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目的应用Flexercell4000细胞加载系统对盆底骨骼肌细胞加载外力,阐明力加载实验中加力时间和加力强度与细胞超微结构损伤的关系及细胞凋亡情况,探讨盆底骨骼肌细胞机械性损伤前后α-肌动蛋白(α-actin)基因表达水平的变化。方法首先取腹会阴联合直肠癌根治术病人的盆底肛提肌组织,对其进行体外原代培养、纯化和鉴定,取2-5代稳定的传代骨骼肌细胞,为后续加力实验提供物质基础。然后采用Flexercell4000细胞加载系统对细胞加载外力,设置加力强度分别为0、3%和6%,加力时间分别为6小时和24小时。最后收集细胞,借助透射电子显微镜对加力前后骨骼肌细胞形态及其超微结构变化作出定性描述；应用流式细胞技术检测骨骼肌细胞加力前后细胞的凋亡情况；通过实时定量荧光PCR(RT-PCR)法来测定细胞受力前后α-肌动蛋白(α-actin)基因表达水平的变化。结果1.通过透射电镜观察发现,盆底骨骼肌细胞在加力的条件下,细胞形态及其内部超微结构会发生一系列适应性改变或损伤性变化,随着加力时间和加力强度的增加,细胞损伤性变化更明显。在加力3%6h的条件下,与未加力组相比,细胞形态变化不大,随着加力强度和加力时间的延长,细胞的形态逐渐破碎,排列方式紊乱,细胞膜结构不清甚至消失,线粒体肿胀变圆,嵴变短甚至消失,细胞核内陷、固缩,异染色质增多,溶酶体增多。2.流式细胞仪检测结果显示：加力组与未加力组相比,骨骼肌细胞的凋亡率增加。在加力时间固定的条件下,加力强度6%下的细胞凋亡率比加力强度3%下的细胞凋亡率增加(F=44.742,P<0.05),差异有统计学意义,表明随着加力强度的增加,骨骼肌细胞凋亡率增加；在加力强度固定的条件下,加力时间为24小时的细胞凋亡率比加力时间为6小时的凋亡率增加(F=15.998,P<0,05),差异有统计学意义,表明随着加力时间的延长,细胞凋亡率增加。且加力时间和加力强度存在着交互作用(F=3.575,P<0.05),在加力时间24小时和加力强度为6%的条件下,细胞凋亡率增加最明显。3. RT-PCR法检测结果示：加力组与未加力组相比,骨骼肌细胞的a-actinmRNA的表达水平下降,在加力时间固定的情况下,加力强度为6%的a-actinmRNA的表达水平比加力强度为3%的基因表达水平下降(F=90.743,P<0.05),差异有统计学意义,表明随着加力强度的增加,细胞的a-actin mRNA的表达水平随着下降。在加力强度固定的情况下,加力时间为24小时的a-actin mRNA的表达水平比加力时间为6小时的基因表达水平下降(F=23.151,P<0.05),表明随着加力时间的延长,细胞a-actin mRNA的表达水平随着下降。且加力时间和加力强度存在着交互作用(F=12.908,P<0.05),在加力时间24小时和加力强度6%的条件下,细胞的a-actin mRNA的表达水平下降最明显。结论本实验发现盆底肛提肌细胞受到机械拉伸刺激后,细胞形态、超微结构及骨架蛋白基因表达水平发生一系列改变,从而引起细胞功能的损伤、消失,可能造成盆底组织松弛,支持能力减弱,从而导致PFD发生。通过对肛提肌细胞的生物力学特性研究,有助于揭示肛提肌组织损伤在盆腔器官脱垂的发病机制。