机械牵张力对骨髓基质细胞系ST2成骨向分化影响的研究

发布时间：2016-11-22 13:42

  本文关键词：机械牵张力对骨髓基质细胞系ST2成骨向分化影响的研究，由笔耕文化传播整理发布。

《吉林大学》 2013年

机械牵张力对骨髓基质细胞系ST2成骨向分化影响的研究

陈彦泽  

【摘要】：机械应力在正畸牙移动过程中起关键作用。施加的牵张力通过牙周韧带（Periodontal ligament，PDL）传递至牙槽骨中，这些刺激最终会转化为生物化学信号，从而调控牙槽骨的骨改建，因此适宜的机械刺激是正畸治疗成功的基础。骨髓间充质干细胞、破骨细胞、成骨细胞等多种细胞都参与这个过程，其中骨髓间充质干细胞尤为重要。机械应力对骨重塑作用机制的研究已经广泛开展，然而，机械负荷转换为生物化学信号的具体机制目前仍不明确。因此，深入研究机械应力对骨重塑的作用机制，不仅对正确认识机械应力对骨髓间充质干细胞分化和功能的影响具有重要的理论意义，而且对提高正畸治疗效率、促进正畸治疗技术的进步具有重要的实际意义。 骨髓间充质干细胞具有多向分化潜能，在向成骨细胞分化过程中，Runx2、Sp7、ColⅠ、Alp等基因的表达是必不可少的，并且这些基因能促进其进一步向成熟的成骨细胞分化。EphrinB2/EphB4信号轴在血管生成和神经发育中发挥重要作用，而近年来的研究表明ephrinB2/EphB4信号轴参与了骨重塑的调控。破骨细胞表面的ephrinB2配体和成骨细胞表面的EphB4受体相互作用，产生双向信号，由EphB4向ephrinB2的逆向信号可抑制破骨细胞生成，而由ephrinB2向EphB4的正向信号促进成骨细胞形成，最终促进了骨重塑由骨吸收向骨形成的转换。但是ephrinB2/EphB4信号轴是否参与了机械应力调控骨重塑的过程，国内外文献尚未见相关报道。本实验在观察机械牵张力对体外培养的ST2细胞成骨向分化作用的同时，检测加载机械负荷后ephrinB2/EphB4信号轴的变化，试图探讨ephrinB2/EphB4信号轴在此过程中的作用及其机理。 我们在体外培养ST2细胞，利用四点弯曲加力装置对细胞分别一次性加载1h、2h和4h的周期性机械牵张力（2000μstrains,0.5Hz），采用MTT法检测加力后1-5天细胞增殖活性的改变；机械应力加载后立刻提取细胞的总RNA，逆转录后采用Real-time PCR方法检测ST2细胞成骨向分化标志基因Runx2、Sp7、ColⅠ、Alp及ephrinB2和EphB4基因mRNA表达的改变。 结果： 1.机械牵张刺激后第1天和第2天，1h组、2h组、4h组的细胞均比空白对照组细胞数量多（P0.05），4h组细胞数量比1h组和2h组多(P0.05)。加力后第3-5天，各组细胞增殖状态基本一致。 2. ST2细胞在未加成骨诱导环境下受牵张力刺激后，加力组与不加力组相比：Runx2基因的表达在1h组（P0.05），2h组（P0.01）显著增加，峰值出现在2h组；Sp7基因的表达在1h组和2h组（P0.05）受到明显抑制，2h组高于1h组；ColⅠ基因的表达在1h组明显增加（P0.05）；Alp基因的表达在1h组（P0.01）、2h组（P0.01）和4h组（P0.05）均显著增加，峰值出现在2h组；ephrinB2基因的表达在1h组（P0.05）和2h（P0.01）组显著增加，2h组出现峰值；EphB4基因的表达在1h组和2h组（P0.01）显著增加，2h组出现峰值。 3. ST2细胞在成骨诱导环境下受牵张力刺激后，加力组与不加力组相比：Runx2基因的表达在1h组受到明显抑制（P0.01），2h组（P0.01）和4h（P0.05）组显著增加，峰值出现在4h组；各组Sp7基因的表达均增加（P0.05），峰值出现在4h组；ColⅠ基因的表达在1h组显著增加（P0.01）；Alp基因的表达在各组均显著增加（P0.05），峰值在4h组；ephrinB2基因的表达在1h组（P0.01）、2h组（P0.01）和4h组（P0.05）均显著增加，峰值在4h组；EphB4基因的表达在4h组显著增加（P0.01）。 结论： 1.机械牵张力可以促进ST2细胞的早期增殖； 2.机械牵张力在早期可以促进ST2细胞向成骨细胞分化，但是在无成骨诱导环境下抑制其向成熟成骨细胞分化； 3.机械牵张力可能通过调控ST2细胞内ephrinB2/EphB4信号促进骨形成。

【关键词】：
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R783.5
【目录】：

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1 李锐冬;黄伟;;骨髓间充质干细胞成骨过程的诱导因素和信号转导调控[J];中国组织工程研究与临床康复;2010年36期

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1 杨玥;薛同圆;田京;;软骨形成过程中的转化生长因子β2[J];中国组织工程研究与临床康复;2011年46期

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3 谢兴文;李盛华;赵永利;李宁;宋敏;;Wnt信号通路在骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化机制的研究进展[J];中国骨质疏松杂志;2011年12期

4 马勇;周信;郭杨;顾一煌;王建伟;张亚峰;;针刺血清配合复方丹参注射液诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞的分化[J];中国中医基础医学杂志;2011年11期

