辛伐他汀协同单轴静态牵张力促进成骨细胞成骨基因表达

目的:研究辛伐他汀能否协同单轴静态牵张力促进成骨细胞成骨基因表达。方法:实验分为4组,其中Stretch组为对新生SD大鼠颅骨成骨细胞施加10%单轴静态牵张力,Sim组为将成骨细胞培养在含10-7mol·L-1辛伐他汀的培养液中,Stretch+Sim组为对成骨细胞培养在含10-7mol·L-1辛伐他汀的培养液中施加10%单轴静态牵张力,Ctrl组为未处理的对照组。3d后收集细胞通过实时荧光定量RT-PCR检测成骨细胞runx2、alpmRNA的表达。结果:相对对照组10%单轴静态牵张力、10-7mol·L-1辛伐他汀能分别诱导成骨细胞runx2、alp]mRNA的表达(P<0.05)。进一步结果发现10-7mol·L-1辛伐他汀与10%单轴静态牵张力共同作用下成骨细胞runx2、alpmRNA]的表达要比单独10-7mol·L-1辛伐他汀或10%单轴静态牵张力显著提高(P<0.05)。结论:辛伐他汀能协同单轴静态牵张力促进成骨细胞成骨基因表达。

山奈酚通过mTORC1信号促进牵张力下小鼠骨髓间充质细胞成骨分化机制研究

目的探讨山奈酚(kaempferol,Kae)对周期性单轴牵张力下小鼠骨髓间充质细胞(bone marrow mes⁃enchymal cells,BMMCs)成骨分化过程中哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1(mammalian target of rapamycin com⁃plex 1,mTORC1)信号通路的作用。方法对体外分离培养的小鼠BMMCs施加形变量10%的单轴动态牵张力,通过细胞毒性试验筛选出合适浓度Kae,并添加工具药pp242改变内源性mTOR信号,在牵张后4 h利用化学比色法检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性变化、ELISA法检测骨钙素(osteocalcin,OCN)表达量,流式细胞仪检测细胞内钙离子相对含量;利用Western Blot检测内源性mTORC1信号通路主要分子哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)、核糖体蛋白S6激酶(ribosomal proteinS6 kinases,S6K)、4E/BP1的磷酸化表达及成骨转录因子Runx2和Osterix的表达变化,qRT⁃PCR检测上述因子mRNA表达水平。结果10μmol/L Kae对细胞的抑制作用较小,且成骨能力最强。加力结束后4 h,Kae能够有效促进BMMCs成骨分化,ALP表达为(153.04±18.72)U/mg,OCN表达为(1.64±0.25)U,成骨转录因子Runx2、Osterix的mRNA水平和蛋白水平表达上调,细胞内钙离子含量下降,同时mTORC1信号通路中mTOR、S6K mRNA水平及蛋白磷酸化表达上调,4E/BP1 mRNA水平及蛋白磷酸化表达下调;在加入pp242抑制mTORC1信号表达后,mTOR、S6K mRNA水平及蛋白磷酸化表达下调,4E/BP1 mRNA水平及蛋白磷酸化表达上调,BMMCs成骨分化效应显著被抑制,Runx2、Osterix的mRNA水平和蛋白表达显著下调,ALP及OCN表达下调,细胞内钙离子含量增高。结论Kae通过mTORC1信号通路促进牵张力下小鼠BMMCs成骨分化。

模拟牵张成骨多单元细胞拉伸装置的研制与应用评价

目的本实验拟研制一种细胞加力装置用以模拟成骨细胞在牵张成骨过程中所受的力学刺激。方法设计研制多单元细胞拉伸装置,检测该装置的机械性能和细胞培养性能,用硅胶膜长轴形变量1%、5%、10%、15%的单轴静态牵张力进行测试,选择成骨细胞在该装置所受的最佳单轴静态牵张力刺激。结果本实验所用的硅胶膜对成骨细胞没有细胞毒性。机械性能和细胞培养实验结果表明本实验研制的多单元细胞拉伸装置机械性能精确可靠,具有良好的密闭性,操作观察方便。细胞增殖实验表明10%单轴静态牵张力对成骨细胞的促增殖能力最强。结论多单元细胞拉伸装置对成骨细胞施加的10%单轴静态牵张力能模拟在长骨、颅颌面骨牵张成骨过程中成骨细胞受到的持续性拉伸力,为进一步研究牵张成骨的分子机制提供实验基础。