周期性牵张应力对人退变髓核细胞增殖的影响

目的:观察周期性牵张应力对体外培养的人退变髓核细胞增殖的影响,为椎间盘退变的预防与治疗提供新的理论依据。方法:对体外培养的人退变髓核细胞利用甲苯胺蓝、番红O和Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色进行鉴定,并将P3代细胞接种于弹性膜片上,待贴壁后移入ElectroForce 3200力学试验仪搭载的BioDynamic生物反应舱内对其施加0、5%、10%和15%的应变作用3h,受力完成后继续培养24h,用流式细胞仪测定细胞周期,计算S期百分数及增殖指数。结果:应力刺激后各组细胞贴壁及形态良好;应变作用3h后,0、5%、10%及15%应变组的S期百分数分别为1.86±1.22、2.07±0.09、7.56±1.40及7.55±3.25,增殖指数分别为3.47±2.52、7.88±2.45、16.05±1.51及14.7±0.61。5%应变组的增殖指数较0应变组明显增加(P<0.05);10%和15%应变组较0和5%应变组的S期百分数及增殖指数明显增加(P<0.05);10%和15%应变组间比较差异无显著性(P>0.05)。结论:在一定周期性应力范围内,髓核细胞的增殖能力增强。

周期性牵张应力对人成骨细胞基因表达谱影响的初步研究

目的:研究周期性牵张力对人成骨细胞基因表达谱的影响,为进一步研究机械应力状态下骨改建机理提供思路和线索。方法:通过体外细胞加载系统对培养的人成骨细胞施加8%形变率、6周/min的周期性牵张力24h,应用基因表达谱芯片技术对人成骨细胞中的mRNA表达水平进行对比杂交分析,检测周期性牵张力加载组成骨细胞基因表达谱的变化。结果:在所分析的21073条人类功能基因中,加载组与未加载组人成骨细胞之间差异表达显著的基因有2498条,其中表达上调的有899条(2.0倍以上),表达下降的有1599条(0.5倍以下)。这些基因表达产物涉及细胞信号转导、细胞周期调节等多个方面。结论:周期性牵张力对成骨细胞多种基因的表达产生了影响,成骨细胞的应力反应是一个复杂的,多基因参与调控的过程。这些变化的基因可能与成骨细胞的机械应力反应有关。

不同应力条件对体外培养成肌细胞命运的影响

目的：探讨对体外培养成肌细胞施加不同牵张应力后细胞命运的改变,为临床合理施加矫形力提供理论依据。方法：利用Flexer cell细胞加力仪器与弹性加力板对体外培养C2C12成肌细胞施加不同频率、幅度的牵张应力,形变量代表应力幅度。通过MTT实验和PARP剪切实验测定在受到不同大小的牵张应力作用下（0%,5%,10%,15%,20%/10 cycles/min）的C2C12细胞的增殖和凋亡情况,通过检测细胞分化相关基因的表达改变,分析应力条件下细胞分化状态的改变。结果：5%的周期性应力可以促进细胞的增殖,同时抑制分化培养基诱导的细胞分化相关基因myogenin等的表达。当牵张应力大于10%后,可以观察到明显的DNA断裂。除此以外,我们还发现牵张应力大于10%后,细胞内开始出现大量的PARP剪切产物,随应力的增加而增多。当周期性牵张应力超过15%10cycles/min时,整体存活细胞数明显降低。结论：高强度牵拉介导的细胞凋亡,参与整体细胞数的减少,可能不利于组织的重塑和再生。

高强度周期性牵张应力促进体外培养成肌细胞凋亡的机制探讨

目的:探讨高强度应力作用下体外培养成肌细胞凋亡的分子机制。方法:采用Flexercell Strain Unit系统对体外培养成肌细胞施加牵张应力,通过DNA ladder实验观察细胞凋亡情况。Western Blot检测磷酸化和总体JNK1的水平,通过NFkappa B报告系统检测其活性。通过JNK1的RNAi实验观察抑制JNK1后,是否补救被抑制的NFkappa B活性。结果:10%表面拉伸幅度的牵张应力作用24 h后,细胞形态梭形稍变长,且排列方向有一致性的趋势,DNA ladder实验证实15%以上较高强度应力引起C2C12细胞凋亡,高强度应力条件下成肌细胞凋亡过程中,JNK1通路被激活,抑制JNK1的活化,补救被抑制的NFkappa B活性。结论:高强度周期性牵张应力促进体外培养成肌细胞凋亡是通过激活JNK1通路而抑制NFkappa B活性实现的。

