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周期性张应变对破骨前体细胞和破骨细胞增殖和抗酒石酸酸性磷酸酶的影响

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医用生物力学 2012年第3期27卷 299-304页

作者：郭勇郭春闫玉仙李瑞欣刘璐郝庆新张西正侍才洪军事医学科学院卫生装备研究所天津300161 武警医学院实验管理中心天津300162

目的研究不同强度的力学载荷对破骨细胞及其前体细胞增殖、分化和功能的影响。方法以破骨诱导液培养RAW264.7破骨前体细胞,同时施加3 d的周期性张应变,然后培养4 d;另外一组RAW264.7细胞以破骨诱导液培养4 d,将其诱导为破骨细胞,再施加... 详细信息

目的研究不同强度的力学载荷对破骨细胞及其前体细胞增殖、分化和功能的影响。方法以破骨诱导液培养RAW264.7破骨前体细胞,同时施加3 d的周期性张应变,然后培养4 d;另外一组RAW264.7细胞以破骨诱导液培养4 d,将其诱导为破骨细胞,再施加3 d的周期性张应变。结果在不同张应变下,两组细胞增殖活性的变化大致相同,但细胞抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatage,TRAP)活性和破骨细胞(TRAP阳性多核细胞)数量的变化明显不同。在2 500με的中等强度张应变下,第1组的TRAP活性降幅和破骨细胞数量减幅均最高,而后者TRAP活性降幅和破骨细胞数量减幅均最低。结论不同张应变对分化初期破骨前体细胞和已分化出破骨细胞的破骨前体细胞的破骨分化和功能状态的影响有明显差异。

关键词：破骨细胞抗酒石酸酸性磷酸酶周期性张应变力学载荷细胞增殖细胞分化

周期性张应变调控血管平滑肌细胞黏附血小板微体及其在自噬中的作用

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医用生物力学 2020年第1期35卷 49-56页

作者：陈远秀包晗阎靖肖倩齐颖新上海交通大学生命科学技术学院力学生物学研究所上海200240

目的探讨周期性张应变力学刺激对血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)与血小板微体(platelet-derived microparticles,PMPs)黏附能力的影响,以及黏附的PMPs对VSMCs自噬的调控作用。方法应用FX-5000T张应变加载系统,对体外培养VSMCs施加5%幅度的生理性张应变和15%幅度的高张应变;应用流式细胞术检测不同张应变作用的VSMCs与PMPs的黏附;免疫荧光检测PMPs刺激24 h后自噬标志分子微管相关蛋白轻链3(autophagy microtubule associated protein light chain 3,LC3)的表达水平;Western blotting检测PMPs刺激24 h后VSMCs自噬相关蛋白(autophagy related protein,Atg)的表达水平。结果与5%生理性张应变加载相比,15%高张应变加载24 h能显著增强VSMCs与PMPs的黏附水平,提示高张应变促进PMPs与VSMCs的黏附。免疫荧光和Western blotting结果显示,PMPs刺激可显著上升VSMCs中自噬标志蛋白LC3表达,同时Western blotting检测到PMPs刺激后Atg5、Atg7、Atg12蛋白表达水平显著上升。结论高张应变可以促进VSMCs黏附PMPs,黏附的PMPs可能通过增加Atg5、Atg7、Atg12、LC3表达,从而增强VSMCs自噬。

关键词：周期性张应变血小板微体血管平滑肌细胞细胞自噬

周期性张应变通过活性氧生成促进膝关节骨关节炎患者的软骨细胞发生凋亡

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医用生物力学 2013年第3期28卷 350-356页

作者：俞超杨飞戴尅戎张晓玲唐坚朱振安上海市骨科内植物重点实验室上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科上海200011 上海交通大学医学院健康科学研究所上海200025

目的探讨周期性张应变诱导体外培养的膝关节骨关节炎(osteoarthritis,OA)患者软骨细胞发生凋亡过程中的活性氧(reactive oxygen species,ROS)的作用机制。方法对受力组软骨细胞施加频率0.5 Hz、强度20%延伸率的周期性张应变。对照组细... 详细信息

