酸脂酶侈一 , 标 定 位 实验
证明 , 这些酶存在于粗面 内质网和高尔基氏体
中 。 一旦破骨细胞形成封闭的骨吸收间隙 , 则
分泌多种溶酶和离子造成局部的酸环境 , 使矿
物质酸蚀溶解 , 暴露出骨夕质 , 胶原纤维又经
酶作用 , 使之分解 , 发生骨吸收“ , “ 〕。
破骨细胞的噬骨功能是其独有的特性 , 通
过观察到的骨吸收陷窝 , 可 以证明 , 破骨细胞
具有吸收骨盐 、 骨胶原 、 骨基质等所有骨的组
成成分的能力 。 而其他细胞则没有这种能力 ,
这是鉴别破骨细胞最客观的方法 。 在实验中我
们还发现 , 破骨细胞的骨吸收与移行是独立的
过程 , 成排行 多个圆形或卵圆形的骨吸收陷窝
之间以及破骨细胞与骨吸收陷 窝之 间 互 不连
续 。 这种现象提示 , 破骨细胞的骨吸收活动主
要发生在细胞移行过程中的间歇期 , 而移行时
骨吸收作用较弱 。 这种现象与相差显微镜下
小时定时观察 , 破骨细胞的伪足活动时而静止 、
时而运动的行为相符合 , 说明破骨细胞的噬骨
活动是间歇性的 , 而且并不是所有贴附着于骨
面上的破骨细胞在培养中都发生骨吸收作用 。
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竿 卷第 期 细 胞 生 物 学 杂 志
一一 一
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由此看来 , 破骨细胞的功能活动是复杂的 , 还
受着全身和局部因素的影响 , 而且与其他细胞
如成骨细胞等存在着相互作用〔 , 这些均需做
进一步的研究 。
通过分离 、 培养人破骨细胞的实验 , 我们
体会人破骨细胞培养成活较动物更难 , 对培养
条件要求高 , 我们认为 培养液 ,
更利于破骨细胞生长 。 将其与骨片共伺培养 ,
出现骨吸收比兔破骨细胞晚 一 天 。 原因之
一可能是从取材到培养经时比较
一
长 , 破骨细胞
的活性受到影响 , 如将分离的人破骨细胞先培
养 天 , 再做噬骨实 验效果 更好 。 在 本 实验
中 , 培养了 天的人破 骨细胞仍有 骨吸收功
能 。 说明此方法分离培养的人破骨细胞 , 可供
骨吸收机理的体外研究 。
今 考 文 献
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涎腺腺样囊性瘤多种癌基因 的表达
赵 文川 章魁华 马大权 王 洪 君
北京医科大学 口腔医学院
马大龙二
。。记 等从人膀胧癌细胞株成功地克隆
分离出 一 一 癌基因的开创 性工 作使分子
生物学和遗传工程学技术开始应用于人类肿瘤
研究 「‘’。 细胞癌基因激活和异常表达的研究加
深了对细胞癌变的根本原因的认识 。 有关人癌
基因异常表达的报道 日渐增多 , 人们企望从中
发现人癌基因异常表达的规律 , 以指导肿瘤的
预防 、 诊断和治疗 。 涎腺腺样囊性癌
。 一 , 是一种严重
危害人类健康的恶性肿瘤 , 虽生长缓慢 , 但有
较强的浸润性和转移力 。 为了揭示其特殊生物
学行为的来源 , 我们选择了 已有文献报道的与
肿瘤浸润 、 生长和转移表型有关 的癌 基因
、 一 、 一 、 一 、 一 进行
吕人 细胞 、 口腔鳞癌细胞和 胃腺 癌细胞 的
原位杂交 。
材 料 与 方 法
癌细胞取 自本院外 科实 验室 年从 人小 涎腺
和舌鳞癌组织选育的 一 、 一 细胞株
分别为 代和 代 及北京肿 瘤 研究所王乃勤研
究员惠赠的胃腺癌细胞株 。 癌基 因 一 、
一 、 一 、 一 、 一 探 针 购 于华
美公司 , 碱性磷酸酶原位杂交显示盒和过氧化物酶显
示盒分别购于 公司和 公司 ,
由桂林制药厂惠赠 , 其他均为核酸研究和一般试验室
试剂 。
细班片制备 将对数生长期癌细胞消化并轻吹
打成的细胞悬液接种于放有盖片的六孔 板或宽 口培养
, 现在夫津市肿瘤医院土作 , 邮编 。。。 。。
。 北京医科大学免疫学教研室 。
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马伟光等图版
尸 , 欲 , 甲下 ‘
、 舟 ‘ · 卜
图 版 说 明
培养的人破骨细胞酸性
磷酸酶反应阳性 , 纤维样细胞呈阴性
反应 。 光镜 倍
破骨细胞附着骨片上 , 伪足
突起尖端下方骨面有骨吸收区 箭头
示 。 扫描电镜 倍
破骨细胞性骨吸收陷窝 , 陷
窝底为暴露的骨胶原纤维 。
扫描电镜 。。倍
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