重力變化對人骨肉瘤成骨樣細胞和臍靜脈血管內(nèi)皮細胞形態(tài)、增殖及周期的影響.pdf

1、大量研究表明，當航天員進入空間失重環(huán)境后會出現(xiàn)失重性骨質(zhì)稀少和心血管功能失調(diào)，骨骼系統(tǒng)主要表現(xiàn)為骨骼脫鈣、骨量減少、力學性能下降等，心血管系統(tǒng)主要表現(xiàn)為立位耐力降低、運動耐力下降、心肌萎縮、心律失常等。骨質(zhì)改變在航天飛行中呈進行性發(fā)展，中長期飛行會嚴重影響骨骼的結構和功能。這種變化在骨骼內(nèi)并非平均分布，而是有部位特異性，承重骨比非承重骨受影響更為嚴重。心血管系統(tǒng)的改變表現(xiàn)為航天員在飛行中和飛行后運動量和耐受時間明顯減少，運動時心率、氧耗

2、量、心輸出量等指標的變化，立位耐力降低等。雖經(jīng)過數(shù)十年的研究，但失重性骨質(zhì)稀少和心血管功能失調(diào)的機理現(xiàn)仍不甚清楚，對抗防護措施的效果也不佳。故闡明該變化的作用機理，開發(fā)新型的對抗措施，已成為當前重力生理學面臨的重要課題之一。 失重環(huán)境中骨骼系統(tǒng)與心血管系統(tǒng)細胞增殖能力的改變是出現(xiàn)失重性骨質(zhì)稀少和心血管功能失調(diào)的重要原因之一。細胞增殖能力主要由細胞增殖周期決定，通過監(jiān)測細胞周期能夠更加清晰的了解到細胞增殖的規(guī)律性變化，判斷細胞增殖

3、受到的具體影響，同時細胞增殖能力的改變還可體現(xiàn)在細胞形態(tài)的變化上。國內(nèi)外研究表明，超重或者失重后再回重力環(huán)境，細胞可能出現(xiàn)與失重環(huán)境下相反的改變，所以我們在模擬失重過程中采取間斷性超重措施觀察細胞形態(tài)、增殖及周期的相應變化，以及這種變化對開發(fā)失重對抗措施的意義。為探討上述問題，我們進行了本研究工作，主要內(nèi)容和結果如下： 1. 重力變化對MG-63 人骨肉瘤成骨樣細胞形態(tài)、增殖及周期的影響 本研究觀察模擬失重和間斷性超重對

4、MG-63 人骨肉瘤成骨樣細胞形態(tài)、增殖及周期的影響，結果表明：①細胞形態(tài)：與對照組相比，模擬失重組和間斷性超重各組24 h、36 h 和48 h 時間段的細胞面積較對照組明顯縮??；②細胞增殖：與對照組比較，12 h、24 h、36 h 和48 h 時間段模擬失重組細胞計數(shù)明顯減少；隨著間斷性超重強度加強和時間延長，細胞計數(shù)逐漸增加，Anti-1（每12 h，回轉器模擬失重培養(yǎng)11 h，后置于離心機上6g 培養(yǎng)1 h）、Anti-2（每

5、12 h，回轉器模擬失重培養(yǎng)10 h，后置于離心機上6g 培養(yǎng)2 h）、Anti-4（每12 h，回轉器模擬失重培養(yǎng)8 h，后置于離心機上3g 培養(yǎng)4 h）組細胞計數(shù)較模擬失重組比較有所增加，但未達到對照組水平，Anti-3 組（每12 h，回轉器模擬失重培養(yǎng)8 h，后置于離心機上6g 培養(yǎng)4 h）細胞計數(shù)明顯增加，且超過對照組水平；③細胞周期：與對照組相比，模擬失重組和間斷性超重Anti-3 組回轉24 h 后，細胞周期阻滯在S 期。

6、結果提示：模擬失重可以抑制MG-63 人骨肉瘤成骨樣細胞的增殖，間斷性超重可以促進其增殖。 2. 重力變化對ECV304 人臍靜脈血管內(nèi)皮細胞形態(tài)、增殖及周期的影響 本研究觀察了模擬失重和間斷性超重對ECV304 人臍靜脈血管內(nèi)皮細胞形態(tài)、增殖及周期的影響，結果表明：①細胞形態(tài)：與對照組相比，模擬失重回轉組24h、36h和48h時間段細胞面積較對照組縮??；隨著間斷性超重強度加強和時間延長，細胞面積逐漸增加，Anti-1、

7、Anti-2、Anti-4 組較模擬失重組細胞面積逐漸增加，但未達到對照組水平，Anti-3 組細胞面積明顯增加，且達到對照組水平；②細胞增殖：與對照組比較，模擬失重組和間斷性超重各組細胞計數(shù)無明顯改變；③細胞周期：與對照組相比，模擬失重組和間斷性超重Anti-3 組回轉12 h、24 h、36 h后細胞周期阻滯在G0＋G1期。結果提示：模擬失重可能抑制ECV304 人臍靜脈血管內(nèi)皮細胞的增殖，間斷性超重可能促進其增殖。 綜上所