极低频电磁场对大鼠成骨细胞的影响

极低频电磁场(Extremely low-frequency electromagnetic field,ELEF)特性可以影响成骨细胞的增殖与分化。为了寻找有效的刺激骨折愈合的方法,我们研制了一种可产生多种波形,波形频率、强度可调的极低频脉冲电磁场刺激仪(频率0~300 Hz,强度0~40 mT),使用该仪器研究了矩形、脉冲、三角及正弦等多种波形对新生大鼠颅骨成骨细胞的影响。结果表明,脉冲波与矩形波电磁场可以显著刺激细胞增殖(P<0.05),抑制细胞分化(P<0.05),而正弦波形可以刺激细胞分化(P<0.05),但却抑制细胞的增殖(P<0.05)。     

极低频脉冲电磁场对新生大鼠成骨细胞的影响

目的：观察极低频脉冲电磁场（pulsed electromagnetic fields，PEMF）对体外培养成骨细胞增殖、分化、体外矿化的影响。方法：采用频率为15Hz、强度为5mT、占空比为15％的PEMF作用于成骨细胞，检测成骨细胞的增殖、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）活性以及体外矿化指标。结果与结论：PEMF显著促进成骨细胞增殖和体外矿化，抑制ALP活性作用。     

不同占空比低强度脉冲电磁场对大鼠成骨细胞的影响

目的：研究磁感应强度为1mT、频率为15Hz不同占空比的脉冲电磁场（pulsedelectromagneticfields,PEMFs）对体外培养大鼠成骨细胞增殖与细胞分化的影响。方法：取新生SD大鼠仔鼠头盖骨,用骨组织块培养法分离成骨细胞,培养至第3代后,分另q对其进行场强1mT、频率15Hz,占空比10％、20％、40％、60％的脉冲电磁场作用,8h／d,持续作用3d．应用MTT法、碱性磷酸酶测定检测成骨细胞增殖、分化情况。结果：不同占空比PEMFs对大鼠成骨细胞增殖与分化影响程度不同,20％、40％和60％占空比组显著提高成骨细胞增殖水平（P〈0．05）,其中40％和60％占空比组作用效果最显著（P〈0．01）。10％、20％、40％和60％占空比组均能促进成骨细胞分化（P〈0．05）,其中以60％占空比组的效果最为明显fP〈O．01）。结论：本研究进一步证实了低强度PEMFs能够促进成骨细胞的增殖与分化,并且PEMFs对成骨细胞的影响依赖于占空比参数的选择．而且有可能存在“占空比”窗口。     

应力、极低频脉冲电磁场与成骨细胞

电磁与机械环境能够影响成骨细胞的生长与分化,关于其作用机理的研究每年都有大量的相关报道,主要针对细胞内的钙过程综述了极低频电磁场与机械因子对成骨细胞的作用途径,并对它们之间的异同进行了比较。     

脉冲电磁场对体外培养成骨细胞的影响

脉冲电磁场影响体外培养的成骨样细胞,促使其增殖、分化、并加速骨样组织形成,对成骨细胞形态学上也有一定影响,本文综述近年来国内外在电磁场对成骨细胞作用方面的一些研究进展.     

正弦交变电磁场促进体外培养成骨细胞成熟矿化的时间效应

研究正弦交变电磁场(SEMFs)促进体外培养成骨细胞(OB)成熟矿化的时间效应。OB培养后随机分成7组,其中6组用50Hz、1.8mT SEMFs处理,处理时间为每天0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和3.0h,1组0h(对照组)。倒置相差显微镜下观察各组细胞形态;48h后检测细胞增殖情况;第3、6、9、12d测定碱性磷酸酶(ALP)活性,第10d茜素红钙化结节染色。磁场处理8d后形成漩涡样分布的钙化节结;各磁场处理组均抑制细胞增殖;ALP活性从0.5～1.5h依次递增,从1.5～3.0h依次递减,1.5h组的ALP活性始终高于对照组(P<0.05),第9d时显著高于其他各磁场处理组(P<0.05);茜素红染色结果显示,1.0、1.5和2.0h组的钙化结节数明显多于对照组。50Hz、1.8mT SEMFs抑制体外培养OB的增殖,但对其分化成熟和矿化过程有显著促进作用,此作用与磁场处理时间有关,尤以1.5h促分化效果最为明显。     

