微振动环境调控小鼠骨髓间充质干细胞的早期力学适应性及成骨分化

作     者：吴金结 吴月皓 陈雪宁 智伟 WU Jinjie;WU Yuehao;CHEN Xuening;ZHI Wei

作者机构：四川大学国家生物材料工程技术研究中心成都610041 西南交通大学材料科学与工程学院材料先进技术教育部重点实验室成都610031 

出 版 物：《生物医学工程学杂志》 (Journal of Biomedical Engineering)

年 卷 期：2020年第37卷第1期

页      面：96-104页

核心收录：

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(31670985,31400809) 国家重点研发计划(2016YFC1102000) 国家大学生创新计划(201810613060) 四川省大学生创新计划(2019129) 

主　　题：微振动 间充质干细胞 成骨分化 力学适应性 

摘      要：本研究考察微振动刺激(MVS)对小鼠骨髓来源间充质干细胞(M-BMSCs)的早期力学适应性及成骨分化的调控作用。在体外给予M-BMSCs微振动刺激,检测细胞增殖及碱性磷酸酶(ALP)表达,荧光染色观察细胞凋亡与细胞骨架,流式检测细胞凋亡,通过RT-PCR检测早期成骨相关基因runt相关转录因子2(Runx2)、Ⅰ型胶原(Col-Ⅰ)、ALP表达,Western blotting检测细胞外调节蛋白激酶1/2(ERK1/2)磷酸水平。研究结果显示,微振动刺激诱导了细胞早期凋亡(受力1天后),但周期性受力3天后细胞的凋亡现象明显减少,而细胞的增殖活性并未受到明显影响;同时,微振动刺激促进了细胞骨架F-actin蛋白、ALP合成和ERK1/2的磷酸化,并上调了Runx2、Col-Ⅰ、ALP的基因表达。研究结果表明微振动刺激能对M-BMSCs的细胞活性和结构产生早期适应性改变与调节,从而促进了细胞的早期成骨分化。