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目的:一、研究脉冲电磁场(puslsed electromagnetic fields,PEMFs)对成骨细胞(Osteoblast, OB)的作用,探究PEMFs治疗骨质疏松的的作用机理。二、研究PEMFs对造血干细胞龛中的主要组成成分——ALCAM+Sca-1-成骨细胞的作用,探究PEMFs对造血干细胞归巢的作用。方法:一、取新生SD大鼠头盖骨,通过骨组织块培养法分离、培养成骨细胞。取传代第三代细胞分为5组:1-70组、2-70组、3-70组、4-70组、对照组,其中前4组为作用组,分别接受1mT,70Hz;2mT,70Hz;3mT,70Hz;4mT,70Hz的PEMFs作用,对照组不接受PEMFs作用,同PEMFs组一致置于相同环境下、磁场作用距离外。按照分组剂量进行离体PEMFs作用(0.5h/d,连续作用4d),作用结束后,对各组分别进行细胞碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)活性、核结合因子α1(core-binding factorα1, cbfα1/RUNX2)表达、体外成骨能力指标——矿化结节(mineralized nodules)形成能力检测。二、24只C57/6小鼠随机分为两组:PEMF组和对照组,每组12只小鼠。PEMF组小鼠接受PEMFs作用,剂量为2mT,70Hz,1h/次,1次/d,对照组不接受PEMFs作用,同PEMFs组一致置于相同环境下、磁场作用距离外,1h次,1次/d。连续作用4w。作用结束后,两组分别取股骨、胫骨,冲出骨髓(bone marrow, BM)后,研磨至碎片,经胶原酶消化,收集细胞经淋巴细胞分离液分离,磁珠系统分选出CD31-CD45-TER119-细胞,再经流式细胞仪分选ALCAM+Sca-1-成骨细胞。分选出的ALCAM+Sca-1-成骨细胞经TRIzol法提取Total RNA,逆转录,基因芯片杂交,洗脱,检测,进行数据分析。结果:一、经PEMFs作用后,与对照组相比,成骨细胞ALP活性降低,cbfα1表达增多,矿化结节数量显著增多。二、经PEMFs作用后,PEMF组与对照组相比,ALCAM+Sca-1-.成骨细胞的基因上调表达成骨细胞功能相关基因,与造血干细胞归巢相关的细胞粘附分子、趋化分子基因,调节造血干细胞的细胞因子基因。结论:一、PEMFs作用成骨细胞可促进成骨细胞功能分化,增强成骨细胞的细胞外基质矿化。二、PEMFs作用促使造血干细胞龛中的主要组成成分——ALCAM+Sca-1-成骨细胞上调表达造血干细胞归巢相关基因,在基因水平上推断PEMFs有助于造血干细胞归巢重建造血功能。