PEMFs作用促进成骨细胞增殖、分化,加速了体外骨形成[8]. ALP是成骨细胞的早期标志酶,可标志成骨分化的开始. 有研究发现,MSCs向成骨细胞分化的过程中,ALP水平有时间依赖性,随着诱导时间的延长表达量增加[9]. 本实验结果显示,经过5 d的刺激, rMSCs中可检测到ALP的表达,并随时间延长,表达水平逐渐增高,说明rMSCs向成骨细胞分化,并开始分泌骨基质. PEMFs刺激18 d,四环素荧光标记可观察到相当数量和面积的特征性金黄色,进一步证实rMSCs向成骨细胞分化,并促进了成骨细胞的体外骨形成. 继续刺激,可肉眼观察到圆形或卵圆形的矿化小结,经茜素红染色为阳性,对照组也出现弱阳性反应. 可能的原因是由于培养液或血清的诱导,也可能是由于体外获取的原代细胞含有少量成骨细胞,rMSCs的分离方法还需要进一步改进.
PEMFs有促进rMSCs增殖和成骨分化两方面的作用,是PEMFs有效治疗骨折、骨质疏松等骨科疾病的可能机制之一. 但是将PEMFs用于促进rMSCs增殖以获得大量组织工程种子细胞的时候,需要找到更好的磁场参数和培养条件,控制rMSCs的分化,这些都有待今后进一步深入探讨.
【参考文献】
[1]Sudeepta A, Pittenger MF. Human mesenchymal stem cells modulate allogeneic immune cell responses [J]. Blood, 2005, 105(4): 1815-1822.
[2]庞永刚, 崔彭城, 陈文弦, 等. 人骨髓间质干细胞作为骨、软骨组织工程种子细胞的实验研究[J]. 细胞与分子免疫学杂志, 2004, 20(3): 306-309.
[3]曹丰,贾国良,牛丽丽,等.移植时机对骨髓间充质干细胞修复梗死心肌的影响[J]. 第四军医大学学报,2005,26(1):22-27.
[4]罗二平,焦李成,申广浩,等. 不同强度脉冲电磁场对兔股骨骨密度及生物力学特性的影响[J]. 生物医学工程学杂志,2005,22(6):1168-1170.
[5]Simmons JW Jr, Mooney V, Thacker I. Pseudarthrosis after lumbar spine fusion: Nonoperative salvage with pulsed electromagnetic fields[J]. Am J Orthop,2004, 33(1): 27-30.
[6]赵敏,许建中,周强,等. 脉冲电磁场促进人骨髓间充质干细胞成骨的研究[J].中国矫形外科杂志, 2004,12(6):439-443.
[7]张小云,张宇. 恒定磁场对骨组织中细胞影响的研究[J]. 中国骨质疏松杂志,2006, 12(4):333-337.
[8]李丽荣,罗二平,申广浩,等.低强度脉冲电磁场对大鼠成骨细胞的影响[J]. 第四军医大学学报,2005,26(6):571-573.
[9]Sammons J, Ahmed N, El?Sheemy M,et al. The role of BMP?6, IL?6, and BMP?4 in mesenchymal stem cell?dependent bone development: Effects on osteoblastic differentiation induced by parathyroid hormone and vitamin D3[J]. Stem Cells Dev, 2004, 13(3): 273-280.