PLGA-膠原支架上大鼠成肌細胞力學信號轉(zhuǎn)導機制的初步研究.pdf

1、功能矯形治療借助矯治器將矯治力以及面頜部肌肉收縮產(chǎn)生的力學信號傳遞到牙、牙弓及頜骨等需要矯治的部位，使牙頜形態(tài)發(fā)生改建。矯形力引發(fā)的神經(jīng)肌肉適應性改建，是矯形治療得以成功并保持穩(wěn)定的生理基礎。成肌細胞是應力刺激的感受器和應力刺激骨骼肌改建的效應器，是適應性改建的主要體現(xiàn)者。深入研究成肌細胞的力學信號轉(zhuǎn)導機制對于闡明功能矯形過程中骨骼肌改建的機理十分必要，但以往對力學信號轉(zhuǎn)導的細胞力學研究僅局限于單層培養(yǎng)的細胞，難以在體外真實反應細胞外基

2、質(zhì)環(huán)境的變化，并不能模擬細胞在體條件下的真實力學環(huán)境。 本研究應用PLGA(poly lactide-co-glycolide)-膠原復合生物支架材料與大鼠成肌細胞構(gòu)建組織工程化的成肌細胞三維培養(yǎng)復合體，采用四點彎曲細胞力學加載裝置對其進行力學加載，研究不同強度、不同時間的張應力對復合培養(yǎng)大鼠成肌細胞整合素β1、ILK及樁蛋白paxillin表達的影響，對機械張應力刺激作用下復合培養(yǎng)成肌細胞早期力學信號轉(zhuǎn)導機制進行初步的探討，為

3、最終揭示三維培養(yǎng)細胞的力學信號轉(zhuǎn)導機制提供一些有參考價值的實驗依據(jù)。 結(jié)果顯示： 1．靜電紡絲法制備的PLGA-膠原支架材料可得到的亞微米、納米纖維無紡織物，達到孔孔相通，且不會對復合培養(yǎng)細胞的增殖產(chǎn)生不利影響。 2．與2000μstrain的張應力相比，4000μstrain的周期性牽張應變對復合培養(yǎng)細胞增殖的抑制作用更顯著，并能促進細胞一定程度的凋亡。 3．機械張應力加載能夠促進復合培養(yǎng)成肌細胞整合素

4、β1及ILK mRNA的表達。整合素β1及ILK mRNA的表達對于生理范圍內(nèi)的周期性單軸張應力刺激具有時間規(guī)律性，且兩者的表達具有相似的變化趨勢。 4．相同強度相同時間的張應力刺激作用下，復合培養(yǎng)細胞整合素β1及ILKmRNA的表達水平均較傳統(tǒng)單層培養(yǎng)細胞有明顯增高，且更快的達到峰值。 5．周期性單軸牽張應變可以在加載早期通過Tyr118位點的磷酸化而激活樁蛋白paxillin。 6．周期性牽張應變對復合培養(yǎng)成

5、肌細胞paxillin蛋白表達的影響，與應力刺激的力值有關。2000μstrain的張應力刺激，較1000μstrainl的張應力刺激誘導的paxillin蛋白磷酸化激活過程更迅速、強度更大。 7．通過阻斷ILK的激活，能夠降低機械張應力引發(fā)paxillin磷酸化的強度。 提示： 1．電紡法制備的PLGA材料具有良好的微觀結(jié)構(gòu)及細胞生物安全性，能夠滿足構(gòu)建組織工程化成肌細胞三維力學培養(yǎng)復合體的要求。 2．