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周期性牵张力对破骨细胞分化因子mRNA表达的影响
通过观察周期性牵张力对破骨细胞核因子кB受体活化因子配体(receptor activator of nuclear factor-kappa B ligand, RANKL,又称破骨细胞分化因子)mRNA表达的影响,探讨周期性牵张力早期抑制破骨细胞形成的机制.
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周期性牵张应力对IL-1β刺激的人膝骨关节滑膜成纤维细胞MMPs mRNA表达的影响
目的 观察周期性牵张应力对IL-1β刺激的人膝骨关节滑膜成纤维细胞基质金属蛋白酶(MMP1、MMP3及MMP13)mRNA表达的影响.方法 取第四代的人膝骨关节滑膜成纤维细胞,以每孔4×105接种于由Ⅰ型胶原蛋白包被超薄弹性硅胶膜表面的6孔BioFlex细胞培养板,分为空白组(常规培养)、对照组(加入终浓度为10 μg/L的IL-1β刺激)和牵张组(加入终浓度为10 μg/L的IL-1β刺激,同时采用Flexcell细胞牵张拉伸应力加载系统对细胞进行周期性牵张力刺激),均连续干预3天;各组于牵张组实验结束后收集细胞,抽提滑膜细胞RNA,采用RT-PCR法检测细胞MMP1、MMP3和MMP13 mRNA的表达情况.结果 与空白组比较,对照组MMP1、MMP3及MMP13 mRNA表达量明显升高,差异有统计学意义(P＜0.05);与对照组比较,牵张组MMP1、MMP13 mRNA表达量明显下降(P＜0.05),MMP3 mRNA水平下降幅度不明显(P＞0.05).结论 周期性牵张应力(幅度为0-12％,频率为1 Hz,加载时间为60 min/d)能抑制人膝骨关节滑膜成纤维细胞MMP1、MMP13 mRNA的表达,从而对关节滑膜炎引起的软骨损伤起到保护作用.
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力生长因子对周期性牵张力诱导的人牙周膜细胞成骨分化及MMP-1、MMP-2表达的影响
目的:探讨力生长因子(mechano-growth factor,MGF)对周期性牵张力(cyclic stretch,CS)作用下人牙周膜细胞成骨分化及MMP1、MMP-2表达的影响及其作用机制.方法:分离培养人牙周膜细胞(human periodontal ligament cells,hPDLCs),将si-MGF转染细胞,用MGF刺激或MEK/EKR通路抑制剂U0126进行干预,以Flexercell应力加载系统对细胞施加形变率10％、频率0.1 Hz的周期性牵张应力;采用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)试剂盒检测ALP活性;qRT-PCR检测MGF及成骨分化基因ALP、Runt相关转录因子2(runt-related transcription factor 2,Runx2)和骨桥蛋白(osteopontin,OPN)的转录水平,Western免疫印迹检测对MEK/EKR1/2信号通路的影响.采用SPSS19.0软件包对结果进行统计学分析.结果:CS呈时间依赖性促进hPDLCs中MGF的表达(P＜0.05).与对照组相比,转染si-MGF显著抑制细胞中MGF的表达(P＜0.05),沉默MGF显著抑制CS诱导的hPDLCs中ALP的活性(P＜0.05)及成骨分化相关基因ALP、Runx2及OPN的转录(均P＜0.05).与CS处理组相比,沉默MGF后,CS诱导的MMP-1及MMP-2的水平显著降低(P＜0.05);刺激MGF则进一步加强CS诱导的成骨分化及MMP-1、MMP-2的表达.沉默MGF可抑制CS激活的p-ERK的表达,而刺激MGF则进一步促进p-ERK的表达(P＜0.05).U0126预处理显著降低MGF加强的促成骨分化及MMP的表达(P＜0.05).结论:MGF通过MEK/ERK1/2信号通路的活化参与周期性牵张力作用下牙周膜细胞的成骨分化及MMP表达.
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细胞外信号调节蛋白激酶1/2在介导周期性牵张力对牙周膜细胞成骨分化中的作用
目的 研究周期性牵张力刺激下细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)1/2对牙周膜细胞成骨分化的分子调控机制.方法 组织块法培养人牙周膜细胞.采用多通道应力加载系统对细胞施加频率0.5 Hz、振幅10%的周期性牵张力(加力时间1、3、6、12、24 h),以不加力的细胞作为对照,并分别在加力前应用ERK1/2通路特异性抑制剂U0126以及对细胞转染ERK1/2显性负相变异体(DN-ERK1/2).采用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time PCR)及蛋白质印迹法研究人牙周膜细胞的基因蛋白水平变化.结果 加力后人牙周膜细胞的p-ERK1/2蛋白水平及骨钙蛋白(OCN)mRNA、骨涎蛋白(BSP)mRNA水平均显著升高,Runt相关基因(Runx)2 mRNA及蛋白水平在加力3、6 h均显著升高.加入抑制剂U0126或细胞转染DN-ERK1/2后,Runx2、OCN、BSP mRNA水平以及Runx2、p-ERK1/2蛋白水平均降低.结论 ERK1/2是周期性牵张力刺激下牙周膜细胞成骨分化的重要分子途径,力学刺激下激活的ERK1/2可能通过提高Runx2蛋白的表达水平而参与成骨基因OCN和BSP的转录表达.
关键词： 牙周膜细胞 成骨分化 周期性牵张力 细胞外信号调节蛋白激酶1/2
