【摘 要】
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前言：有/无重力环境下细胞对不同力学载荷的响应,是深刻认识航天员骨质丢失、血管及肌组织改建,寻找相应对抗措施的重要途径.本研究探讨模拟失重效应在线剪切对大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone marrow-derived mesenchymal stem cells,rBMSCs)向成骨细胞方向分化的影响.方法：采用密度梯度离心结合反复贴壁筛选,并差速消化传代方法从大鼠股骨和胫骨中分离培养rBMS
【机 构】
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北京航空航天大学 生物与医学工程学院 生物力学与力生物学教育部重点实验室
【出 处】
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中国空间科学学会空间生命专业委员会第二十届学术研讨会暨中国宇航学会航天医学工程与空间生物学专业委员会第四届学术研讨会
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前言：有/无重力环境下细胞对不同力学载荷的响应,是深刻认识航天员骨质丢失、血管及肌组织改建,寻找相应对抗措施的重要途径.本研究探讨模拟失重效应在线剪切对大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone marrow-derived mesenchymal stem cells,rBMSCs)向成骨细胞方向分化的影响.方法：采用密度梯度离心结合反复贴壁筛选,并差速消化传代方法从大鼠股骨和胫骨中分离培养rBMSCs.将2-4代的rBMSCs种植到本实验室研制的旋转模拟失重效应在线剪切流动腔装置上,在模拟失重的条件下加载三种不同大小的剪切应力5、10、15 dyne/cm2.RT-PCR检测成骨细胞相关因子ALP、cbfa1和COL1A1的mRNA的表达.结果：剪切应力组细胞沿流动腔长轴方向伸长,细胞排列平行于力的方向.利用平行平板流动腔给rBMSCs加载不同大小的剪切应力5、10和15 dyne/cm2时,可以诱导rBMSCs表达成骨细胞相关因子ALP,cbfa1和COL1A1明显增加,最适条件：5dyne/cm2.模拟失重效应在线施加三种不同剪切力5、10、15 dyne/cm2时,ALP和cbfa1表达的增加幅度减少,其中5dyne/cm2最为显著,而COL1A1相比对照组无增加.结论：以上结果提示rBMSCs在模拟失重效应下对剪切应力的力刺激响应反应发生了明显改变.机械力刺激细胞后,通过一定的途径,将细胞外力学信号转导至细胞内,从而启动或调节相关的基因和蛋白质的表达与分布,具体的信号转导通路有待进一步的研究.
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