周期性牵张应力作用下成肌细胞ROS生成及其与JNK和NFkappaB的交互对话

目的探讨不同应力作用下成肌细胞内ROS产生的量J、NK和NFkappaB的活化程度以及它们间的交互对话。方法利用Flexercell细胞加力仪对体外培养C2C12成肌细胞施加不同频率、不同幅度的牵张应力。细胞计数、MTT实验检测应力条件下细胞的活性,通过荧光染料检测ROS的生成,荧光报告系统检测NFkappaB的活性以及Western Blot检测磷酸化和总体JNK1的水平,分析三者之间的交互对话关系。结果随着周期性应力的增加,细胞内ROS生成逐渐增加。随着应力的增大,细胞的凋亡逐渐增加,与此同时J,NK1活性逐渐增高,而JNK1表达水平并没有明显改变。与ROS生成量和JNK1活化逐渐增加不同,应力在10%以下时NFkappaB的活性随着应力的增大而增大,而当应力大于15%时,NFkappaB活性开始下降。结论当ROS的量积累到一定的时候J,NK开始激活,而ROS的量较低的时候,NFkappaB被激活。

周期性牵张力对成骨细胞细胞骨架影响的实验研究

目的 对大鼠成骨细胞施加单轴向周期性牵张应力,观察单轴向周期性牵张应力对大鼠成骨细胞细胞骨架的影响.方法 无菌环境下,组织分离法培养SD大鼠颅骨成骨细胞,体外培养,应用DioDynamic细胞应力加载系统分别对2组第3代大鼠成骨细胞加载0%和2%的单轴向周期性牵张应力,使用免疫荧光法检测细胞骨架蛋白表达,使用激光共聚焦显微镜观察细胞骨架的变化,随即抽取视野并测量各组细胞骨架蛋白表达的荧光强度,进行统计学分析.结果 经统计学计算,施加单轴向周期性牵张应力实验组与空白对照组相比,实验组大鼠成骨细胞骨架蛋白的荧光表达减弱;应力纤维变细,明显沿受力方向分布.结论 DioDynamic细胞应力加载系统可以很好地模拟生物体内成骨细胞所受单向周期牵张应力;大鼠成骨细胞细胞骨架感知单轴向周期性牵张应力,参与细胞的力学信号转导和细胞形态重构.

THE EFFECT OF CYCLICAL MECHANI- CAL STRETCH ON DIFFERENTIAL GENE EXPRESSION IN LAMINA CRIBROSA CELLS

Objective: To create an in-vitro model for raised intraocular pressure by exposing lamina cribrosa cells to cyclical mechanical stretch and examine the effect of this stimulus on gene expression patterns of components and modulators of the extracellular matrix (ECM) of the lamina cribrosa. Methods: Confluent normal primary human lamina cribrosa were transferred onto

Effects of Mechanical Stress on the Gene Expression Profiles of Human Osteoblasts

目的:研究周期性牵张力对人成骨细胞基因表达谱的影响。方法:通过体外细胞加载系统对培养的人成骨细胞施加8%形变率、6周/min的周期性牵张力24 h,应用基因表达谱芯片技术对人成骨细胞中mRNA表达水平进行对比杂交分析,检测周期性牵张力加载组成骨细胞基因表达谱的变化。结果:在所分析的21073条人类功能基因中,加载组与未加载组人成骨细胞之间差异表达显著的基因有2498条,其中表达上调的有899条(2.0倍以上),表达下降的有1599条(0.5倍以下)。这些基因表达产物涉及细胞信号转导、细胞周期调节等多个方面。结论:周期性牵张力对成骨细胞多种基因的表达产生了影响,成骨细胞的应力反应是一个复杂的,多基因参与调控的过程。这些变化的基因可能与成骨细胞的机械应力反应有关。