电磁场刺激对骨髓间充质干细胞即刻早期基因表达的影响

背景:细胞受刺激后即刻早期基因在细胞核内快速表达,其编码的核蛋白作为反式作用因子,通过激活某些基因的转录而调控细胞的增殖、分化等生物学行为.目的:观察电磁场刺激对大鼠骨髓间充质干细胞c-fos、c-myc和c-jun即刻早期基因表达的影响.设计、时间及地点:电刺激干预的体外细胞学观察,于2006-10/2007-01在同济医院矫形外科实验室完成.材料:清洁级健康Sprague-Dawley大鼠6只,由华中科技大学同济医学院动物实验中心提供.电磁场发生器由海军工程大学电机系设计制造.方法:贴壁筛选法体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,传至第4代按2×103个/孔接种,每孔均加入200 μL含10%胎牛血清的DMEM-F12培养基,分为2组,对照组细胞置于普通培养箱中培养3 d,暴磁组在培养箱中安装电磁场发生器,频率50 Hz、强度1 mT的正弦波,每次刺激30 min,间隔11.5 h,2次/d,共刺激5 d.主要观察指标:MTT法检测细胞增殖活性,考马斯亮蓝法测定细胞碱性磷酸酶活性,RT-PCR检测即刻早期基因的表达.结果:电磁场刺激3 d后,暴磁组MTT产物吸光度值明显高于对照组(P < 0.01);电磁场刺激5 d后,暴磁组细胞碱性磷酸酶活性明显高于对照组(P < 0.01).与对照组比较,暴磁组c-fos和c-myc基因表达均有不同水平的上调(P < 0.01),c-jun基因无明显变化.结论:电磁场刺激可上调骨髓间充质干细胞中c-fos和c-myc即刻早期基因的表达,可能通过该途径来促进骨髓间充质干细胞的增殖活性,诱导其向成骨细胞分化.

Effects of electromagnetic field on the expression of immediate-early genes in bone marrow mesenchymal stem cells