本研究考察微振動刺激（MVS）對小鼠骨髓來源間充質(zhì)干細胞（M-BMSCs）的早期力學適應性及成骨分化的調(diào)控作用。在體外給予M-BMSCs微振動刺激,檢測細胞增殖及堿性磷酸酶（ALP）表達,熒光染色觀察細胞凋亡與細胞骨架,流式檢測細胞凋亡,通過RT-PCR檢測早期成骨相關(guān)基因runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2（Runx2）、Ⅰ型膠原（Col-Ⅰ）、ALP表達,Western blotting檢測細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2（ERK1/2）磷酸水平。研究結(jié)果顯示,微振動刺激誘導了細胞早期凋亡（受力1天后）,但周期性受力3天后細胞的凋亡現(xiàn)象明顯減少,而細胞的增殖活性并未受到明顯影響;同時,微振動刺激促進了細胞骨架F-actin蛋白、ALP合成和ERK1/2的磷酸化,并上調(diào)了Runx2、Col-Ⅰ、ALP的基因表達。研究結(jié)果表明微振動刺激能對M-BMSCs的細胞活性和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生早期適應性改變與調(diào)節(jié),從而促進了細胞的早期成骨分化。 

【文章來源】：生物醫(yī)學工程學雜志. 2020,37(01)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

微振動對M-BMSCs增殖的影響*P<0.05

圖1 微振動對M-BMSCs增殖的影響*P<0.05細胞凋亡是有特定控制的細胞自主有序死亡，又稱程序性細胞死亡[32-33]。細胞的凋亡具有不可逆轉(zhuǎn)性。研究表明適當?shù)臋C械力學刺激可以促進細胞的生長、分化和功能的維持，但過度或持續(xù)時間過長的力學刺激又會對細胞的結(jié)構(gòu)和功能造成損害[34]。本研究的結(jié)果顯示盡管在微振動加載早期細胞出現(xiàn)了早凋行為，但這種行為未產(chǎn)生大量細胞死亡且未對細胞正常生物學行為造成影響，這可能是細胞通過結(jié)構(gòu)和形態(tài)調(diào)整適應了這種力學刺激，即獲得了力學自適應性[35-36]。通過MVS使得不耐受刺激的細胞發(fā)生凋亡而被清除，進而留下具有力學適應性的細胞，這一現(xiàn)象提示本研究給予細胞的MVS是一種生理適應性力學載荷，在少部分不耐受力學刺激的細胞被清除后，大部分細胞均能獲得力學適應性，以及更強的增殖活性。

圖4所示為VS組與SS組細胞骨架染色。加載MVS 1天后，VS組細胞較SS組鋪展度更高，形態(tài)均為多角形，SS組細胞形態(tài)不均一。VS組細胞內(nèi)肌動蛋白微絲沿細胞長軸排列，較SS組分布更為有序，熒光表達也更為明亮，說明VS組細胞F-actin蛋白表達量顯著高于SS組。微振動加力3天后，兩組細胞熒光亮度均有所降低，SS組降低更為明顯，且細胞有明顯增殖，排列緊密，細胞內(nèi)肌動蛋白微絲分布無序，VS組細胞相較于SS組鋪展度更高，微絲分布有序且熒光亮度高于SS組。圖4 微振動對M-BMSCs中F-actin蛋白表達的影響藍色：細胞核；綠色：聚合態(tài)微絲

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3432248