不同頻率振動刺激骨髓基質(zhì)干細(xì)胞成骨分化在體實驗研究.pdf

1、目的:探討不同頻率的低頻振動對活體內(nèi)骨缺損微環(huán)境中的骨髓基質(zhì)干細(xì)胞(Bonemarrowstromalcells，BMSCs)成骨分化的影響，并進(jìn)一步確定BMSCs定向分化為成骨細(xì)胞(Osteoblast)的最佳振動頻率。
　　 方法:選取40只新西蘭兔，分別于其左肱骨干骺端建立4*4mm的骨缺損模型，并植入BMSCs與脫鈣骨復(fù)合體，隨機(jī)分為5組:A組0Hz、B組12.5Hz、C組25Hz、D組50Hz、E組100Hz頻率，每組

2、均施加加速度為0.3g的正弦振動波刺激，每天振動30分鐘，連續(xù)4周，4周后，處死動物，取肱骨標(biāo)本進(jìn)行大體觀察、電鏡切片觀察、堿性磷酸酶染色分析、RT-PCR法檢測Ⅰ型膠原蛋白(Pre-Col1a)。運用SPSS13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。
　　 結(jié)果:大體觀察:A組中骨缺損處軟組織粘連，血腫機(jī)化，并逐漸演變?yōu)橘|(zhì)地較軟的肉芽組織，無明顯骨痂形成;B、C、D、E組中骨缺損處的血腫已經(jīng)完全機(jī)化，肉芽組織中已經(jīng)開始軟骨化骨過程，骨缺損空

3、腔壁處可見有薄層骨痂生成，形狀不規(guī)則，顏色灰暗，按壓有阻抗，與空腔壁骨質(zhì)銜接緊密不易分離，其中C組、D組骨缺損處骨痂均勻填塞于整個空腔，表面塑形良好，高度與周壁相平，顏色灰白，按壓質(zhì)硬。
　　 電鏡下觀察:A組骨缺損處無骨痂生成，纖維組織填充于骨缺損處，纖維組織與周圍組織銜接不緊密;而B組、C組、D組、E組骨缺損處可見大量骨細(xì)胞且基質(zhì)少，有骨性骨痂生成，骨痂填塞均勻，纖維組織與周圍骨壁銜接緊密。C組、D組骨質(zhì)結(jié)構(gòu)組織學(xué)愈合等級普

4、遍較高，骨痂中骨細(xì)胞排列致密形成骨小梁組織，且與周圍骨壁形成骨性結(jié)合。
　　 堿性磷酸酶(alkalinephosphatase，ALP)染色:各組均顯示不同程度的陽性染色，A組樣品中骨細(xì)胞染色后的陽性信號計數(shù)少，且骨細(xì)胞陽性顯色淺，B組、C組、D組、E組中的陽性信號較多，骨細(xì)胞陽性顯色較深，A組堿性磷酸酶染色后，骨小梁中可見纖維組織張入，較多的軟骨基團(tuán)出現(xiàn)，但是未見有骨組織生成。B組、C組、D組、E組中則在骨小梁間隙可見纖維組

5、織張入，較多的軟骨基團(tuán)出現(xiàn)，可見大量的Osteoblast，骨缺損與斷端形成良好的骨性連接，塑形良好。
　　 Ⅰ型膠原蛋白(Pre-Col1a)的相對表達(dá)情況:A組中Ⅰ型膠原蛋白(Pre-Col1a)表達(dá)明顯低于B組、C組、D組、E組。另外C組、D組Ⅰ型膠原蛋白(Pre-Col1a)表達(dá)量相對高于D組、E組。
　　 結(jié)論:實驗結(jié)果顯示不同頻率的低頻振動均能夠刺激體內(nèi)微環(huán)境中BMSCs的成骨分化;其中以25Hz、50Hz頻