朱卓立 张玲 马瑞阳 甘雪琦

    口腔疾病研究国家重点实验室 华西口腔医院修复科(四川大学)，成都 610041

    微振动对成骨细胞成骨效应的瞬时影响

    朱卓立 张玲 马瑞阳 甘雪琦

    口腔疾病研究国家重点实验室 华西口腔医院修复科(四川大学)，成都 610041

    目的 在不考虑间歇期的介入所带来的延时效应下，研究高频率低振幅微振动(LMHFV)刺激对成骨细胞成骨效应的瞬时影响。方法 培养小鼠成骨前体细胞系(MC3T3-E1)，实验组在施加高频率(40 Hz)、低振幅(0.49 g)微振动30 min后，立即通过实时荧光定量聚合酶链反应检测早期成骨分化标志物Runt相关转录因子2(Runx2)、Ⅰ型胶原蛋白(Col-Ⅰ)、碱性磷酸酶(ALP)的表达，并检测活性氧(ROS)浓度变化及线粒体形态变化，后加入抗氧化剂后继续观察上述指标的变化。结果 LMHFV刺激后Runx2、Col-Ⅰ、ALP的mRNA表达明显下调(P<0.01)，线粒体ROS浓度升高(P<0.01)，线粒体长度缩短(P<0.01)；抗氧化剂的使用则使上述变化得到显著缓解(P<0.01)。结论 排除间歇期的干扰后，LMHFV(40 Hz，0.49 g)可降低成骨细胞内早期成骨分化标志物的表达，促进线粒体ROS的产生与积累并导致线粒体的过度分裂。

    微振动； 成骨分化； 活性氧； 线粒体形态

    骨组织是人体内一种典型的力学敏感器官，可以通过骨改建来适应多种不同的力学刺激信号，如拉力、压力、流体静压力、剪切力、微振动等[1-3]。其中，既往研究[4-6]表明高频率低振幅微振动(lowmagnitude high-frequency vibration，LMHFV)可促进成骨分化，抑制破骨分化，使骨改建更倾向于骨生成方向。但在这些相关研究的实验设计中，每一个微动刺激周期被固定的间隙期所阻隔，这使最终检测的成骨效应并非单纯来自于微动刺激本身，还掺入了间隙期的影响。有学者[7-9]已证实，间歇期插入所致的延时效应可增强成骨细胞对固有微振动刺激的敏感性，促进成骨。然而，在研究微振动对成骨细胞的成骨变化的瞬时影响方面却鲜有报道。此外，近年来线粒体活性氧(reactive oxygen species，ROS)作为一种胞内信号传递分子已成为细胞分化方面的研究热点，有学者[10-13]认为ROS可作为成骨分化的一个新兴指标。因此，本实验拟在排除间隙期的干扰下，研究LMHFV刺激对小鼠成骨前体细胞(MC3T3-E1)所造成的瞬时成骨效应，并观察线粒体内ROS是否与此瞬时效应相关 ......