电刺激促进牙槽骨生长的研究进展论文

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1、电刺激促进牙槽骨生长的研究进展论文【关键词】牙槽骨;电刺激;促进生长牙槽骨是高度的可塑性组织，是人体骨骼中代谢最活跃的部分。牙槽骨的正常生理代谢依赖于牙齿的功能性刺激，牙齿缺失后牙槽骨由于破骨与成骨间的动态平衡被破坏1，剩余牙槽嵴发生持续地不可逆地骨吸收，这为临床的修复工作带来极大困难，成为我们极待解决的问题。1812年，Horshorne首先用电刺激治疗骨不连取得成功，随后关于电刺激成骨的研究越来越多。目前.freelRNA受体表达持续增高。王前等8取兔骨髓基质干细胞来源的成骨细胞体外培养，给予电流密度为100μA/cm2的直流电刺激，结果发现直流电刺

2、激能不仅能促进成骨细胞的增殖分化和分泌功能，而且对其排列方向也有一定影响。研究认为直流电刺激可通过引起细胞膜电位改变，钙离子通透性增加，诱使细胞变形产生运动。2.2脉冲直流电王贵润等9采用微创小切口组合式外固定器手术后脉冲电流刺激治疗此类骨折，术后X线片显示大部分2～3个月骨折线模糊，骨痂形成;5～6个月骨折达到骨性愈合，并得出结论：脉冲电流在骨断端产生的电刺激能导致细胞再分化，使胶原纤维定向排列，血管增殖，造成酸性环境，有利于钙化，激活骨与软骨细胞的环磷酸腺苷，活化细胞内的各种酶，引起细胞的特殊生理反应，刺激骨的愈合。2.3脉冲电磁场20世纪70年代初

3、矫形外科专家Bassett首先应用脉冲电磁场治疗骨不连取得成功。Li等10利用体外成骨细胞模型研究发现低频脉冲电磁场能刺激成骨细胞生长，促进转化生长因子β1(TGF-β1)的释放，此外，还可增加碱性磷酸酶活性。3电刺激对牙槽骨生长的影响成骨细胞是牙槽骨中最主要的功能细胞，其分化增殖功能是反映牙槽骨修复功能的重要标志。破骨细胞是影响骨吸收的主要功能细胞，其与成骨细胞联合共同完成骨的改建。成纤维细胞是牙龈中的主要功能细胞，牙龈组织在牙齿缺失以后覆盖在牙槽骨表面，因此，本文将从电刺激对成骨细胞、破骨细胞、成纤维细胞的影响几个方面来讨论电刺激对牙槽骨的影响。3.

4、1电刺激对成骨细胞的影响3.1.1促进成骨细胞增殖，减少成骨细胞凋亡电刺激可促进成骨系细胞的生长，激发DNA的合成，使大量的细胞从G1、G2期转入S期，出现有丝分裂和细胞增殖。电学环境是骨系细胞生长的重要微环境之一，将直流电刺激应用于生物反应器，模拟体内电学环境是一种新的尝试，应该能够促进细胞的增殖。而电磁场刺激骨细胞增殖存在“窗口”效应，即只有低能量、低频率的电磁场才对骨细胞有作用(电场强度一般在10～100mA/m2，频率小于lkHz)，而且这种作用并非是一种线性关系，存在着场强、频率等的依赖性，这就是“窗口”效应。电磁场刺激骨细胞增殖还具有时间效应

5、，不同种类的细胞刺激其增殖所需的最低暴露时间不同。另外，DNA合成的增加量随着刺激时间的延长而增加。邹守平11等研究发现，经脉冲电磁场作用后，成骨细胞DNA合成开始明显增加，细胞分裂加速，同时细胞凋亡比率下降，最后表现出细胞群体的快速增殖。3.1.2诱导其它细胞向成骨细胞分化Ⅰ型胶原是成骨细胞表型和基质钙化的基础，对培养的前成骨细胞施加电刺激可以促进Ⅰ型胶原的合成，从而介导广泛细胞外基质的合成，诱导其向成骨细胞分化。实验表明，低能量、低频率的电场在促进成骨细胞增殖的同时，成骨标记物碱性磷酸酶(ALP)活性增加，细胞外基质成分合成分泌增加。电刺激还促进了细

6、胞向成骨分化，钙结节的形成和成熟12。间充质干细胞(MSCs)具有多向分化潜能，在不同条件下可被诱导为成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞、成纤维细胞及神经元样细胞等8。3.1.3促进成骨细胞与基质材料的粘附成骨细胞与骨基质材料间的相互作用是骨组织工程研究的主要领域，其中细胞与材料的粘附是基础，细胞必须与材料发生适当的粘附，才能进行迁移、分化和增殖。在组织工程研究中，人工合成材料与天然材料相比最大的缺点是缺乏细胞识别信号，细胞粘附和功能表达因此受到一定的影响。人工合成材料与细胞粘附主要依靠细胞表面的唾液酸残基带的负电荷与材料表面的正电荷的静电吸引作用。当材料表

7、面富含阴电荷时，细胞的粘附将很困难。实验证实，适量电流刺激可以促进体外培养的成骨细胞的粘附、增殖和分化。3.1.4对成骨细胞形态学上的影响在电磁场作用下，细胞长度减少，趋向圆形，即细胞在低频电磁场作用下形态学上的适应性变化，该反应很可能依靠感应电场强度，即在1mV/M以下的电场强度阈值下可以观察到本现象，BersaniF等用50Hz脉冲电磁场刺激瑞士NIH3T3纤维母细胞，以观察其对细胞质膜膜内蛋白质(IMP)分布的可能影响，发现在PEMF超过两小时时IMP分布有明显的群集倾向。3.1.5对成骨细胞生长因子合成和分泌的影响骨代谢和骨愈合是受多种因素调节的

8、复杂过程。骨局部因子的调节作用是内在因素之一。胰岛素样生长因子(IGF)由人类骨