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持续性静压力对体外培养成骨细胞生物学特性和细胞内外Ca~(2+)分布影响的实验研究

侯晋  
【摘要】:目的 骨组织易受周围力学环境变化的影响,从而在形态结构和骨量上发生改变。适宜的机械刺激可抑制骨吸收并增加骨的生成,而过大或过小的机械刺激都不利于骨组织的维持和改建。牙槽骨是人体骨骼中改建最活跃的部分,具有高度的可塑性,是口腔修复治疗和正畸治疗的生理基础。本研究利用自制细胞加压装置给体外培养的成骨细胞施加持续性静压力(CCP),观察受力后成骨细胞生物学特性以及细胞内外钙离子分布的变化特征,以探索有利于牙槽骨生长的应力环境,为口腔修复和正畸治疗提供理论依据。 方法 选用新生SD大鼠的牙槽骨,运用混合酶消化法培养得到原代成骨细胞。经纯化、鉴定、传代得到生长活跃、特性稳定的第三和第四代成骨细胞,用于实验。将细胞分为加力组和对照组,利用自行研制的细胞体外加力系统,分别给加力组的成骨细胞施加不同力值(100kPa和30kPa)和不同作用时间(0d、1d、3d、5d)的CCP,对照组常规培养。应用细胞计数、生化分析、放射 第四军医大学硕L学位论文 免疫和荧光标记激光共聚焦显微镜扫描等方法,观察在不同时间 和不同力值作用下,受力后细胞增殖、碱性磷酸酶活性、骨钙素 表达量以及细胞内外钙离子分布的变化。 结果加力组细胞增殖速度减缓,10OKPaCCP作用下,加力组和 对照组的细胞群体倍增时f日J分别为73.43h和63.06h:30KPaCCP 作用下的加力组和对照组的细胞群体倍增时间分别为60.95h和 58.94h。随着培养时间的延长,成骨细胞的碱性磷酸酶活性增强。 持续性静压力作用24小时后,100KPa和30KPa两个力值的CCP 均可使成骨细胞的ALP活性增强,且加力组和对照组之间都有显 著差异切0.01);100KPaCCp作用24小时后,与对照组相比, 加力组骨钙素分泌的增加有显著差异(P0.01);30KPacCP作用 下细胞骨钙素表达量的变化,加力组与对照组之间无显著性差异 (P0.05)。10OKPa和30好aCCP短时间作用均可使细胞内钙离 子(lh、3h)内增加,但随着CCP作用时间的延长(6h),细胞 内C扩十明显减少,细胞外C扩+增加。 结论一定力值范围的持续性静压力在抑制成骨细胞生长的同时 促进其分化成熟。长时间的持续性静压力作用可能会导致细胞内 C扩+流失,细胞外C扩十增加。长时间的持续性静压力可能是不适 宜于成骨细胞的生长的力学刺激。


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