長時間力學載荷抑制體外培養(yǎng)成骨細胞的增殖和分化
本文關鍵詞:長時間力學載荷抑制體外培養(yǎng)成骨細胞的增殖和分化
【摘要】:目的:觀測長時間生理強度力學載荷對體外培養(yǎng)小鼠成骨前體細胞MC3T3-E1增殖和成骨分化的影響,探討長時間生理載荷影響骨組織的細胞生物學機理。方法:采用四點彎曲加載裝置,向成骨前體細胞MC3T3-E1施加2000微應變(με)、0.5 Hz的周期性張應變,持續(xù)時間為0~24 h。然后采用MTT法檢測細胞增殖活性;Annexin V-FITC/PI流式細胞術檢測細胞凋亡;比色法檢測堿性磷酸酶(ALP)和乳酸脫氫酶(LDH)活性;RT-PCR檢測ALP、骨鈣蛋白(OCN)、I型膠原(Col I)的m RNA表達;免疫印跡法檢測OCN和Col I蛋白,以及骨形成蛋白表達。結果:短時間的力學載荷(12 h以內)對成骨前體細胞的增殖無影響,24 h的力學載荷抑制成骨細胞增殖活性,但效果不顯著;0~24 h的力學載荷均對成骨細胞的凋亡率無明顯影響。短時間力學載荷可提高ALP活性和ALP m RNA表達,12 h后開始下降;短時間的力學載荷可提高OCN和Col I的m RNA和蛋白水平,但載荷作用24 h后,OCN和Col I的蛋白表達開始降低。0~8 h的載荷促進骨形成蛋白2和4的表達,12 h載荷后,蛋白表達降低。另外,長時間載荷可提高細胞培養(yǎng)上清的LDH活性。結論:長時間的生理力學載荷對細胞增殖的抑制作用不顯著,對細胞凋亡也沒有明顯影響,但可顯著促進細胞壞死,并抑制細胞成骨分化。
【作者單位】: 桂林醫(yī)學院生物技術學院基礎醫(yī)學院;軍事醫(yī)學科學院衛(wèi)生裝備研究所;桂林醫(yī)學院附屬醫(yī)院骨科;
【基金】:國家自然科學基金項目(No.11372351,No.11432016,No.81160223) 廣西高?蒲谢(No.KY2015LX241)資助
【分類號】:R329.2
【正文快照】: 長時間高強度的運動訓練和軍事作訓,使作業(yè)者處于過度負荷狀態(tài),可能導致應力性骨折等骨病[1,2],這提示長時間的力學載荷對骨組織/細胞有不良影響。長時間載荷對骨組織/細胞的不良影響,是骨生物力學研究中的重要課題,對于防治過度負荷所致骨損傷有重要指導意義。過度載荷作用使
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