电磁场对骨组织和成骨细胞的作用

电学环境是骨组织所处的重要微环境之一，外加电磁场对骨组织和成骨细胞有重要作用。临床上电磁场已被用于治疗骨折、骨不连、骨质疏松等骨科病症，并已取得满意的效果。本综述了电磁场对骨组织和成骨细胞的影响及机理，并对电磁场对骨组织工程化培养的意义进行了探索。     

电磁场对骨组织和成骨细胞的作用

电学环境是骨组织所处的重要微环境之一 ,外加电磁场对骨组织和成骨细胞有重要作用。临床上电磁场已被用于治疗骨折、骨不连、骨质疏松等骨科病症 ,并已取得满意的效果。本文综述了电磁场对骨组织和成骨细胞的影响及机理 ,并对电磁场对骨组织工程化培养的意义进行了探索     

脉冲电磁场对小鼠成骨细胞归巢基因的作用

目的 研究脉冲电磁场（PEMF）对小鼠成骨细胞上与造血干细胞（HSC）归巢、增殖有关基因的作用.方法 9周龄C57BL/6J小鼠,采用频率70 Hz、电磁场强度2 mT的PEMF作用4～5周,每周作用6d,对照组小鼠不接受PEMF作用.作用结束后,取双侧股骨和胫骨,胶原酶消化、分离细胞,再经磁珠和流式分选、收集ALCAM＋Sca-1-成骨细胞,最后通过表达谱芯片和定量PCR检测ALCAM＋Sca-1-成骨细胞上与HSC归巢、增殖有关的基因.结果 PEMF作用下,成骨细胞上Jagl（其对应HSC上的受体为Notch）和Ang-1（其对应HSC上的受体为Tie-2）的表达增强.结论 PEMF可能通过对ALCAM＋Sca-1-成骨细胞上与HSC归巢和自我更新有关基因的作用,调控HSC.     

大鼠成骨细胞对动态拉伸刺激的生理响应

应用体外周期性机械拉伸装置研究机械拉伸对大鼠成骨细胞增殖及分化的影响.测试了在应变15%,频率20次/min的拉伸刺激下不同加载时间对成骨细胞增殖及分化的影响.发现在受载12h时,细胞相对增殖指数最大,随受载时间的增加而逐渐趋向于1,受载36h后,碱性磷酸酶活性的相对指数最显著.说明成骨细胞对周期性机械拉伸刺激的响应与受载时间相关联,并且受载的成骨细胞经过自身调控后,逐渐适应于新的力学环境,保持一种新的平衡状态.     

静态和极低频电磁场非热生物效应的研究动态

人为电磁场对人类健康可能的影响尤其是电磁辐射与肿瘤发生的关系,日益引起人们的关注,电磁场的生物学效应得到全世界的广泛研究。我们着重介绍近5年来关于静态磁场和极低频电磁场生物效应的研究进展,包括信号转导、基因表达、染色体畸变、基因突变等细胞学和分子水平研究,以及致癌风险和健康危害评价等内容,并对该领域的未来研究进行了探讨。     

Exposure to Extremely Low Frequency Magnetic Fields Has No Effect on Growth Rate or Clonogenic Potential of Multipotential Haemopoietic Progenitor Cells

