长时间力学载荷抑制体外培养成骨细胞的增殖和分化

发布时间：2017-11-17 10:07

  本文关键词：长时间力学载荷抑制体外培养成骨细胞的增殖和分化

  更多相关文章： 力学载荷 成骨细胞 增殖 分化 凋亡 坏死

【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m RNA表达;免疫印迹法检测OCN和Col I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,24 h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 m RNA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m RNA和蛋白水平,但载荷作用24 h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,12 h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。
【作者单位】： 桂林医学院生物技术学院基础医学院;军事医学科学院卫生装备研究所;桂林医学院附属医院骨科;
【基金】：国家自然科学基金项目(No.11372351,No.11432016,No.81160223) 广西高校科研基金(No.KY2015LX241)资助
【分类号】：R329.2
【正文快照】： 长时间高强度的运动训练和军事作训,使作业者处于过度负荷状态,可能导致应力性骨折等骨病[1,2],这提示长时间的力学载荷对骨组织/细胞有不良影响。长时间载荷对骨组织/细胞的不良影响,是骨生物力学研究中的重要课题,对于防治过度负荷所致骨损伤有重要指导意义。过度载荷作用使

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 刘盼盼;;对应力性骨折的研究[J];湖北体育科技;2012年01期

2 张西正,康少华,蔡绍皙;一种四点弯曲单向交变应变细胞加载装置的研制[J];医疗卫生装备;1999年04期

3 康少华;侍才洪;张西正;张春秋;陈旭义;;细胞基底应变加载装置的研制[J];中国医学装备;2006年10期

4 闫玉仙;宋梅;郭春;郭勇;宫元伟;李瑞欣;张西正;;基底拉伸应变对小鼠三种骨组织细胞BMP-2 mRNA表达的影响[J];中国老年学杂志;2010年21期

5 孙普庆;张秋霞;陆阿明;;疲劳性骨折发生的生物力学机制[J];中国中医药现代远程教育;2010年04期

6 宫元伟;闫玉仙;张媛;张西正;;基底拉伸应变对小鼠成骨细胞Runx2表达的影响[J];中国骨质疏松杂志;2011年03期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 唐丽灵,王远亮,谷俐,蔡绍皙,潘君;不同应变水平拉伸对成骨细胞生理功能的影响[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年03期

2 元佩燕;徐平平;黄建生;;体外细胞机械力加载装置研究进展[J];广东牙病防治;2012年02期

3 杨孝勤;张莉;陈军;马伟群;郑俊发;胡静;;模拟牵张成骨多单元细胞拉伸装置的研制与应用评价[J];广东牙病防治;2015年01期

4 张娟;林秀芹;郑京;郭珍;陈海燕;陈雪兰;陈小英;;加味四君子汤合骨髓间充质干细胞对阿霉素肾病大鼠骨代谢的影响[J];中医药临床杂志;2015年04期

5 Jiali Tan;Xin Xu;Zhongchun Tong;Jiong lin;Qiujun Yu;Yao Lin;Wei Kuang;;Decreased osteogenesis of adult mesenchymal stem cel s by reactive oxygen species under cyclic stretch: a possible mechanism of age related osteoporosis[J];Bone Research;2015年01期

6 齐鹏鹏;孟粼;吴梓萁;杨涛源;于士洋;王景云;;骨形态发生蛋白2在牙槽骨改建中作用的研究进展[J];吉林大学学报(医学版);2015年03期

7 刘立跃;王金福;;影响骨髓间充质干细胞成骨分化的力学信号传导机制研究进展[J];北京生物医学工程;2015年03期

8 ;Physiological responses of osteoblasts to cyclic stretching and the change of intracellular calcium concentration[J];Chinese Science Bulletin;2003年04期

9 唐丽灵,王远亮,谷俐,蔡绍皙,苏爱华;成骨细胞对周期性拉伸刺激的生理响应和胞内Ca~(2+)浓度变化[J];科学通报;2003年02期

10 臧建华;刘建军;张瑛;赵云辉;付明华;努尔黑扎;王永峰;白伟强;;军事训练膝关节不同应力性损伤的高场MRI表现[J];临床军医杂志;2014年08期

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 王亮;力学拉伸应变对成骨细胞的影响及其作用机制的研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2011年

2 唐丽灵;周期性机械拉伸对大鼠成骨细胞生理活性和力学性质的影响[D];重庆大学;2002年

3 黄岂平;不同基底拉伸过程对细胞生长、取向的影响及其骨架重排机制探讨[D];重庆大学;2003年

4 李瑞欣;力学作用下微、纳米HA/CS共混体系中微观结构参数对成骨前体细胞MC3T3-E1生物学特性的影响[D];中国人民解放军军事医学科学院;2012年

5 刘璐;组织工程化培养模型下力学载荷与植物雌激素联合调控小鼠前成骨细胞及骨重建机制的研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2012年

6 张月;周期性张应力对人牙周膜成纤维细胞增殖与CTGF表达的影响及其调控机制初探[D];武汉大学;2012年

7 万宗明;力学环境下天然骨组织体外三维培养的研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2013年

