摘要: 成骨细胞是间充质来源的细胞，在骨生成的过程中起着至关重要的作用。成骨细胞最终成为较为稳定的细胞贴附于骨的表面，或者通过分泌基质包裹自己而成为骨细胞。最新的研究结果表明，成骨细胞还有一些内分泌功能。总之，成骨细胞不仅仅能调节骨生成，... 展开 成骨细胞是间充质来源的细胞，在骨生成的过程中起着至关重要的作用。成骨细胞最终成为较为稳定的细胞贴附于骨的表面，或者通过分泌基质包裹自己而成为骨细胞。最新的研究结果表明，成骨细胞还有一些内分泌功能。总之，成骨细胞不仅仅能调节骨生成，而且能影响整个机体的平衡。机体内，成骨细胞所处的生理环境的氧浓度要明显低于大气以及正常孵箱的氧浓度，大约在3％到9％之间。再把诸如骨折之类的病理情况考虑进去，成骨细胞所处氧浓度的范围大约在0.8％到9％之间。既然成骨细胞所处的氧浓度范围变化如此之大，那么这些不同的氧浓度对成骨细胞的增殖、存活、迁移和分化有什么影响，以及是否存在一个最适的氧浓度，对临床上某些疾病比如骨折、骨质疏松等的干预有着极其重要的意义。目前还没有人针对上述问题进行过系统的研究与探讨。 我们将小鼠成骨细胞前体细胞系MC3T3-E1细胞放进独立的低氧小腔室中进行培养，培养过程中的氧气浓度分别设置为1％，3％，6％，9％，21％。用生长指数测定、EdU染色来检测细胞的增殖情况;用活/死细胞染色来检测细胞的存活情况;用平板划痕实验来检测细胞的迁移能力;用免疫荧光、Western blotting检测碱性磷酸酶(ALP)、骨钙蛋白(OCN)、Runt-相关转录因子2(Runx2)、牙本质基质蛋白1(DMP1)和基质胞外磷酸糖蛋白(MEPE)等成骨相关蛋白的表达情况来检测细胞成骨分化的情况。研究结果:我们发现MC3T3-E1细胞的增殖速度、成骨分化能力对应于氧浓度值大致上是一个钟形曲线，并且最适氧浓度分别为6％与9％左右。而不同氧浓度下细胞的存活率的表现则因营养供应量的变化而表现出不同的特点，当用10％FBS培养时，各氧浓度组之间细胞存活率没有统计学差异;当用1％FBS培养时，5％氧浓度组细胞的存活率明显低于其余氧浓度组;当用0％FBS培养时，1％氧浓度组细胞存活率高于其余氧浓度组。另外，1％，3％，21％的氧浓度与6％，9％的氧浓度相比，前者能更好地促进细胞迁移。 我们首次系统地探究了不同氧浓度对成骨细胞前体细胞系MC3T3-E1细胞增殖、存活、迁移和分化的影响，并大致确定了各项的最适氧浓度范围。这些结果对指导成骨细胞参与的病理过程，比如骨折、骨质疏松症、某些血管性疾病等的干预具有非常重要的参考价值，并且对成骨细胞作为治疗细胞修复骨缺损的新科学思路具有一定的指导作用。但是具体的机制我们并没有进行深入的探讨，这需要对在不同氧浓度下成骨细胞的各种相关的基因转录、蛋白表达、细胞因子释放以及对各种刺激的反应进行更加全面、深入的研究。 收起