三維回轉(zhuǎn)模擬失重對(duì)人牙周膜成纖維細(xì)胞生物學(xué)性能的影響.pdf

1、微重力環(huán)境可引起肌肉骨骼系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、神經(jīng)-內(nèi)分泌系統(tǒng)、自主平衡系統(tǒng)等各個(gè)系統(tǒng)的改變，如骨丟失、肌肉萎縮、心血管系統(tǒng)失調(diào)、立位耐受性下降、認(rèn)知功能降低等等。那么，微重力環(huán)境對(duì)牙周組織會(huì)造成怎樣的影響呢？在本研究中我們擬采用三維回轉(zhuǎn)器（three dimensional clinostat,TDC）來(lái)模擬失重環(huán)境，從這種失重環(huán)境對(duì)人牙周膜成纖維細(xì)胞（human periodontal ligament fibroblasts

2、,hPDLFs）生物學(xué)性能的影響入手，對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了探討。
　　目的：
　　觀察模擬失重環(huán)境對(duì)hPDLFs形態(tài)和功能的影響，初步探討在這一特殊環(huán)境中工作、生活的個(gè)體（如宇航員、太空旅游者）的牙周組織對(duì)這種環(huán)境的耐受性。
　　方法：
　　取體外培養(yǎng)的4-7代hPDLFs，接種于20ml培養(yǎng)瓶貼壁24h，隨機(jī)分為回轉(zhuǎn)組和對(duì)照組。運(yùn)用三維回轉(zhuǎn)器（three dimensional clinostat,TDC）模擬失重

3、環(huán)境，設(shè)定(4-10)r/min隨機(jī)轉(zhuǎn)速，所產(chǎn)生的重力水平在(10-3-10-4)g間?；剞D(zhuǎn)組hPDLFs在TDC中分別培養(yǎng)48h、72h和96h，對(duì)照組細(xì)胞分別在常規(guī)環(huán)境中培養(yǎng)。然后進(jìn)行以下檢測(cè)，比較分析兩組間細(xì)胞的差異性。
　　1、細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢測(cè)：利用HE染色、羅丹明-鬼筆環(huán)肽免疫熒光染色觀察兩組間細(xì)胞形態(tài)及細(xì)胞微絲骨架的變化。
　　2、細(xì)胞功能檢測(cè)：利用細(xì)胞計(jì)數(shù)法、MTT細(xì)胞活力檢測(cè)、流式細(xì)胞術(shù)、Hoechst3325

4、8核染色及RT-PCR技術(shù)，比較兩組細(xì)胞間增殖、凋亡及I型膠原mRNA的表達(dá)等細(xì)胞功能的差異。
　　結(jié)果：
　　1、TDC模擬失重對(duì)hPDLFs細(xì)胞形態(tài)的影響
　　HE染色：培養(yǎng)48h后，回轉(zhuǎn)組和對(duì)照組hPDLFs均呈梭形或多角形，細(xì)胞核大，居中，胞體豐滿，胞漿均勻，未出現(xiàn)胞漿內(nèi)顆粒增多、胞內(nèi)空泡、核分叉、核碎裂等現(xiàn)象。但回轉(zhuǎn)組細(xì)胞的胞核面積較對(duì)照組縮小約12％（P＜0.05）；培養(yǎng)72h和96h后，回轉(zhuǎn)組細(xì)胞形態(tài)與對(duì)

5、照組比較無(wú)明顯差異。
　　羅丹明-鬼筆環(huán)肽免疫熒光染色：培養(yǎng)48h后，回轉(zhuǎn)組微絲骨架結(jié)構(gòu)略顯模糊，排列較對(duì)照組稍顯紊亂。培養(yǎng)72h和96h后，回轉(zhuǎn)組和對(duì)照組微絲骨架結(jié)構(gòu)均呈現(xiàn)清晰而有規(guī)律的束狀結(jié)構(gòu)，分布均勻。
　　2、TDC模擬失重對(duì)hPDLFs細(xì)胞功能的影響
　　細(xì)胞計(jì)數(shù)儀計(jì)數(shù)：培養(yǎng)48h和72h后，回轉(zhuǎn)組與對(duì)照組hPDLFs細(xì)胞數(shù)量無(wú)明顯差異（P＞0.05）；培養(yǎng)96h后，回轉(zhuǎn)組與對(duì)照組細(xì)胞計(jì)數(shù)結(jié)果有顯著差異，回轉(zhuǎn)

6、組細(xì)胞數(shù)量明顯高于對(duì)照組（P＜0.01）。
　　MTT細(xì)胞活力檢測(cè)：培養(yǎng)48h后，回轉(zhuǎn)組與對(duì)照組細(xì)胞活力無(wú)明顯差異（P＞0.05）；培養(yǎng)72h和96h后，回轉(zhuǎn)組細(xì)胞活力明顯高于對(duì)照組（P＜0.01）。
　　細(xì)胞周期：培養(yǎng)48h和72h后，回轉(zhuǎn)組與對(duì)照組細(xì)胞周期S期所占總周期的百分比例結(jié)果無(wú)明顯差異（P＞0.05）；模擬失重培養(yǎng)96h后，回轉(zhuǎn)組細(xì)胞周期S期所占總周期的百分比例高于對(duì)照組（P＜0.05）。
　　Hoechs

7、t33258核染色：培養(yǎng)48h、72h和96h后，回轉(zhuǎn)組和對(duì)照組hPDLFs細(xì)胞核均呈彌散均勻熒光，細(xì)胞核邊緣光滑圓潤(rùn)，未出現(xiàn)細(xì)胞核固縮、核碎裂、濃染致密的顆粒塊狀凋亡小體熒光。
　　RT-PCR：培養(yǎng)48h和72h后，回轉(zhuǎn)組hPDLFsI型膠原mRNA表達(dá)較對(duì)照組變化不明顯（P＞0.05）；培養(yǎng)96h后，回轉(zhuǎn)組hPDLFsI型膠原mRNA表達(dá)有所升高（P＜0.05）。
　　結(jié)論:
　　暴露于微重力環(huán)境的初期（48h）