8 李建宇;拉伸应变作用下成骨细胞对破骨细胞分化与凋亡的影响及其机制研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2013年

9 胡宁;缺氧诱导因子-1a增强骨形态发生蛋白-9介导的间充质干细胞成骨分化及其机制研究[D];重庆医科大学;2012年

10 徐宁儒;低氧激活Notch通路抑制间充质干细胞成骨分化的机制研究[D];南开大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张晓燕;多通道细胞拉伸加载系统的研制及拉伸对ST2细胞增殖的影响[D];山东大学;2011年

2 范桂金;As_2O_3对体外培养成骨细胞增殖与凋亡和BMP-2基因表达的影响[D];遵义医学院;2011年

3 仇静;p38MAPK信号通路在周期性张应力诱导的成纤维细胞凋亡中的作用[D];青岛大学;2011年

4 周建伟;可控应变细胞加载装置的研究[D];浙江大学;2004年

5 毛艳;力学作用对骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化影响的研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2006年

6 徐百耀;机械拉伸作用调节大鼠骨髓间充质干细胞向肌腱成纤维细胞定向分化的实验研究[D];重庆大学;2007年

7 陈效;单轴拉伸装置中硅胶膜的应力分析及静态拉伸对ECV-304细胞形态的影响[D];重庆大学;2008年

8 徐东;不同基底松弛对内皮细胞形态、骨架及细胞内Rho蛋白分布的影响[D];重庆大学;2008年

9 徐晓莹;骨组织工程中细胞三维培养力学环境的研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2009年

10 邱敏;力生长因子对成骨细胞生理调控作用的研究[D];重庆大学;2010年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈东风;股骨疲劳性骨折临床分析[J];创伤外科杂志;2001年01期

2 赵奇峰;;股骨下端疲劳骨折3例报告[J];骨与关节损伤杂志;1991年01期

3 刘涛;邵增务;李健;王忠仁;江岚;;应力性骨折发病机制研究进展[J];国际骨科学杂志;2007年01期

4 徐文坚;;应力性骨折影像学诊断[J];中国中西医结合影像学杂志;2007年04期

5 岳鹏举;赵建宁;;骨形态发生蛋白-2促进骨缺损修复的研究进展[J];医学研究生学报;2007年12期

6 李荣发,赵新合,张丽,谢玉兵;疲劳性骨折42例临床分析[J];临床军医杂志;2004年04期

7 任新瑜;阮秋蓉;朱大和;朱敏;瞿智玲;路军;;川芎嗪抑制血管紧张素II诱导的平滑肌细胞NF-κB激活和骨形成蛋白-2表达降低(英文)[J];生理学报;2007年03期

8 文耀庆;运动性应力骨折的病因发病机理及治疗[J];体育科技;1997年Z1期

9 王相如，冯承泉，，王洪亮，孙海涛，关家文;新兵军训股骨干应力骨折12例报告[J];武警医学;1996年02期

10 郭春;闫玉仙;张西正;郭勇;宋梅;王亮;;力学拉伸强度对小鼠单核细胞RAW264.7诱导分化为破骨细胞的影响[J];中国组织工程研究与临床康复;2009年37期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈建庭,李菊根,金大地;血小板衍生生长因子促进成骨细胞DNA合成的实验研究[J];中华外科杂志;1999年07期

2 宫苹,谭震,赵青;成骨细胞和牙周膜成纤维细胞交互作用的初探[J];华西口腔医学杂志;2004年04期

3 杨福军,夏玉莲,李雨民,孙元明,刘征,刘宗礼,李贺达,杨学琪;自体成骨细胞的诱导培养及其生物学特性[J];中国骨质疏松杂志;2004年03期

4 谷贵山,车明学;成骨细胞的钙离子通道[J];中国肿瘤临床与康复;2002年02期

5 张晓军;张建保;文峻;屈学民;;极低频三角形电磁场对成骨细胞的影响[J];中国医学物理学杂志;2005年06期

6 王珂;李然伟;刘永红;赵燕颖;杨世杰;;表皮生长因子受体的敲除对小鼠骨密度以及成骨细胞募集的影响[J];吉林大学学报(医学版);2008年03期

7 靳慧;葛娅娜;张成仁;许野;朱兰兰;王秀梅;;成骨细胞中基因表达的调控[J];中国组织化学与细胞化学杂志;2011年05期

8 朱虹,潘凌;成骨细胞与破骨细胞的功能调节及其关系[J];国外医学.口腔医学分册;1996年05期

9 唐丽灵,王远亮,谷俐,蔡绍皙,潘君;不同应变水平拉伸对成骨细胞生理功能的影响[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年03期

10 冀振亮,陈清海;成骨细胞的培养与移植[J];中国矫形外科杂志;1999年07期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 金慰芳;朱文菁;王洪复;;培养成骨细胞衰老的超微结构改变[A];骨质疏松研究与防治第二卷——第四届全国骨质疏松学术研讨会论文集[C];1996年

2 李莹辉;丁柏;汪恭质;聂捷琳;毕蕾;;空间环境因素及药物对成骨细胞影响作用的初步研究[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

