30Hz流体剪切力对骨髓细胞分化和功能的影响
研究目的：骨质疏松症是以骨量减少、骨组织微细结构退化为特征,导致骨脆性增高,骨折或骨损伤风险增加的一种全身性代谢骨病,常发生于中老年人,尤其是绝经后妇女.随着人们研究的不断深入,发现骨质疏松症的防治不仅在于及时补充矿物质,适量的运动也是一种有效手段.目前国内外关于骨质疏松症的运动处方研究尚未明确，运动产生的流体剪切力对骨细胞影响的机制研究，结果也不尽相同，主要是由于流体剪切力作用模型不同所致。本研究通过建立有效的体外全骨髓细胞培养的流体剪切力作用模型，探讨流体剪切力作用下，全骨髓细胞的成骨细胞和破骨细胞分化情况，揭示流体剪切力对全骨髓细胞的作用机制。 研究方法：断颈处死4周龄C57BL/6J小鼠，游离双侧股骨，收集全骨髓细胞，以4×106个/毫升接种于6孔板，随机分为2组，即对照组（C组）和流体剪切力作用组（S组），于接种后第2天，运用BETS-M5摇床对S组进行30Hz，30min/q，2q/d，7d的干预后，矿化结节茜素红染色技术鉴定成骨细胞功能，抗酒石酸酸性磷酸酶染色鉴定破骨细胞功能，实时定量PCR检测全骨髓细胞培养体系中，骨保护素（OPG）和破骨细胞分化因子（RANKL）的mRNA的表达情况。PCR结果采用2-ΔΔCT进行分析，实验结果采用独立样本T检验分析，p<0.05为显著性差异。 研究结果：干预7d后，S组和C组均产生大量矿化结节，但S组矿化结节数（mean=130个/孔）显著大于C组（mean=50个/孔，P=0.001），并且矿化结节面积大于1000um2的矿化结节数比较发现，S组（mean=44个/孔）也是显著多于C组（mean=13个/孔，P=0.0002），说明30Hz的流体应力能够显著促进全骨髓细胞内成骨细胞的分化成熟。干预7d后，抗酒石酸酸性磷酸酶染色发现，S组阳性细胞百分比为2％，显著低于C组阳性细胞5%（P=0.000），说明30Hz的流体应力能够显著抑制全骨髓细胞的破骨细胞分化或激活。干预7d后，实时定量PCR结果显示，S组（mean=5.6）OPG的mRNA含量显著高于C组（mean=1，P=0.001）；但两组间RANKL的mRNA含量（C组mean=1，S组mean=4.3，P=0.21）以及OPG/RANKL的mRNA含量比值（C组mean=1，S组mean=4.8，P=0.06）均没有显著性差异。 研究结论：成骨细胞和骨髓基质细胞表达RANKL，能够与OPG竞争性结合破骨前体细胞或破骨细胞表面的RANKL，促进破骨细胞的分化和激活，并抑制破骨细胞的凋亡。而该研究结果提示，流体剪切力能够促进OPG的表达增加，而对RAKNL的含量影响不大，表明该流体剪切力能够通过促进OPG的表达，从而抑制破骨前体细胞或破骨细胞的分化或激活。因此，该流体剪切力能够促进全骨髓细胞中成骨细胞的分化成熟，并能够通过促进成骨细胞OPG的分泌，抑制破骨前体细胞和破骨细胞的分化或激活，但对RANKL的作用不明显。
骨髓 流体剪切力 细胞分化 细胞表达
孔维唯 王松
武汉体育学院 研究生院 430079
国内会议
杭州
中文
4921-4923
2015-11-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）