低载荷机械振动对小鼠MC3T3-E1细胞增殖的影响

目的探讨低载荷机械振动对小鼠MC3T3-E1细胞增殖及成骨相关信号分子基因蛋白表达的影响。方法小鼠MC3T3-E1细胞采用35Hz、加速度0.25g的低载荷机械振动装置作用,按每天振动时间分为0 min组,15 min组,30min组和60min组,连续7d。各组采用MTT增殖实验检测小鼠MC3T3-E1细胞的细胞增殖活性,采用反转录-PCR检测成骨相关信号分子基因转化生长因子β_1(transforming growth factor-β_1,TGF-β1)mRNA、骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)mRNA、Runt相关转录因子(runt-related transcription factor 2,Runx2)mRNA表达情况,采用Western blot法检测TGF-β_1、Runx2和磷酸化细胞外信号调节激酶(phosphorylated extracellular signal-regulated kinase,p-ERK)蛋白表达情况。结果15 min组、30 min组细胞增殖活性(0.553±0.041、0.596±0.078)、TGF-β1mRNA(5.022±0.223、4.526±0.235)和蛋白(0.986±0.037、1.216±0.054)、BMP-2mRNA(3.876±0.230、4.329±0.198)、Runx2mRNA(6.014±0.330、7.977±0.356)和蛋白(0.564±0.017、0.794±0.044)、p-ERK蛋白(0.577±0.021、0.946±0.054)表达水平均明显高于0 min组(增殖活性:0.292±0.025,TGF-β1mRNA和蛋白:1.012±0.038、0.438±0.012,BMP-2 mRNA:1.014±0.032,Runx2 mRNA和蛋白:1.022±0.028、0.215±0.008,p-ERK蛋白:0.203±0.011)和60 min组(增殖活性:0.313±0.037,TGF-β1mRNA和蛋白:1.239±0.038、0.578±0.072,BMP-2mRNA:0.987±0.028,Runx2mRNA和蛋白:1.230±0.026、0.262±0.029,p-ERK蛋白:0.265±0.009)(P<0.05),60min组与0min组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论低载荷机械振动可提高小鼠MC3T3-E1细胞的增殖能力,上调成骨相关信号分子TGF-β_1、BMP-2、Runx2及p-ERK的表达。