本研究考察微振動(dòng)刺激（MVS）對(duì)小鼠骨髓來(lái)源間充質(zhì)干細(xì)胞（M-BMSCs）的早期力學(xué)適應(yīng)性及成骨分化的調(diào)控作用。在體外給予M-BMSCs微振動(dòng)刺激,檢測(cè)細(xì)胞增殖及堿性磷酸酶（ALP）表達(dá),熒光染色觀察細(xì)胞凋亡與細(xì)胞骨架,流式檢測(cè)細(xì)胞凋亡,通過(guò)RT-PCR檢測(cè)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(dá),Western blotting檢測(cè)細(xì)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(dòng)刺激誘導(dǎo)了細(xì)胞早期凋亡（受力1天后）,但周期性受力3天后細(xì)胞的凋亡現(xiàn)象明顯減少,而細(xì)胞的增殖活性并未受到明顯影響;同時(shí),微振動(dòng)刺激促進(jìn)了細(xì)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(dá)。研究結(jié)果表明微振動(dòng)刺激能對(duì)M-BMSCs的細(xì)胞活性和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生早期適應(yīng)性改變與調(diào)節(jié),從而促進(jìn)了細(xì)胞的早期成骨分化。 

【文章來(lái)源】：生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2020,37(01)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

微振動(dòng)對(duì)M-BMSCs增殖的影響*P<0.05

圖1 微振動(dòng)對(duì)M-BMSCs增殖的影響*P<0.05細(xì)胞凋亡是有特定控制的細(xì)胞自主有序死亡，又稱程序性細(xì)胞死亡[32-33]。細(xì)胞的凋亡具有不可逆轉(zhuǎn)性。研究表明適當(dāng)?shù)臋C(jī)械力學(xué)刺激可以促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化和功能的維持，但過(guò)度或持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的力學(xué)刺激又會(huì)對(duì)細(xì)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(dòng)加載早期細(xì)胞出現(xiàn)了早凋行為，但這種行為未產(chǎn)生大量細(xì)胞死亡且未對(duì)細(xì)胞正常生物學(xué)行為造成影響，這可能是細(xì)胞通過(guò)結(jié)構(gòu)和形態(tài)調(diào)整適應(yīng)了這種力學(xué)刺激，即獲得了力學(xué)自適應(yīng)性[35-36]。通過(guò)MVS使得不耐受刺激的細(xì)胞發(fā)生凋亡而被清除，進(jìn)而留下具有力學(xué)適應(yīng)性的細(xì)胞，這一現(xiàn)象提示本研究給予細(xì)胞的MVS是一種生理適應(yīng)性力學(xué)載荷，在少部分不耐受力學(xué)刺激的細(xì)胞被清除后，大部分細(xì)胞均能獲得力學(xué)適應(yīng)性，以及更強(qiáng)的增殖活性。

圖4所示為VS組與SS組細(xì)胞骨架染色。加載MVS 1天后，VS組細(xì)胞較SS組鋪展度更高，形態(tài)均為多角形，SS組細(xì)胞形態(tài)不均一。VS組細(xì)胞內(nèi)肌動(dòng)蛋白微絲沿細(xì)胞長(zhǎng)軸排列，較SS組分布更為有序，熒光表達(dá)也更為明亮，說(shuō)明VS組細(xì)胞F-actin蛋白表達(dá)量顯著高于SS組。微振動(dòng)加力3天后，兩組細(xì)胞熒光亮度均有所降低，SS組降低更為明顯，且細(xì)胞有明顯增殖，排列緊密，細(xì)胞內(nèi)肌動(dòng)蛋白微絲分布無(wú)序，VS組細(xì)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(dòng)對(duì)M-BMSCs中F-actin蛋白表達(dá)的影響藍(lán)色：細(xì)胞核；綠色：聚合態(tài)微絲

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3432248