本文關(guān)鍵詞：機(jī)械牽張力對(duì)骨髓基質(zhì)細(xì)胞系ST2成骨向分化影響的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《吉林大學(xué)》 2013年

機(jī)械牽張力對(duì)骨髓基質(zhì)細(xì)胞系ST2成骨向分化影響的研究

陳彥澤  

【摘要】：機(jī)械應(yīng)力在正畸牙移動(dòng)過(guò)程中起關(guān)鍵作用。施加的牽張力通過(guò)牙周韌帶（Periodontal ligament，PDL）傳遞至牙槽骨中，這些刺激最終會(huì)轉(zhuǎn)化為生物化學(xué)信號(hào)，從而調(diào)控牙槽骨的骨改建，因此適宜的機(jī)械刺激是正畸治療成功的基礎(chǔ)。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞、破骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞等多種細(xì)胞都參與這個(gè)過(guò)程，其中骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞尤為重要。機(jī)械應(yīng)力對(duì)骨重塑作用機(jī)制的研究已經(jīng)廣泛開(kāi)展，然而，機(jī)械負(fù)荷轉(zhuǎn)換為生物化學(xué)信號(hào)的具體機(jī)制目前仍不明確。因此，深入研究機(jī)械應(yīng)力對(duì)骨重塑的作用機(jī)制，不僅對(duì)正確認(rèn)識(shí)機(jī)械應(yīng)力對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分化和功能的影響具有重要的理論意義，而且對(duì)提高正畸治療效率、促進(jìn)正畸治療技術(shù)的進(jìn)步具有重要的實(shí)際意義。 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞具有多向分化潛能，在向成骨細(xì)胞分化過(guò)程中，Runx2、Sp7、ColⅠ、Alp等基因的表達(dá)是必不可少的，并且這些基因能促進(jìn)其進(jìn)一步向成熟的成骨細(xì)胞分化。EphrinB2/EphB4信號(hào)軸在血管生成和神經(jīng)發(fā)育中發(fā)揮重要作用，而近年來(lái)的研究表明ephrinB2/EphB4信號(hào)軸參與了骨重塑的調(diào)控。破骨細(xì)胞表面的ephrinB2配體和成骨細(xì)胞表面的EphB4受體相互作用，產(chǎn)生雙向信號(hào)，由EphB4向ephrinB2的逆向信號(hào)可抑制破骨細(xì)胞生成，而由ephrinB2向EphB4的正向信號(hào)促進(jìn)成骨細(xì)胞形成，最終促進(jìn)了骨重塑由骨吸收向骨形成的轉(zhuǎn)換。但是ephrinB2/EphB4信號(hào)軸是否參與了機(jī)械應(yīng)力調(diào)控骨重塑的過(guò)程，國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)尚未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)在觀察機(jī)械牽張力對(duì)體外培養(yǎng)的ST2細(xì)胞成骨向分化作用的同時(shí)，檢測(cè)加載機(jī)械負(fù)荷后ephrinB2/EphB4信號(hào)軸的變化，試圖探討ephrinB2/EphB4信號(hào)軸在此過(guò)程中的作用及其機(jī)理。 我們?cè)隗w外培養(yǎng)ST2細(xì)胞，利用四點(diǎn)彎曲加力裝置對(duì)細(xì)胞分別一次性加載1h、2h和4h的周期性機(jī)械牽張力（2000μstrains,0.5Hz），采用MTT法檢測(cè)加力后1-5天細(xì)胞增殖活性的改變；機(jī)械應(yīng)力加載后立刻提取細(xì)胞的總RNA，逆轉(zhuǎn)錄后采用Real-time PCR方法檢測(cè)ST2細(xì)胞成骨向分化標(biāo)志基因Runx2、Sp7、ColⅠ、Alp及ephrinB2和EphB4基因mRNA表達(dá)的改變。 結(jié)果： 1.機(jī)械牽張刺激后第1天和第2天，1h組、2h組、4h組的細(xì)胞均比空白對(duì)照組細(xì)胞數(shù)量多（P0.05），4h組細(xì)胞數(shù)量比1h組和2h組多(P0.05)。加力后第3-5天，各組細(xì)胞增殖狀態(tài)基本一致。 2. ST2細(xì)胞在未加成骨誘導(dǎo)環(huán)境下受牽張力刺激后，加力組與不加力組相比：Runx2基因的表達(dá)在1h組（P0.05），2h組（P0.01）顯著增加，峰值出現(xiàn)在2h組；Sp7基因的表達(dá)在1h組和2h組（P0.05）受到明顯抑制，2h組高于1h組；ColⅠ基因的表達(dá)在1h組明顯增加（P0.05）；Alp基因的表達(dá)在1h組（P0.01）、2h組（P0.01）和4h組（P0.05）均顯著增加，峰值出現(xiàn)在2h組；ephrinB2基因的表達(dá)在1h組（P0.05）和2h（P0.01）組顯著增加，2h組出現(xiàn)峰值；EphB4基因的表達(dá)在1h組和2h組（P0.01）顯著增加，2h組出現(xiàn)峰值。 3. ST2細(xì)胞在成骨誘導(dǎo)環(huán)境下受牽張力刺激后，加力組與不加力組相比：Runx2基因的表達(dá)在1h組受到明顯抑制（P0.01），2h組（P0.01）和4h（P0.05）組顯著增加，峰值出現(xiàn)在4h組；各組Sp7基因的表達(dá)均增加（P0.05），峰值出現(xiàn)在4h組；ColⅠ基因的表達(dá)在1h組顯著增加（P0.01）；Alp基因的表達(dá)在各組均顯著增加（P0.05），峰值在4h組；ephrinB2基因的表達(dá)在1h組（P0.01）、2h組（P0.01）和4h組（P0.05）均顯著增加，峰值在4h組；EphB4基因的表達(dá)在4h組顯著增加（P0.01）。 結(jié)論： 1.機(jī)械牽張力可以促進(jìn)ST2細(xì)胞的早期增殖； 2.機(jī)械牽張力在早期可以促進(jìn)ST2細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化，但是在無(wú)成骨誘導(dǎo)環(huán)境下抑制其向成熟成骨細(xì)胞分化； 3.機(jī)械牽張力可能通過(guò)調(diào)控ST2細(xì)胞內(nèi)ephrinB2/EphB4信號(hào)促進(jìn)骨形成。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：R783.5
【目錄】：

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【參考文獻(xiàn)】

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