【摘 要】
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人牙周膜细胞(human periodontal ligament cells,hPDLCs)作为牙周膜中的主体细胞,是口腔正畸矫治力的效应细胞[1].它能将机械负荷转化为分子信号,调节细胞功能,在正畸机械应力诱导的牙周组织重建中起重要作用.牙周组织重建是多因素参与的复杂的生物学过程,涉及牙周膜细胞的增殖和迁移等.然而,机械应力(应变)作用下人牙周膜细胞增殖、迁移及其机制尚需要深入探讨.本文旨在探
【机 构】
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上海交通大学力学生物学与医学工程实验室,上海200240 上海交通大学附属第一人民医院口腔科,上海
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人牙周膜细胞(human periodontal ligament cells,hPDLCs)作为牙周膜中的主体细胞,是口腔正畸矫治力的效应细胞[1].它能将机械负荷转化为分子信号,调节细胞功能,在正畸机械应力诱导的牙周组织重建中起重要作用.牙周组织重建是多因素参与的复杂的生物学过程,涉及牙周膜细胞的增殖和迁移等.然而,机械应力(应变)作用下人牙周膜细胞增殖、迁移及其机制尚需要深入探讨.本文旨在探讨不同应变刺激条件对牙周膜细胞增殖和迁移的影响以及ERK信号通路在其中的作用.采用人正畸矫治拔除的健康牙齿的牙周组织分离培养hPDLCs.应用FX-4000T细胞张应变加载系统,对体外培养的第4至第8代细胞施加频率为0.1Hz,幅度分别为10％和20％的周期性张应变,加载时间分别为6h和24h,以静止状态的细胞作为对照组；再分别用ERK通路的抑制剂PD98059和MMPs家族的抑制剂DOX处理细胞,再施加0.1 Hz,幅度为10％的周期性张应变24h.应用BrdU法观察细胞增殖,划痕法观察细胞迁移,Western blotting法检测细胞基质金属蛋白酶MMP-13的蛋白表达水平的变化.结果显示,①周期性张应变明显促进了hPDLCs的增殖,ERK通路的抑制剂PD98059可以明显抑制张应变诱导的hPDLCs增殖；②相对于静态对照组,不同条件的张应变刺激下,细胞MMP-13蛋白表达水平均显著增高；同一牵拉幅度条件下,随着加载时间的增加,MMP-13的表达虽有变化,但无差异显著；③应用抑制剂PD98059和DOX后,张应变诱导的细胞MMP-13表达被显著抑制；④划痕结果表明,周期性张应变显著地促进了细胞迁移,ERK通路的抑制剂PD98059可抑制张应变诱导的迁移.结果提示,张应变可以诱导体外培养hPDLCs的增殖和迁移,这一过程与ERK信号通路密切相关.
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