周期性牵张椎间盘纤维环细胞肌动蛋白骨架的重排

• 作者: 张德宏 方鹏飞 李晓娜 王兴盛 赵继荣
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 组织构建 软骨组织工程 周期性牵拉 椎间盘纤维环细胞 细胞骨架 基质代谢 蛋白多糖 基质金属蛋白酶 基质金属蛋白酶抑制剂 胶原 甘肃省自然科学基金
• 年，卷（期）: 2016,（7）
• 所属期刊栏目: 研究与报告 -- 软骨组织构建
• 页码范围: 972-980
• 页数: 9页
• 分类号: R318
• 字数: 8377字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.07.008

摘要

背景：当椎间盘承受应力时，髓核内部产生的液压使纤维环向外扩张、膨胀，纤维环胶原纤维被拉伸，使纤维环细胞外基质也受到压力的作用。蛋白聚糖是椎间盘中主要的蛋白多糖成分，基质金属蛋白酶2是椎间盘降解细胞外基质的主要酶，金属蛋白酶组织抑制剂是特异性抑制基质金属蛋白酶活性的多功能因子，与基质金属蛋白酶相互调节，保持平衡。<br>　　目的：探讨周期性牵张在椎间盘纤维环基质代谢中的作用机制。<br>　　方法：采用Flexcell4000牵张系统对体外培养的大鼠椎间盘纤维环细胞施加牵张应变为2%和10%、频率为1.0 Hz，时间为2 h和12 h的周期性牵张，分别于2 h和12 h卸载并收集细胞和条件培养基分别进行基因和蛋白检测。采用荧光定量PCR检测aggrecan、基质金属蛋白酶2以及组织基质金属蛋白酶抑制剂2 mRNA的表达；采用明胶酶谱法检测基质金属蛋白酶2蛋白活性。<br>　　结果与结论：①2%牵拉对肌动蛋白骨架形成的应力纤维影响不大，10%牵拉则使肌动蛋白骨架发生明显解聚。②2%牵拉12 h Aggrecan上调，牵拉2 h基质金属蛋白酶2、组织基质金属蛋白酶抑制剂2上调，二者保持动态平衡，基质金属蛋白酶2活性无显著变化。③10%牵拉对Aggrecan无影响。无论牵拉2 h或12 h，均使基质金属蛋白酶2上调，组织基质金属蛋白酶抑制剂2下调，二者失衡，基质金属蛋白酶2活性无显著变化。④结果提示周期性牵张可以在基因水平上对纤维环细胞Aggrecan、基质金属蛋白酶2和组织基质金属蛋白酶抑制剂2基因进行调节，通过调节肌动蛋白骨架从而对力学刺激产生响应。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵继荣	甘肃省中医院脊柱骨科	106	515	13.0	16.0
2	张德宏	甘肃省中医院脊柱骨科	34	135	6.0	11.0
3	李晓娜	太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所	40	113	6.0	8.0
4	王兴盛	甘肃省中医院脊柱骨科	25	145	8.0	11.0
5	方鹏飞	甘肃省中医院白银分院骨科	16	90	4.0	9.0