3 矫黎东;秦书俭;;人工培养成骨细胞在兔桡骨缺损区的成骨作用[A];解剖学杂志——中国解剖学会2002年年会文摘汇编[C];2002年

4 张西正;李彬;郭勇;吴金辉;;基底应变作用下成骨细胞活性与功能的研究[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年

5 何银锋;徐又佳;;铁过载对成骨细胞内铁稳态及生物活性的影响[A];中华医学会第五次中青年骨质疏松和骨矿盐疾病学术会议论文集[C];2013年

6 何银锋;徐又佳;;活性氧在铁过载影响成骨细胞生物活性中的作用[A];中华医学会第五次中青年骨质疏松和骨矿盐疾病学术会议论文集[C];2013年

7 李丽静;张大方;张琪;王丹丹;杨贵仙;王晓莉;;纳米三鹿方对药物诱导的成骨细胞凋亡影响[A];中华中医药学会中药实验药理分会第六届学术会议论文汇编[C];2006年

8 李稚君;马信龙;马剑雄;赵秀宝;;周期性牵张载荷对成骨细胞Protein kinase Cζ通路表达的影响[A];2009第十七届全国中西医结合骨伤科学术研讨会论文汇编[C];2009年

9 吴玲;樊瑜波;;成骨细胞对机械外力刺激的应答[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年

10 赵理平;徐又佳;;高铁环境对成骨细胞生物活性的影响[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

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 杨丽佳邋通讯员 周宁人;骨折不愈合缘于成骨细胞“爬不动”[N];健康报;2008年

2 杨丽佳邋周宁人;骨折不愈合 缘于成骨细胞“爬不动”[N];大众卫生报;2008年

3 杨建辉;雌三醇对成骨细胞保护作用的研究[N];中国中医药报;2004年

4 钱铮;日本利用人类胎盘培育出成骨细胞[N];中国劳动保障报;2006年

5 钱铮;日本利用人类胎盘培育出成骨细胞[N];医药经济报;2006年

6 编译 紫箕;2010年获批的小分子药物[N];医药经济报;2011年

7 姜澜;特立帕肽：促进骨形成 降低骨折发生风险[N];中国医药报;2011年

8 壳寡糖与人类未来健康工程专家委员会委员 宋志兰;关爱骨关节[N];保健时报;2010年

9 王婷 张金超 杨梦u& 肖培根;颇具潜力的抗骨质疏松症中药[N];中国医药报;2006年

10 崔宁 王燕 薛佳;关注骨关节健康 防治骨关节病[N];保健时报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 徐凌;成骨生长肽对成骨细胞和骨髓基质细胞增殖分化影响的研究[D];四川大学;2006年

2 黄湛;一氧化氮对小鼠成骨细胞的生长和矿化调控[D];中国人民解放军军医进修学院;2006年

3 宫伟雁;METEORIN样分泌性蛋白在骨组织中的表达及其功能研究[D];中国协和医科大学;2007年

4 唐丽灵;周期性机械拉伸对大鼠成骨细胞生理活性和力学性质的影响[D];重庆大学;2002年

5 查丁胜;低强度高频率振动对成骨细胞生物学特性的影响及机制[D];南方医科大学;2011年

6 王菁;低强度脉冲电磁场对成骨细胞在不同形貌钛表面生物学行为的影响[D];第四军医大学;2014年

7 张颖;氟化物对骨形成中成骨细胞影响的实验研究[D];中国医科大学;2003年

8 庞向华;骨质疏松患者成骨细胞相关细胞因子蛋白表达与证型的相关性研究[D];广州中医药大学;2008年

9 邹璇;NELL-1在成骨细胞中的功能机制研究及结合蛋白鉴定[D];浙江大学;2011年

10 刘欢;应力环境下成骨细胞差异基因表达及选择性剪接调控研究[D];重庆大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张晓军;极低频电磁场对新生大鼠成骨细胞的影响[D];第四军医大学;2006年

2 李飞江;低强度脉冲电磁场影响大鼠成骨细胞的参数筛选[D];第四军医大学;2012年

3 韩云珍;大鼠成骨细胞分离培养及其生物学特性鉴定[D];福建农林大学;2008年

4 易继凌;绿原酸对体外培养成骨细胞活性影响的初步研究[D];中南民族大学;2013年

5 贾邹赛;极低频连续磁场、脉冲磁场对成骨细胞的影响[D];沈阳工业大学;2014年

6 赵虎;成骨细胞在新型生物反应器内的大规模扩增[D];大连理工大学;2006年

7 顾九君;缺氧对大鼠成骨细胞作用机制的研究[D];兰州大学;2007年

8 陈文明;骨髓增生异常综合征患者来源的成骨细胞生物学特性的研究[D];苏州大学;2007年

9 王双利;成骨细胞与骨髓基质细胞共培养体外骨形成的实验研究[D];暨南大学;2008年

10 钟超;去抗原异种松质骨与兔成骨细胞组织相容性的实验研究[D];成都中医药大学;2012年

本文编号：1195635