电磁场作用下大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化与增殖

目的研究15Hz 1mT的正弦波电磁场对大鼠骨髓间充质干细胞（MSCs）的细胞外信号调节激酶（ERK）和丝裂原激活的蛋白激酶（MAPK）p38的激活规律及相互作用特点，探讨ERK和p38 MAPK信号通路在电磁场促成骨效应中的作用。 方法选取第3代体外分离培养的大鼠骨髓间充质干细胞，分为对照组、曝磁组、曝磁+PD98059组和曝磁+SB202190组四个大组。曝磁组细胞置于带有电磁发生器的培养箱中培养，曝磁+PD98059组和曝磁+SB202190组细胞分别加入ERK信号通路阻断剂PD98059和p38 MAPK信号通路阻断剂SB202190后再置入带有电磁发生器的培养箱中培养，对照组细胞正常培养。用免疫印迹（Western blot）法检测ERK和p38 MAPK的蛋白表达及磷酸化水平变化。按照细胞碱性磷酸酶（ALP）试剂盒说明书操作步骤对各组细胞ALP活性进行检测，其活性变化可间接反映细胞的分化成骨活性；用噻唑蓝比色法检测各组细胞的增殖活性变化。 结果①电磁场作用下，骨髓间充质干细胞内p38 MAPK信号通路可被快速激活，曝磁15min后出现p38磷酸化水平升高（P<0.05）；加用SB202190后，再行电磁场刺激，细胞内p38磷酸化水平仍然维持在较低水平，与曝磁组比较，差异有统计学意义（P<0.05）。②与对照组比较，曝磁5d后细胞内ALP活性显著升高(P<0.05)，SB202190可明显阻断该效应(P<0.05)。③与对照组比较，曝磁3d后骨髓间充质干细胞的增殖活性明显升高(P<0.05)，SB202190不能阻断该效应(曝磁+SB202190组与曝磁组比较，P>0.05)。④SB202190阻断p38 MAPK信号通路并曝磁5min后，ERK MAPK磷酸化水平明显强化(P<0.05)；PD98059阻断ERK MAPK信号通路并曝磁30min后，p38 MAPK磷酸化水平明显强化(P<0.05)。 结论ERK和p38 MAPK信号通路分别参与了电磁场对骨髓间充质干细胞增殖和分化成骨过程的调节，并在电磁场作用下两通路表现出串扰现象。