持续与间歇低载荷振动对成骨细胞增殖及分化能力影响的实验研究

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1、持续与间歇低载荷振动对成骨细胞增殖及分化能力影响的实验研究ExperimentalStudyofContinuousorIntermittentLow-magnitudeMechanicalLoadinginProliferationandDifferentiationPotencyofOsteoblast作者姓名：汪建领域（方向）：外科学指导教师：朱东副教授类别：临床医学硕士答辩日期：2015年05月28日前言前言机械振动是一种普遍的物理现象，机械振动疗法历史悠久，目前已广泛应用于临床疾病的治疗中。在骨科、康复医学

2、和运动医学领域主要应用于缓解慢性关节炎疼痛，改善关节功能、预防治疗老年骨质疏松症、促进骨折愈合、各种慢性疾病的康复、促进运动员的疲劳恢复，改善运动能力等。近年来对于振动促进骨折愈合，防治骨质疏松方面的研究不断深入，从人体实验到动物实验再到细胞实验等，充分证实了低载荷振动能够促进骨形成、抑制骨吸收，具有明显成骨作用。现今，国内外对适宜振动频率的研究得出的结论有所不同，总的频率范围为1～100Hz。最年来，人们研究发现，间歇振动刺激的成骨效果明显优于持续振动。这源于骨细胞具有记忆功能，长期的振动会引起骨细胞产生适应性疲劳

3、，而将持续振动插入间歇期，使骨细胞充分恢复自身对力学刺激的敏感性，便可达到更好成骨效果。前期人体及动物实验已经得出结论：间歇低载荷振动较持续低载荷振具有更好的成骨效应。但是，间歇低载荷振动与持续低载荷振动对骨细胞生物学特性有怎样的影响目前尚不明确。成骨细胞是骨组织进行力学响应的关键细胞，本实验首先对比研究了持续与间歇低载荷振动对成骨细胞增殖、分化的影响，进而明确机械振动应力促进成骨细胞增殖及分化的最佳间歇时间，为进一步深入研究提供参考依据。I中文摘要中文摘要持续与间歇低载荷振动对成骨细胞增殖及分化能力影响的实验研究目

4、的：研究持续与间歇低载荷振动对成骨细胞增殖及分化能力的影响。方法：应用低载荷振动装置，选择固定不变的振动频率及强度（振动强度：0.25g，振动形式：正弦振动，振动频率：35Hz）。对成骨细胞系MC3T3-E1予以持续振动及不同时间间隔的间歇振动。振动加载结束后通过MTT法进行细胞增殖能力检测、ALP活性检测。结果：振动应变加载促进成骨细胞增殖，增强ALP活性（p<0.05）。间歇振动较持续振动对成骨细胞增殖及ALP活性影响更明显（p<0.05）。其中间歇3h机械振动与间歇30min、1h、6h相比效果最为显著（p<0

5、.05）。结论：低载荷机械振动可促进成骨细胞增殖分化，间歇振动较持续振动更为优越，促进成骨增殖分化最佳振动间歇时间为3h。关键词：成骨细胞，低载荷机械振动，持续与间歇低载荷振动II英文摘要AbstractExperimentalStudyofContinuousorIntermittentLow-magnitudeMechanicalLoadinginProliferationandDifferentiationPotencyofOsteoblastObjective：Toinvestigatetheeffectso

6、fintermittentlow-magnitudemechanicalloadingonproliferationandalkalinephosphatase(ALP)activityinosteoblastinvitro.Methods：Theosteoblastsweresubjectedtocontinuousandintermittentsinusoidalvibrationwith0.25gand35Hz.Methylthiazolyltetrazoliumcolorimetric(MTT)methodw

7、asusedtoassesstheproliferation,whileALPactivitywasdetectedbyALPassaykit.Results：MechanicalloadingincreasedcellproliferationandenhancedALPactivity(p<0.05).Intermittentvibrationhadmoreapparenteffectcomparedwithconstantvibration(p<0.05).Mostobviousresultwasobserve

8、dwhenthecellswereexposedtovibrationstraincharacterizedby3hinterval(p<0.05).Conclusions：Low-magnitudemechanicalloadingcanincreasecellproliferationandenhanceALPactivity.Themec