长时间力学载荷抑制体外培养成骨细胞的增殖和分化

摘要：

目的:观测长时间生理强度力学载荷对体外培养小鼠成骨前体细胞MC3T3-E1增殖和成骨分化的影响,探讨长时间生理载荷影响骨组织的细胞生物学机理.方法:采用四点弯曲加载装置,向成骨前体细胞MC3T3-E1施加2000微应变(με)、0.5 Hz的周期性张应变,持续时间为0～24 h.然后采用MTT法检测细胞增殖活性;Annexin Ⅴ-FITC/PI流式细胞术检测细胞凋亡;比色法检测碱性磷酸酶(ALP)和乳酸脱氢酶(LDH)活性;RT-PCR检测ALP、骨钙蛋白(OCN)、Ⅰ型胶原(Col Ⅰ)的mRNA表达;免疫印迹法检测OCN和ColⅠ蛋白,以及骨形成蛋白表达.结果:短时间的力学载荷(12 h以内)对成骨前体细胞的增殖无影响,24h的力学载荷抑制成骨细胞增殖活性,但效果不显著;0～24 h的力学载荷均对成骨细胞的凋亡率无明显影响.短时间力学载荷可提高ALP活性和ALP mRNA表达,12 h后开始下降;短时间的力学载荷可提高OCN和Col Ⅰ的mRNA和蛋白水平,但载荷作用24h后,OCN和Col Ⅰ的蛋白表达开始降低.0～8 h的载荷促进骨形成蛋白2和4的表达,12h载荷后,蛋白表达降低.另外,长时间载荷可提高细胞培养上清的LDH活性.结论:长时间的生理力学载荷对细胞增殖的抑制作用不显著,对细胞凋亡也没有明显影响,但可显著促进细胞坏死,并抑制细胞成骨分化.

关键词：力学载荷、成骨细胞、增殖、分化、凋亡、坏死

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分类号：R31;TG1

资助基金：国家自然科学基金项目11372351,11432016,81160223;广西高校科研基金KY2015LX241

在线出版日期：2016-12-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：675-680