目的探讨周期性张应变诱导体外培养的膝关节骨关节炎(osteoarthritis,OA)患者软骨细胞发生凋亡过程中的活性氧(reactive oxygen species,ROS)的作用机制。方法对受力组软骨细胞施加频率0.5 Hz、强度20%延伸率的周期性张应变。对照组细胞的培养条件与受力组细胞一致,但不受力。N-乙酰半胱氨酸(NAC)和丁胱亚磺酰亚胺(BSO)干预组的软骨细胞在受力前分别使用NAC和BSO进行预处理。流式细胞术检测细胞凋亡率,DCFH-DA为荧光探针检测细胞内ROS含量,分光光度法检测软骨细胞内caspase-9活性变化。结果 0.5 Hz、20%延伸率的周期性张应变可以刺激软骨细胞内ROS、caspase-9活性及细胞凋亡率显著升高(P周期性张应变诱导的软骨细胞的caspase-9活性及细胞凋亡率(P周期性张应变通过促进ROS生成,进而激活caspase-9介导膝关节OA患者软骨细胞发生凋亡。抑制ROS的生成可以减轻周期性张应变导致的软骨细胞凋亡。

关键词：周期性张应变活性氧骨关节炎软骨细胞凋亡

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周期性张应变对人牙周膜细胞迁移的影响

中华口腔医学杂志 2010年第2期45卷 80-84页

作者：潘劲松韩悦陈丹鹏徐磊齐颖新严志强上海交通大学附属第一人民医院口腔科 200080 上海交通大学力学生物学与医学工程实验室

目的探讨周期性张应变对人牙周膜细胞（human periodontal ligamentcells，hPDLC）迁移的影响及其相关机制，为进一步了解机械力对hPDLC功能的影响提供资料。方法应用FX-4000T细胞应变加载系统，对体外培养的hPDLC施加周期性张应变，牵... 详细信息

目的探讨周期性张应变对人牙周膜细胞（human periodontal ligamentcells，hPDLC）迁移的影响及其相关机制，为进一步了解机械力对hPDLC功能的影响提供资料。方法应用FX-4000T细胞应变加载系统，对体外培养的hPDLC施加周期性张应变，牵张幅度分别为10％和20％，加载时间为6h和24h，频率均为0．1Hz，以未加载的静态细胞作为对照组，应用划痕法观察hPDLC的迁移，蛋白质印迹法检测hPDLC的基质金属蛋白酶9（matrix metalloproteinases-9，MMP-9）的表达变化；用细胞外信号调节蛋白激酶（extracellular signal—regulated kinase，ERK）的特异性抑制剂PD98059预处理hPDLC后，在0．1Hz、10％幅度条件下，加载6h，检测细胞p-ERK1／2和MMP-9表达的变化。用细胞迁移划痕法观察加载10％和20％幅度张应变，观察24h后PD98059和MMP家族的抑制剂强力霉素（doxycychne，DOX）对hPDLC迁移的影响。结果细胞迁移划痕实验结果显示，牵张幅度和加载时间均可显著促进细胞迁移。与静态组相比，施加牵张幅度分别为10％和20％的张应变6h后，hPDLC迁移变化不明显，但加载24h后，10％和20％幅度的张应变均显著促进了hPDLC迁移（P〈0．05），细胞迁移率分别为（45±8）％和（66±14）％，且20％比10％幅度牵张对细胞迁移的促进作用更显著（P〈0．05）。蛋白印迹法结果显示，周期性张应变促进了hPDLC的MMP-9表达。牵张幅度对细胞MMP-9的表达有显著影响（P〈0．05），但加载时间对细胞MMP-9的表达无显著影响。ERK1／2的抑制剂PD98059不仅可以明显抑制张应变诱导的P-ERK1／2活化，而且可通过ERK信号通路明显抑制张应变诱导的细胞MMP-9表达。细胞迁移划痕实验还证实，加载幅度分别10％和20％的张应变24h后，抑制剂PD98059和DOX均能有效抑制周期性张应变诱导的hPDLC迁移。结论周期性张应变可通过激活hPDLC的ERK信号通路，促进细胞的MMP-9表达，从而诱导体外培养的hPDLC迁移。

关键词：基质金属蛋白酶9 MAP激酶信号系统周期性张应变牙周膜细胞

周期性张应变通过mir-29a-TET1通路调控静脉血管平滑肌细胞表型转化

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医用生物力学 2019年第A1期34卷 85-86页

作者：姚庆苹刘继婷刘泽陈毅齐颖新姜宗来上海交通大学生命科学技术学院力学生物学研究所

目的移植静脉内膜增生引起的再狭窄是影响冠状动脉旁路移植术预后的主要原因,机械应力引起移植静脉血管平滑肌细胞(vein smooth muscle cells,VSMCs)异常增殖和迁移是其主要病理基础。VSMCs表型转化是功能改变的起始事件。但是张应力在... 详细信息