Abstract

Recent reports indicate an increased risk of acute myeloid leukaemia in children exposed to extremely low frequency magnetic fields (ELFMFs) emitted by high voltage power lines, suggesting that ELFMFs may act as weak tumour promoters. We have investigated possible interactions of weak ELFMFs with primitive haemopoietic cells in vitro using the multipotential progenitor cell line FDCP-mix(A4). We have determined the proliferative activity and clonogenic potential of cells under both optimal and sub-optimal growth conditions and exposed to either ambient laboratory ELFMFs or three other ELFMF regimes representative of those produced by high voltage power lines: nulled fields, Ca²⁺ion cyclotron resonance conditions at 50 Hz, and vertical 50 Hz fields of 6 μT_RMS. Using exposures of 1, 4, 7 and 21 days, we found no significant alteration of growth rate, cell-cycle state or clonogenic efficiency indicating that neither the proliferation nor self-renewal of multipotential FDCP-mix(A4) cells was perturbed.     

工频磁场刺激小鼠MSCs体外增殖与分化的初步研究

通过实验初步研究了工频磁场对小鼠骨髓间充质干细胞体外增殖与分化的影响。实验结果显示工频电磁场对骨髓间充质干细胞的增殖与分化有明显的诱导效应,且具有一定的重复性,同时,磁效应不是一种线性关系,存在着窗口效应。文末讨论了磁刺激治疗骨折不愈合研究的国内外现状,并提出了我们的研究构想。     

Effects of Hyperbaric Oxygen on Proliferation and Differentiation of Osteoblasts from Human Alveolar Bone

In view of the controversy of the clinical use of hyperbaric oxygen (HBO) treatment to stimulate fracture healing and bone regeneration, we have analyzed the effects of daily exposure to HBO on the proliferation and differentiation of human osteoblasts in vitro. HBO stimulated proliferation when osteoblasts were cultured in 10% fetal calf serum (FCS), whereas an inhibitory effect of HBO was observed when cultures were supplemented with 2% FCS. On the other hand, HBO enhanced biomineralization with an increase in bone nodule formation, calcium deposition, and alkaline phosphatase activity, whereas no cytotoxic effect was detected using a lactate dehydrogenase activity assay. The data suggest that the exposure of osteoblasts to HBO enhances differentiation toward the osteogenic phenotype, providing cellular evidence of the potential application of HBO in fracture healing and bone regeneration.     

红外光谱法研究极低频电磁场暴露对大鼠肺组织二级结构的影响

为了探讨极低频电磁场长期暴露对大鼠肺组织结构改变机理,采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱法研究暴露/假暴露于电场强度E=3.5～4 kV/m,磁场强度B=8～10 μT的极低频电磁场400 d后大鼠肺组织红外谱和二维相关红外光谱,根据大鼠肺组织傅立叶变换红外光谱酰胺I带的拟合分析,获得组织中蛋白质二级结构数目及其组成.结果表明:极低频电磁场暴露引起酰胺I带峰产生位移;暴露组蛋白质二级结构稳定性下降,说明极低频电磁场长期暴露引起了肺组织中蛋白质变性;二维相关红外谱的变化规律同红外谱结果一致,进一步证明暴露组大鼠肺组织发生的主要变化是蛋白质变性以及二级结构组成发生改变.本实验为在分子光谱水平上解释极低频电磁场生物效应提供了一种研究手段.     

人体对弱极低频电磁场的敏感性研究

根据Ｃｒｏｗｄ Ｍｏｄｅｌ计算分析了细胞膜跨膜动作电位。证明当ｋ１、ｋ２满足一定条件时,跨膜动作电位会被放大,引起细胞膜功能失调,离子流增强。这对解释生物体在弱电磁场（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ,ＥＭＦ）中的非热生物效应及其在生物学和医学中的应用都有重要意义。     

用于辐照成骨细胞的低频多波形磁场发生仪的研制

本文介绍了用于辐照成骨细胞的低频多波形磁场发生仪。仪器主要由信号产生、功率放大和电磁转换三部分组成，所产生的磁场频率0Hz～150Hz、强度0mT-50mT，波形分别为脉冲、矩形、三角和正弦四种。使用表明，仪器参数设置方便、工作稳定和辐照区磁场均匀性好。