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不同重力环境对大鼠成骨细胞力学信号转导功能的影响

张舒  
【摘要】:空间飞行过程中,宇航人员暴露于失重环境下,将导致骨骼系统发生结构和功能的变化,主要表现为骨量丢失,骨骼脱矿,骨力学性能下降,出现负钙平衡。这将会使机体在长期的空间飞行中出现骨折,肾结石及促进脉管粥样硬化等病理改变,严重影响宇航人员在空间飞行中及返回地面后的工作能力及机体健康。这种失重导致的骨骼系统变化,在重力生理学中称为失重性骨质稀少。虽然对失重性骨质稀少的研究已有数十年的历史,但骨骼变化的机理现仍不清楚,对抗防护措施的效果也不佳。故阐明失重对骨骼系统的影响作用机理,发展新型的对抗措施,已成为当前重力生理学面临的重要课题之一。 由于骨骼系统受多种调节因素的影响,故现认为失重性骨质稀少也是在多重机制的作用下产生的,并非单一因素的变化所能解释的。以往主要着重于对体内骨骼调节因素变化的研究,特别是对与骨钙调节相关的激素及局部调节因子的研究。然而,骨骼作为机体的力学支持系统,其结构功能与所受载荷间有着极为密切的关系,负载施加于骨骼的应力应变是骨骼构建与重塑的基本动因。骨骼可以根据所承受载荷不断地进行改建,以使自身结构功能适应于力学环境的需要,这就是骨骼的功能适应性。近年来,骨骼功能适应性机制的研究在细胞水平和分子水平取得了长足进展,骨骼中成骨细胞、骨细胞及骨衬细胞作为力学信号的感受性细胞,可以将外界应力应变的物理信息,转导为化学信号因子,通过缝隙连接及旁分泌的形式作用于其它骨骼细胞,并最终导致骨骼的构建与重塑。细胞的这一功能被称为“力学信号转导功能”。日常生活中,骨骼为适应力学环境而形


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