目的移植静脉内膜增生引起的再狭窄是影响冠状动脉旁路移植术预后的主要原因,机械应力引起移植静脉血管平滑肌细胞(vein smooth muscle cells,VSMCs)异常增殖和迁移是其主要病理基础。VSMCs表型转化是功能改变的起始事件。但是张应力在移植静脉VSMCs表型转化的调控作用和机制尚未阐明。本研究通过高通量测序分析筛选到TET1,并探索了其在应力调控VSMC表型转化中的作用。方法首先应用全转录组测序结合miRNA测序技术检测移植静脉与对照静脉中转录组和miRNA变化。应用生物信息学方法构建TET1共表达基因网络并分析这些基因的功能,并预测可以调控TET1的miRNA。体外应用Flexcell5000细胞张应变加载系统对VSMCs加载10%幅度张应变,应用RT-PCR检测目标RNA表达;应用小RNA干扰技术转染VSMCs,Western blot检测转染后VSMCs收缩表型标志分子。结果测序发现TET1在移植静脉中表达降低,RT-PCR验证了这一结果。与TET1结合的miRNA有12个,测序结果提示mir-29a-3p升高倍数最大。权重基因共表达网络分析186个基因与TET1高度相关(k>0.4),再经过KEGG分析这些基因参与调控VSMC收缩功能,提示TET1可能参与了VSMC收缩表型与合成表型的转化。体外试验显示,张应变促进了mir-29a-3p表达,并抑制了TET1的蛋白水平,同时抑制了VSMCs收缩表型标志分子。转染mir-29a-3p的mimics和inhibitor,能够调控TET1和VSMCs收缩表型标志分子。结论 mir-29a-TET1通路在周期性张应变(应力)调控VSMC表型转化中发挥作用,为抑制移植静脉VSMC功能失调引起的再狭窄提供防治的力学生物学依据。

关键词：移植静脉周期性张应变 mir-29a-3p TET1

周期性张应变对椎间盘纤维环细胞内游离钙离子浓度的影响

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第三军医大学学报 2006年第11期28卷 1212-1214页

作者：郭志良周跃成敏李华壮曹国永张伟李兴鑫第三军医大学新桥医院骨科重庆400037

目的探讨周期性张应变对培养的大鼠椎间盘纤维环细胞内Ca2+浓度([Ca2+])的影响及其可能机制。方法采用激光扫描共聚焦显微镜和F luo-3/AM荧光探针标记技术,测定周期性张应变对纤维环细胞内[Ca2+]的影响,并分析了EGTA、维拉帕米和氯化钆... 详细信息

目的探讨周期性张应变对培养的大鼠椎间盘纤维环细胞内Ca2+浓度([Ca2+])的影响及其可能机制。方法采用激光扫描共聚焦显微镜和F luo-3/AM荧光探针标记技术,测定周期性张应变对纤维环细胞内[Ca2+]的影响,并分析了EGTA、维拉帕米和氯化钆预处理对此作用的影响。结果应变为10%、频率为1 Hz的周期性张应变1 m in使细胞内[Ca2+]增加1.13倍;EGTA可以阻断此作用;而维拉帕米和氯化钆仅可部分阻断。结论周期性张应变使纤维环细胞内[Ca2+]升高,细胞外钙内流起主要作用,且有不同的钙离子通道参与。

关键词：周期性张应变纤维环细胞细胞内钙激光扫描共聚焦显微镜

周期性张应变下调椎间盘纤维环细胞AggrecanmRNA表达的分子机制研究

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中华物理医学与康复杂志 2012年第10期34卷 791-793页

作者：郭志良周跃滕海军王亮张大海刘超中国人民解放军第89医院骨科潍坊261021 第一军医大学新桥医院骨科

目的探讨细胞外信号调节激酶（ERKI／2）在周期性张应变下调椎间盘纤维环细胞聚蛋白多糖（Aggrecan）tuRNA中的相关机制。方法采用自制周期性张应变加载装置对培养的大鼠椎间盘纤维环细胞施以幅度为10％、频率为lHz的张应变刺激。采用We... 详细信息

