流體剪切力對大鼠成骨樣細(xì)胞生物學(xué)特性的影響.pdf

1、機(jī)械力是正畸牙移動的前提和關(guān)鍵。在機(jī)械力作用下，通過牙齒將力傳遞至牙周組織，使其產(chǎn)生一系列組織學(xué)改變，從而引起牙槽骨的改建，進(jìn)而牙齒按照一定方向發(fā)生移動。其中牙槽骨的交替吸收和增生是其改建的生物學(xué)基礎(chǔ)。而成骨細(xì)胞正是參與牙槽骨改建的主要細(xì)胞組成之一，它是骨發(fā)生和骨形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，在骨不斷的更新活動中是最重要的功能細(xì)胞。成骨細(xì)胞的骨形成與破骨細(xì)胞的骨吸收兩者間保持動態(tài)平衡是骨活動保持正常狀態(tài)的基礎(chǔ)，而破骨細(xì)胞的活動亦受到成骨細(xì)胞的調(diào)控。因

2、此，研究在機(jī)械力誘導(dǎo)下成骨細(xì)胞增殖及活性變化及其影響因素就成為了解正畸牙牙槽骨改建機(jī)理的關(guān)鍵。成骨細(xì)胞是一種對應(yīng)力敏感的細(xì)胞，來源于多分化的間充質(zhì)干細(xì)胞，能分泌堿性磷酸酶（alkaline phosp- hatase，ALP）、骨鈣蛋白（osteocalcin，OCN），它們都是反映成骨細(xì)胞活性的特征性產(chǎn)物。 大量動物實(shí)驗(yàn)和體外細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明，機(jī)械力對體外培養(yǎng)細(xì)胞的影響是比較復(fù)雜的，細(xì)胞的反應(yīng)根據(jù)機(jī)械力作用方式不同而不同。有學(xué)

3、者認(rèn)為，細(xì)胞對流體剪切力的反應(yīng)比對壓力及牽張力的反應(yīng)敏感得多。有實(shí)驗(yàn)表明活體中細(xì)胞對外力的反應(yīng)是由于外力通過組織間液流動變化傳遞至細(xì)胞而產(chǎn)生的。 本實(shí)驗(yàn)通過使用一種可精確調(diào)控力值大小的加力裝置，運(yùn)用流體剪切力刺激體外培養(yǎng)的大鼠成骨樣細(xì)胞，觀察流體剪切力對成骨樣細(xì)胞增殖及細(xì)胞周期、堿性磷酸酶（ALP）活性、骨鈣蛋白（OCN）表達(dá)的影響，探討了牙槽骨改建過程中流體剪切力對成骨樣細(xì)胞功能的影響。 研究內(nèi)容如下： 1 流

4、體剪切力對大鼠成骨樣細(xì)胞增殖最適力值的研究 目的：研究不同大小流體剪切力對成骨樣細(xì)胞增殖的影響，評估何種力值的流體剪切力刺激對大鼠成骨樣細(xì)胞的增殖影響最顯著。 方法：通過自制平行平板流動腔系統(tǒng)施加不同大小（τ=2，4，7，9，11，13，15，17，19dyn/cmP2P）的流體剪切力刺激大鼠成骨樣細(xì)胞，作用60min，觀察細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化和增殖情況。 結(jié)果：大鼠成骨樣細(xì)胞在流體剪切應(yīng)力作用下，低剪切力(<4dyn

5、/cmP2P)對細(xì)胞的增殖影響不大，中等大小的剪切力(11~15dyn/cmP2P) 明顯刺激細(xì)胞的增殖，高剪切力(>17dyn/cmP2P)將抑制細(xì)胞的增殖。 結(jié)論：流體剪切力可促進(jìn)大鼠成骨樣細(xì)胞的增殖，且在適度刺激下隨力值的增大增殖程度明顯，但超過適度力值后，隨力值的增大反而抑制成骨樣細(xì)胞的增殖。 2 流體剪切力對大鼠成骨樣細(xì)胞DNA合成及細(xì)胞周期的影響 目的：研究流體剪切力對大鼠成骨樣細(xì)胞細(xì)胞周期的影響。

6、 方法：根據(jù)實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果，通過自制平行平板流動腔系統(tǒng)用最適力值（13dyn/cmP2P）刺激大鼠成骨樣細(xì)胞，作用60min，經(jīng)熒光染料溴化丙錠溶液避光染色30min，流式細(xì)胞儀488nm檢測，可獲得DNA含量分布組方圖。觀察其細(xì)胞周期和增殖情況。 結(jié)果：流式細(xì)胞儀檢測表明，流體剪切力作用以后，成骨樣細(xì)胞的細(xì)胞周期發(fā)生了改變，S期細(xì)胞百分比明顯增高，實(shí)驗(yàn)組較對照組增高近82.2％ 。 結(jié)論：適度力值的流體剪切力能影響大

7、鼠成骨樣細(xì)胞S期細(xì)胞百分比，進(jìn)而促進(jìn)了細(xì)胞的增殖和分化。 3 流體剪切力對大鼠成骨樣細(xì)胞堿性磷酸酶和骨鈣蛋白的影響 目的：研究流體剪切力對大鼠成骨樣細(xì)胞堿性磷酸酶（ALP）活性及骨鈣蛋白（OCN）表達(dá)的影響。 方法：通過自制平行平板流動腔系統(tǒng)用最適力值刺激大鼠成骨樣細(xì)胞，作用60min，，觀察剪切力作用后0d，1d，2d，3d，4d時(shí)成骨樣細(xì)胞堿性磷酸酶（ALP）活性及骨鈣蛋白（OCN）表達(dá)的情況。 結(jié)果