探讨电磁场影响骨髓间充质干细胞增殖分化的时间依赖性

作     者：宋明宇 李峰 杨勇 虞冀哲 易智谦 刘阳 吴华 

作者机构：华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科武汉430030 

出 版 物：《骨科》 (ORTHOPAEDICS)

年 卷 期：2012年第3卷第3期

页      面：113-116,144页

学科分类：1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 100101[医学-人体解剖与组织胚胎学] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.51077065) 湖北省自然科学基金[No.2011CDC032] 

主　　题：电磁场 骨髓祖代干细胞 成骨 

摘      要：目的探究正弦波电磁场诱导大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨方向分化、促进其增殖的时间依赖性。方法用差速贴壁法分离培养(bone marrow-derived mesenchymal stem cells,BMSCs),取用生长状态良好的第三代细胞进行实验。将细胞按照1×105个/孔接种于3.5 cm细胞培养皿中。将细胞培养皿按照完全随机分组的原则分为实验组与对照组,每组分别设有1 d组、4 d组、7 d组、10 d组、14 d组共五个亚组。将实验组置于15 Hz 1 mT正弦波电磁场中每天暴磁1 h,对照组在同条件无磁场的细胞培养箱中培养。暴磁结束后提取各组细胞总RNA,用荧光定量PCR方法检测比较各组中成骨指标:RUNX2、碱性磷酸酶(ALP)、骨唾液酸蛋白(BSP)、骨桥蛋白(OPN)基因相对表达量的变化趋势。另有一批细胞按照1×103个/孔接种于96孔细胞培养板中,每块细胞培养板设7个副孔,共接种10块细胞培养板。按照完全随机分组原则,随机分组为实验组与对照组,每组分别设有1 d组、4 d组、7 d组、10 d组、14 d组共五个亚组。将实验组置于15 Hz 1mT正弦波电磁场中每天暴磁1 h,对照组在同条件无磁场的细胞培养箱中培养。用CCK8法检测比较各组细胞增殖情况。结果电磁场作用骨髓间充质干细胞的早期阶段(1 d、4 d)可以诱导其向成骨方向分化,而在其作用的晚期阶段则抑制其进一步成骨方向分化;相应的电磁场作用初期抑制大鼠骨髓间充质干细胞增殖,电磁场作用后期可促进其增殖,尤其在7 d、10 d时效应明显。结论电磁场可以影响大鼠骨髓间充质干细胞增殖和成骨方向分化,并且这种影响具有时间依赖效应。