目的探讨细胞外信号调节激酶（ERKI／2）在周期性张应变下调椎间盘纤维环细胞聚蛋白多糖（Aggrecan）tuRNA中的相关机制。方法采用自制周期性张应变加载装置对培养的大鼠椎间盘纤维环细胞施以幅度为10％、频率为lHz的张应变刺激。采用Westernblot技术检测周期性张应变作用不同时间后时惟间盘纤维环细胞ERKl／2信号分子磷酸化水甲的影响，并观察其特片性阻断剂PD98059及***2对周期性张应变下凋椎问盛纤维环细胞AggrecanmRNA丧达的影响。结果周期性张心变可上涮纤维环细胞ERKI／2蛋白磷酸化水平，具有双向、快速特点；阻断剂PD98059以及siRNA－ERK2均可部分逆转嘲期性张应变对纤维环细胞Aggrecan mRNA的下调作用。结论周期性张应变可激活柞间盘纤维环细胞ERKl／2信号分子，并通过该信号分子下凋椎间盘纤维环细胞Aggrecan mRNA表达。

关键词：周期性张应变椎间盘纤维环细胞聚蛋白多糖信号转导

周期性张应变激活整合素β_1-FAK信号途径调控皮肤成纤维细胞运动

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第三军医大学学报 2009年第18期31卷 1749-1752页

作者：黄文赵建武余佩琪任国胜重庆医科大学附属第一医院血管外科重庆400013 香港大学玛丽医院血管外科香港999077

目的探讨周期性张应变对皮肤成纤维细胞的影响,寻找引起细胞运动的最佳张应变幅度及其信号转导机制。方法成纤维细胞培养于预敷胶原蛋白基质的6孔柔性培养板,对柔性培养孔施加10次/min的负压(-135mmHg),每孔柔性板由中心到周边张应变幅... 详细信息

目的探讨周期性张应变对皮肤成纤维细胞的影响,寻找引起细胞运动的最佳张应变幅度及其信号转导机制。方法成纤维细胞培养于预敷胶原蛋白基质的6孔柔性培养板,对柔性培养孔施加10次/min的负压(-135mmHg),每孔柔性板由中心到周边张应变幅度介于0%～24%。倒置显微镜观察细胞旋转角度,细胞免疫染色和激光共聚焦显微镜观察细胞整合素β1在细胞内的改变,免疫印迹观察细胞整合素β1表达和黏着斑激酶(FAK)磷酸化。结果发现15%的张应变幅度是诱导皮肤成纤维细胞运动的最低张应变幅度。机械张应变诱导成纤维细胞整合素β1在细胞再分布和FAK磷酸化,整合素抗体β1部分抑制了FAK磷酸化和细胞运动。结论机械张应变通过整合素β1-FAK途径引起皮肤成纤维细胞运动。

关键词：周期性张应变细胞运动整合素黏着斑激酶

周期性张应变对人牙髓细胞形态、存活率和增殖活性的影响

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上海口腔医学 2009年第6期18卷 599-603页

作者：余晶谢亚佳许多赵守亮同济大学口腔医学院牙体牙髓科上海200072

目的:研究周期性张应变对人牙髓细胞形态、存活率和增殖活性的影响。方法:取新鲜拔除的健康恒牙牙髓,采用组织块贴壁法培养原代人牙髓细胞,通过Flexcell细胞应力培养系统,分别加载2%和8%的周期性张应变,加载频率为1Hz,加载时间分别为0.5... 详细信息

目的:研究周期性张应变对人牙髓细胞形态、存活率和增殖活性的影响。方法:取新鲜拔除的健康恒牙牙髓,采用组织块贴壁法培养原代人牙髓细胞,通过Flexcell细胞应力培养系统,分别加载2%和8%的周期性张应变,加载频率为1Hz,加载时间分别为0.5h、12h及24h,以未加载的静态细胞作为对照组。应用倒置相差显微镜、台盼蓝法及MTT法分别检测细胞形态、存活率和增殖活性的变化。数据采用SPSS16.0软件包进行单因素方差分析。结果:张应变加载后,贴壁的牙髓细胞形态为长梭形,有明显的极性突起,并且排列趋向一致,加载24h变化更明显。2%、8%加载组细胞的存活率显著大于对照组,12h加载组细胞存活率最高,24h加载组略有下降。2%、8%加载组细胞的增殖能力与对照组相比增加,2%组加载24h增加最明显(P周期性张应变对离体培养的人牙髓细胞形态、存活率和增殖活性有明显影响,并呈应变大小和时间依赖性。

关键词：周期性张应变人牙髓细胞细胞形态存活率增殖活性