骨髓间充质干细胞的分化与静水压力刺激强度和持续时间

背景：力学信号与骨骼系统的生长发育、修复重建和疾病发生发展有密切联系，其对骨髓间充质干细胞的影响和作用机制值得关注。目的：探讨静水压力刺激对骨髓间充质干细胞分化的影响及相关机制。方法：①短期实验：将人骨髓间充质干细胞分别接种于正常DMEM培养基、成骨诱导培养基或含细胞外信号调节激酶1，2抑制剂U0126的DMEM培养基中，利用自制压力加载系统对其施加0，40，80kPa的静水压强1，4h。②长期实验：将人骨髓间充质干细胞分别接种于正常DMEM培养基或成骨诱导培养基，施加40kPa的静水压强4hid，持续14d，以不施加静水压的细胞作对照。结果与结论：实时定量反转录PCR结果显示，经成骨诱导或40kPa静水压刺激4h后，骨髓间充质干细胞内核心结合因子a1、骨钙素mRNA表达增加，过氧化物酶体增殖物活化受体v2和脂肪酶mRNA表达降低，80kPa静水压刺激没有出现这一规律；40kPa静水压的成骨诱导作用可被U0126部分拮抗。组织化学染色显示40kPa静水压刺激7d，骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶表达和活性均增加；持续刺激14d，过氧化物酶体增殖物活化受体v2和脂肪酶mRNA表达增加。说明一定强度和作用时间的静水压刺激可调节骨髓间充质干细胞分化，其作用部分依赖于细胞外信号调节激酶1／2信号途径。

Correlation between magnitude and duration of hydrostatic pressure and the differentiation of human bone marrow mesenchymal stem cells