力学刺激对大鼠髁突软骨结缔组织生长因子表达的影响

《力学刺激对大鼠髁突软骨结缔组织生长因子表达的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、力学刺激对大鼠髁突软骨结缔组织生长因子表达的影响实验一周期性单轴压力对大鼠髁突软骨细胞结缔组织生长因子表达的影响的研究　　　目的：通过对髁突软骨细胞加载机械应力（周期性单轴压力）后进行蛋白印迹法检测结缔组织生长因子的蛋白表达水平的变化，探讨结缔组织生长因子在髁突软骨细胞受力后表达的影响，为正畸治疗中髁突软骨受力后的改建提供生物学依据。方法：采用1周龄SD大鼠提取髁突软骨细胞，进行分离、体外培养及免疫组化鉴定。利用四点弯曲细胞力学加载仪对生长良好的第3代髁突软骨细胞进行体外周期性单轴压力加载，力值为200

2、0ustrain，分别在髁突软骨细胞加力0h,0.5h,1h,2h后继续培养24h，应用蛋白印迹法检测在不同加力时间CTGF蛋白表达的变化。结果：在髁突软骨细胞加力0h,0.5h,1h,2h后继续培养24h，测得CTGF蛋白表达随着加载时间的增加为逐渐上升趋势。结论：周期性单轴压力可以刺激大鼠髁突软骨细胞CTGF表达，有望作为正畸治疗中促进下颌髁突改建的新的生长因子。实验二结缔组织生长因子对生长期大鼠前伸下颌后髁突软骨表达变化的研究目的：功能矫治器导下颌向前后，髁突软骨细胞受应力作用，髁突会发生适应性改

3、建。本实验通过建立导下颌向前的Sprague-Daage-ProPlus6.0图像分析软件对CTGF的阳性表达量进行半定量分析。数据导入SPP18.0统计学软件，进行t检验和方差分析：ɑ=0.05,双侧，P<0.05为有统计学差异。结果：对照组和实验组中髁突软骨组织中均有CTGF的表达，主要分布于肥大层和增值层。实验组不同时间点髁突肥大层CTGF的平均光密度值分别高于对照组的平均光密度值（P<0.05)。与对照组相比，实验组7天后髁突肥大层CTGF的表达逐渐上升，在第14天达到最高，之后CTGF表达回落

4、，但仍高于对照组（P<0.05)。实验3天、30天，实验组与对照组相比无统计学差异。结论：CTGF了参与了功能负荷改变所导致的髁突软骨适应性改建活动，后部尤为明显。关键词：结缔组织生长因子，髁突软骨，导下颌向前，周期性单轴压力引言功能矫形是治疗青少年安氏Ⅱ类1分类错牙合畸形的重要方法，是通过改变颌面部肌肉环境从而促进牙合发育及颅颌面骨骼生长的治疗方法。在我国南方，以下颌后缩为主要表现的安氏Ⅱ类1分类比较常见，严重影响了口颌系统的功能和颜面部美观。正畸治疗中通过前导下颌，改变髁突周围的生物和物理环境，可以

5、促进髁突软骨内成骨，刺激髁突改建。髁突软骨的形成和改建过程中受许多因素的调控，其中包括细胞因子的作用，它们参与软骨细胞增殖、分化、成熟、骨化，从而促进或抑制软骨及骨的生长。CTGF是TGF-β诱导分泌的一种细胞因子，对组织纤维化具有重要作用。同时CTGF也是一种软骨特异性基因表达产物，对软骨的增殖分化具有重要作用。以往的研究中多局限在CTGF在组织纤维化中的作用。目前关于CTGF对在骨和软骨中作用的研究绝大多数仅仅是针对膝关节软骨、股骨头软骨等，而关于髁突软骨的研究则多集中在髁突骨折损伤、骨关节炎方面，

6、对于CTGF在髁突软骨对功能矫治器等机械应力的反应方面未见有报道。本实验通过建立SD大鼠前伸下颌的功能矫治模型，检测生长期大鼠髁突软骨在功能矫形前伸下颌后CTGF分布的变化；通过对SD大鼠髁突软骨细胞加载不同时间周期性单轴压力后进行蛋白印迹法检测CTGF的蛋白表达水平变化，探讨CTGF在髁突软骨生长改建过程中的作用，为完善功能矫形的分子生物学机理提供实验依据。机械压应力可引起软骨细胞生长的变化原因可能在于力学信号通过细胞膜受体,激活不同信号传导通路,然后作用于各种效应点,表现出细胞生长代谢、基质合成等方

7、面的变化。此外，机械应力也可能通过细胞膜表面的离子通道来调控软骨细胞的增值和生长分化。有学者[62,63]认为机械应力可以激活软骨细胞表面的压力敏感通道，从而刺激细胞释放Ca2+,促进蛋白磷酸化、并增加生长因子的分泌。压应力在一定范围内增强，可以延长压力敏感离子通道的开放时间，促进软骨细胞的增值。陈琳实验组所做MTT实验证明了生理性间歇性压应力可促进细胞的增殖；流式细胞周期实验结果提示相同强度下不同持续时间的周期性压应力对软骨细胞的增殖有促进作用，其中加力后培养24h可更好的增强软骨细胞的增值活性。故本

8、实验采用加力后24h检测髁突软骨细胞中CTGF蛋白的相对含量。机械力的刺激对软骨组织的形成，软骨细胞的增殖、分化，粘附和迁移，及细胞外基质合成等起到重要的作用。应力作用于细胞后，细胞外基质中的纤维、蛋白成分发生改变，细胞内外等渗环境发生变化，细胞受力变形，细胞膜的力学感受器感受机械刺激后，将刺激转换为电化学信号传导至细胞内，激活力学信号通路。然后通过细胞骨架复合体-细胞外基质-整合素的相互作用，将力学刺激信号由细胞膜传导至细胞核，继而影响包