三維回轉模擬失重對人牙周膜成纖維細胞生物學性能的影響.pdf

1、微重力環(huán)境可引起肌肉骨骼系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、神經-內分泌系統(tǒng)、自主平衡系統(tǒng)等各個系統(tǒng)的改變，如骨丟失、肌肉萎縮、心血管系統(tǒng)失調、立位耐受性下降、認知功能降低等等。那么，微重力環(huán)境對牙周組織會造成怎樣的影響呢？在本研究中我們擬采用三維回轉器（three dimensional clinostat,TDC）來模擬失重環(huán)境，從這種失重環(huán)境對人牙周膜成纖維細胞（human periodontal ligament fibroblasts

2、,hPDLFs）生物學性能的影響入手，對這一問題進行了探討。
　　目的：
　　觀察模擬失重環(huán)境對hPDLFs形態(tài)和功能的影響，初步探討在這一特殊環(huán)境中工作、生活的個體（如宇航員、太空旅游者）的牙周組織對這種環(huán)境的耐受性。
　　方法：
　　取體外培養(yǎng)的4-7代hPDLFs，接種于20ml培養(yǎng)瓶貼壁24h，隨機分為回轉組和對照組。運用三維回轉器（three dimensional clinostat,TDC）模擬失重

3、環(huán)境，設定(4-10)r/min隨機轉速，所產生的重力水平在(10-3-10-4)g間?；剞D組hPDLFs在TDC中分別培養(yǎng)48h、72h和96h，對照組細胞分別在常規(guī)環(huán)境中培養(yǎng)。然后進行以下檢測，比較分析兩組間細胞的差異性。
　　1、細胞形態(tài)學檢測：利用HE染色、羅丹明-鬼筆環(huán)肽免疫熒光染色觀察兩組間細胞形態(tài)及細胞微絲骨架的變化。
　　2、細胞功能檢測：利用細胞計數法、MTT細胞活力檢測、流式細胞術、Hoechst3325

4、8核染色及RT-PCR技術，比較兩組細胞間增殖、凋亡及I型膠原mRNA的表達等細胞功能的差異。
　　結果：
　　1、TDC模擬失重對hPDLFs細胞形態(tài)的影響
　　HE染色：培養(yǎng)48h后，回轉組和對照組hPDLFs均呈梭形或多角形，細胞核大，居中，胞體豐滿，胞漿均勻，未出現(xiàn)胞漿內顆粒增多、胞內空泡、核分叉、核碎裂等現(xiàn)象。但回轉組細胞的胞核面積較對照組縮小約12％（P＜0.05）；培養(yǎng)72h和96h后，回轉組細胞形態(tài)與對

5、照組比較無明顯差異。
　　羅丹明-鬼筆環(huán)肽免疫熒光染色：培養(yǎng)48h后，回轉組微絲骨架結構略顯模糊，排列較對照組稍顯紊亂。培養(yǎng)72h和96h后，回轉組和對照組微絲骨架結構均呈現(xiàn)清晰而有規(guī)律的束狀結構，分布均勻。
　　2、TDC模擬失重對hPDLFs細胞功能的影響
　　細胞計數儀計數：培養(yǎng)48h和72h后，回轉組與對照組hPDLFs細胞數量無明顯差異（P＞0.05）；培養(yǎng)96h后，回轉組與對照組細胞計數結果有顯著差異，回轉

6、組細胞數量明顯高于對照組（P＜0.01）。
　　MTT細胞活力檢測：培養(yǎng)48h后，回轉組與對照組細胞活力無明顯差異（P＞0.05）；培養(yǎng)72h和96h后，回轉組細胞活力明顯高于對照組（P＜0.01）。
　　細胞周期：培養(yǎng)48h和72h后，回轉組與對照組細胞周期S期所占總周期的百分比例結果無明顯差異（P＞0.05）；模擬失重培養(yǎng)96h后，回轉組細胞周期S期所占總周期的百分比例高于對照組（P＜0.05）。
　　Hoechs

7、t33258核染色：培養(yǎng)48h、72h和96h后，回轉組和對照組hPDLFs細胞核均呈彌散均勻熒光，細胞核邊緣光滑圓潤，未出現(xiàn)細胞核固縮、核碎裂、濃染致密的顆粒塊狀凋亡小體熒光。
　　RT-PCR：培養(yǎng)48h和72h后，回轉組hPDLFsI型膠原mRNA表達較對照組變化不明顯（P＞0.05）；培養(yǎng)96h后，回轉組hPDLFsI型膠原mRNA表達有所升高（P＜0.05）。
　　結論:
　　暴露于微重力環(huán)境的初期（48h）