周期性牵张椎间盘纤维环细胞肌动蛋白骨架的重排
张德宏1
方鹏飞2
王兴盛1
赵继荣1
李晓娜3
1.甘肃省中医院脊柱骨科,甘肃省兰州市,7300502.甘肃省中医院白银分院骨科,甘肃省白银市,7309003.太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所,山西省太原市,030024
摘要：背景：当椎间盘承受应力时，髓核内部产生的液压使纤维环向外扩张、膨胀，纤维环胶原纤维被拉伸，使纤维环细胞外基质也受到压力的作用。蛋白聚糖是椎间盘中主要的蛋白多糖成分，基质金属蛋白酶2是椎间盘降解细胞外基质的主要酶，金属蛋白酶组织抑制剂是特异性抑制基质金属蛋白酶活性的多功能因子，与基质金属蛋白酶相互调节，保持平衡。<br> 目的：探讨周期性牵张在椎间盘纤维环基质代谢中的作用机制。<br> 方法：采用Flexcell4000牵张系统对体外培养的大鼠椎间盘纤维环细胞施加牵张应变为2%和10%、频率为1.0 Hz，时间为2 h和12 h的周期性牵张，分别于2 h和12 h卸载并收集细胞和条件培养基分别进行基因和蛋白检测。采用荧光定量PCR检测aggrecan、基质金属蛋白酶2以及组织基质金属蛋白酶抑制剂2 mRNA的表达；采用明胶酶谱法检测基质金属蛋白酶2蛋白活性。<br> 结果与结论：①2%牵拉对肌动蛋白骨架形成的应力纤维影响不大，10%牵拉则使肌动蛋白骨架发生明显解聚。②2%牵拉12 h Aggrecan上调，牵拉2 h基质金属蛋白酶2、组织基质金属蛋白酶抑制剂2上调，二者保持动态平衡，基质金属蛋白酶2活性无显著变化。③10%牵拉对Aggrecan无影响。无论牵拉2 h或12 h，均使基质金属蛋白酶2上调，组织基质金属蛋白酶抑制剂2下调，二者失衡，基质金属蛋白酶2活性无显著变化。④结果提示周期性牵张可以在基因水平上对纤维环细胞Aggrecan、基质金属蛋白酶2和组织基质金属蛋白酶抑制剂2基因进行调节，通过调节肌动蛋白骨架从而对力学刺激产生响应。
关键词：组织构建软骨组织工程周期性牵拉椎间盘纤维环细胞细胞骨架基质代谢蛋白多糖基质金属蛋白酶基质金属蛋白酶抑制剂胶原甘肃省自然科学基金
分类号：R318(医用一般科学)
论文发表日期：2016-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 972-980 )
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