周期性流体静压对骨膜细胞成骨分化和血管内皮生长因子表达的影响及其机制研究

发布时间：2019-08-01 07:07

【摘要】：目的探讨周期性流体静压对体外培养的大鼠骨膜细胞成骨分化和VEGF(vascular endothelial growth factor,血管内皮生长因子)表达的影响及其机制,以增加对骨折愈合机制的了解和为骨膜细胞在骨组织工程中的应用提供研究基础,并可能为临床上合理应用力学刺激加速骨折愈合提供理论依据。方法体外分离培养大鼠骨膜细胞,2-4代细胞用于实验。骨膜细胞体外成骨诱导培养2周,ALP(alkaline phosphatase,碱性磷酸酶)染色和茜素红染色鉴定骨膜细胞成骨潜力。给予大鼠骨膜细胞周期性流体静压(0-13kpa,0.5Hz)刺激,对照组不予加压刺激。SP600125、SB203580和PD98059预处理细胞后给予加压刺激以探讨MAPK(mitogen-activated protein kinase,丝裂原激活的蛋白激酶)信号通路在加压刺激对骨膜细胞的影响中的作用。在加压不同时间(6、12、24h)通过CCK-8(cell Counting Kit-8)法检测细胞存活率,碱性磷酸酶检测试剂盒检测碱性磷酸酶活性变化,RT-PCR(real time quantitative polymerase chain reaction,实时定量聚合酶链反应)检测成骨相关基因(runx2、ALP、I型胶原、骨钙素)和VEGF基因表达情况,Western blot检测p38、ERK1/2(extracellular regulated protein kinases,细胞外调节蛋白激酶)和JNK(c-Jun amino terminal kinase,c-Jun氨基末端激酶)蛋白表达及其磷酸化水平。结果周期性流体静压刺激6h,细胞增殖无明显变化,随着加压时间延长,细胞增殖受到抑制。周期性流体静压刺激骨膜细胞,碱性磷酸酶活性明显升高,呈时间依赖性。骨膜细胞成骨相关基因(runx2、ALP、骨钙素、I型胶原)和VEGF基因表达也明显升高。SP600125和PD98059可以部分抑制周期性流体静压引起的骨膜细胞ALP活性升高反应。SP600125可以完全抑制压力诱导的骨膜细胞成骨相关基因(runx2、骨钙素、I型胶原)及VEGF基因的表达,而SB203580则对此没有明显作用。PD98059可抑制部分压力刺激引起的骨膜细胞成骨相关基因表达,但对压力刺激引起的骨膜细胞VEGF的表达没有作用。结论适当强度周期性流体静压可以通过激活JNK和ERK1/2信号通路促进大鼠骨膜细胞成骨分化,并可通过激活JNK信号通路介导VEGF表达,而p38信号通路没有参与这种压力对骨膜细胞的作用。
【学位授予单位】：南京医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R683

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本文编号：2521600