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3 李华壮;周跃;郭国宁;郭志良;曹国永;;AdEasy1/Cbfα_1诱导间充质干细胞向成骨细胞分化的实验研究[J];西北国防医学杂志;2006年03期

4 刘荣梅1050051石家庄市;李玉坤1050051石家庄市;;PPARγ与骨量丢失[J];河北医药;2007年02期

5 胡飞;张雪洋;周磊;;辛伐他汀作用下成骨细胞骨重建相关基因的研究[J];实用医学杂志;2007年04期

6 吴云刚;张志平;;人骨髓基质干细胞体外诱导为成骨细胞的实验研究[J];江西中医学院学报;2007年01期

7 陈苗;曲强;沈悌;张伸;陈翠珠;;细胞表面分子在骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化过程中的表达[J];中国医学科学院学报;2007年01期

8 李福春;谷贵山;孙大辉;车明学;张德宝;杨震;;新型钙离子通道TRPV5和TRPV6与成骨细胞信号传递的关系[J];吉林大学学报(医学版);2007年03期

9 蔡俊;张柳;;骨形态发生蛋白信号传导系统与成骨细胞分化[J];华北煤炭医学院学报;2007年03期

10 刘长剑;刘建国;;体外冲击波原理与成骨[J];中国骨与关节损伤杂志;2007年09期

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1 郭勇;郭春;张西正;闫玉仙;李瑞欣;张春秋;王亮;;相同机械应力对成骨细胞分化和破骨细胞分化的影响[A];天津市生物医学工程学会第30次学术年会暨生物医学工程前沿科学研讨会论文集[C];2010年

2 舒晓春;刘君静;;不同浓度的骨碎补总黄酮对大鼠骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的影响[A];内分泌代谢病中西医结合研究——临床与基础[C];2010年

3 刘元林;江小霞;苏永锋;霍思维;朱恒;吴英;李秀森;张毅;毛宁;;活化的T细胞促进间充质干细胞分化为成骨细胞[A];第12届全国实验血液学会议论文摘要[C];2009年

4 卢瑛;;Apelin抑制血管平滑肌细胞向成骨细胞分化[A];中华医学会第六次全国骨质疏松和骨矿盐疾病学术会议暨中华医学会骨质疏松和骨矿盐疾病分会成立十周年论文汇编[C];2011年

5 林春博;谢富荣;杨渊;陈维平;;柚皮甙体外诱导兔骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的实验研究[A];第十八届全国中西医结合骨伤科学术研讨会论文汇编[C];2011年

6 郎红梅;金小岚;万勇;;低氧对骨髓基质细胞向成骨细胞分化影响的实验研究[A];中华医学会第三次骨质疏松和骨矿盐疾病中青年学术会议论文汇编[C];2011年

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2 蒋锐;[N];健康报;2006年

3 记者 刘玉树　崔浩杰 通讯员 高颖;[N];国家电网报;2009年

4 张筱茜 李峥;[N];华北电力报;2008年

5 副研究员 蒲昭和;[N];医药养生保健报;2008年

6 记者 张筱茜 应国宏;[N];华北电力报;2007年

7 ;[N];建筑报;2000年

8 张永琇;[N];光明日报;2000年

9 ;[N];中国医药报;2000年

10 ;[N];中国医药报;2003年

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2 夏扬;海藻酸钠—明胶共混体系为载体的可注射式组织工程骨的研究[D];中国协和医科大学;2008年

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4 赵子义;骨髓间充质干细胞构建组织工程化骨与软骨的实验研究[D];吉林大学;2005年

5 裴育;生长因子对成骨细胞特异转录因子Cbfal基因表达的影响以及Cbfal基因多态性与骨质疏松的关系[D];中国协和医科大学;2003年

6 张科强;冲击波诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的机制[D];吉林大学;2008年

7 陆蕴松;重组低氧诱导因子-1α对成骨细胞功能调控的实验研究[D];吉林大学;2009年

8 马杰;全身照射引起小鼠Flk-1～+骨髓间充质干细胞细胞衰老不相关的成骨潜能改变及其与骨骼和造血系统损伤的关系[D];中国协和医科大学;2007年

9 钟招明;生长分化因子-5诱导人黄韧带细胞成骨分化的作用及机制[D];南方医科大学;2009年

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2 柯勇;淫羊藿苷对成骨细胞BMP-2表达影响的实验研究[D];湖北中医学院;2008年

3 糜丽;成骨细胞对变化的流体剪应力的响应[D];重庆大学;2008年

4 李岩;人胚胎来源多潜能干细胞向成骨细胞分化的研究[D];吉林大学;2010年

5 胡晓丽;成骨细胞在多发性骨髓瘤骨病中的作用[D];苏州大学;2008年

6 颜春鲁;左归丸加减方对大鼠骨髓间充质干细胞增殖和骨向分化影响的实验研究[D];兰州大学;2008年

7 张丽娜;糖皮质激素与骨质疏松症[D];河北医科大学;2008年

8 任平;MAPK通道对大鼠成骨细胞TRPV6表达水平的影响[D];吉林大学;2009年

9 赵芳;周期性牵张力下HIF-1α和Wnt/β-catenin信号传导通路对ST2细胞向成骨分化的影响[D];山东大学;2011年

10 孙亚东;小鼠胚胎干细胞体外诱导分化为成骨细胞研究[D];西北农林科技大学;2006年

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