體外不同動態(tài)張、壓應(yīng)力刺激調(diào)控人牙周膜成纖維細胞功能和結(jié)構(gòu)的實驗研究.pdf

1、牙齒受外力作用的大小對其本身及支持組織的健康至關(guān)重要，在臨床修復(fù)和正畸加力過程中，恢復(fù)適當?shù)囊Ш狭瓦x擇大小適宜的矯治力尤顯重要。當牙齒受力時，外力通過牙周膜傳遞和分散至頜骨，從而引發(fā)牙周組織對外力作用的生理應(yīng)答。牙周膜成纖維細胞是構(gòu)成牙周膜的主體細胞，在牙周組織的改建過程中發(fā)揮極其重要的作用，研究應(yīng)力對HPDLF功能和結(jié)構(gòu)的影響及應(yīng)力在HPDLF的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑具有重要意義。 目的：本研究采用Forcel四點彎曲加力裝置，構(gòu)建人

2、牙周膜成纖維細胞體外培養(yǎng)一力學(xué)刺激模型，對人牙周膜成纖維細胞施加不同動態(tài)張、壓應(yīng)力刺激，觀察機械力刺激對Ⅰ型膠原、纖連蛋白和整合素βlmRNA及蛋白表達的影響以及細胞骨架的變化。探討人牙周膜成纖維細胞在機械力作用下的生物學(xué)行為變化，為進一步闡明牙周膜在咬合力、矯治力作用下的適應(yīng)性改建機理和機械力信號在細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)導(dǎo)機制提供理論依據(jù)。 方法：(1)采用刮取牙根中1／3牙周膜組織的取材方法，采用Ⅰ型膠原酶消化+組織塊貼附法進行hPDL

3、F原代培養(yǎng)，通過傳代對細胞分離純化，觀察細胞形態(tài)特征，繪制生長曲線，對細胞來源做免疫細胞化學(xué)鑒定，并觀察種板后細胞的生長活性，獲取后續(xù)加載實驗所需細胞。(2)用Forcel四點彎曲加載裝置通過對體外培養(yǎng)的人牙周膜成纖維細胞分別施加不同動態(tài)的張、壓應(yīng)力，采用實時熒光定量PCR法研究機械力對人牙周膜成纖維細胞I型膠原和纖連蛋白mRNA表達的影響，用免疫細胞化學(xué)方法測定機械力對人牙周膜成纖維細胞I型膠原和纖連蛋白蛋白表達的影響。(3)用四點彎

4、曲細胞力學(xué)加載裝置對體外培養(yǎng)的hPDLF施加不同動態(tài)張、壓應(yīng)力，采用實時熒光定量PCR法研究機械力對人牙周膜成纖維細胞整合素β1亞單位mRNA表達的影響，采用Western blot法分析機械力對人牙周膜成纖維細胞整合素β1亞單位蛋白表達的影響。(4)用四點彎曲細胞力學(xué)加載裝置對體外培養(yǎng)的hPDLF施加不同動態(tài)張、壓應(yīng)力，經(jīng)熒光倒置顯微鏡觀察細胞形態(tài)變化，細胞骨架熒光染色強度測定分析細胞骨架F-actin表達量的變化。 結(jié)果：(

5、1)在較短時間內(nèi)通過體外培養(yǎng)獲得了大量活力旺盛的人牙周膜成纖維細胞，其在應(yīng)力加載系統(tǒng)的加力板上貼壁生長情況良好，適宜作為細胞應(yīng)力模型的研究對象。(2)機械力的大小、性質(zhì)及加力時間都對hPDLF I型膠原和纖連蛋白mRNA和蛋白合成產(chǎn)生影響，但在效應(yīng)強度上有區(qū)別。hPDLF I型膠原和纖連蛋白對張應(yīng)力的刺激更能適應(yīng)一些，壓應(yīng)力對細胞的損害更大。與I型膠原比較，纖連蛋白合成受機械力的調(diào)控更強一些。(3)加力后，hPDLF整合素β1亞單位mR

6、NA和蛋白表達量下調(diào)，這種下調(diào)變化與所施加應(yīng)力的性質(zhì)、大小和作用持續(xù)時間相關(guān)。hPDLF整合素β1對張、壓應(yīng)力刺激的感應(yīng)不完全一致，機械力刺激越強，整合素β1表達越明顯。(4)加力后細胞骨架形態(tài)和微絲蛋白發(fā)生變化：形態(tài)梭形、排列呈漩渦狀、F-actin纖維粗且分布均勻→形態(tài)不規(guī)則、沿力的方向排列整齊、F-actin纖維細且分布不均勻→加力前形態(tài)；細胞F-actin熒光染色強度正常→下降→正常；細胞骨架對張應(yīng)力作用和壓應(yīng)力作用的反應(yīng)敏感程

7、度無明顯差異。 結(jié)論：本研究在國內(nèi)首次采用實時熒光定量PCR法、Western blot分析等先進的研究技術(shù)，對人牙周膜成纖維細胞施加不同動態(tài)張、壓應(yīng)力刺激，觀察機械力刺激對I型膠原、纖連蛋白和整合素β 1mRNA及蛋白表達的影響以及細胞骨架的變化，結(jié)果表明動態(tài)張、壓應(yīng)力刺激可以促進目的基因mRNA和蛋白表達改變，相同的機械力對細胞的不同成分效應(yīng)不同，不同的力對細胞同一成分效應(yīng)也不同，機械力刺激對各基因的調(diào)控機制不同。張應(yīng)力和壓