观察不同的机械牵张应力对成骨细胞增殖和诱生型一氧化氮合酶(iNOS)基因表达的影响,探讨骨延长的分子生物学机制。
方法从新生SD大鼠颅盖骨分离培养成骨细胞,104个/cm2密度接种至细胞加力板上,随机分为4组,每组8份。A组采用1 000 μstrain的牵张应力(strain为细胞加力板变形量的数值,是四点弯曲细胞力学加载仪的计量单位);B组采用2 000 μstrain的牵张应力;C组采用3 000 μstrain的牵张应力;D组作为空白对照,采用0 μstrain的牵张应力。4组牵张应力的刺激时间均为48 h。噻唑蓝(MTT)法测定成骨细胞的增殖率;提取成骨细胞RNA,反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)一步法分析成骨细胞iNOS mRNA表达,硝酸还原酶法测定细胞培养上清液中一氧化氮(NO)的含量。
结果A、B、C、D组细胞增殖率分别为(28.23±1.38)%、(37.51±4.08)%、(21.59±1.54)%、(27.96±2.22)%;成骨细胞iNOS mRNA基因表达比值分别为0.490±0.011、0.543±0.048、0.457±0.012、0.486±0.009;细胞培养上清液中NO含量分别为(14.47±0.39)、(16.47±0.38)、(12.28±0.41)、(14.32±0.37) μmol/L。B、C组与D组比较,成骨细胞增殖率、iNOS mRNA基因表达和细胞培养上清液中NO的含量,差异均有统计学意义(P<0.05);A组与D组比较差异无统计学意义(P>0.05)。
结论2000 μstrain的牵张应力促进成骨细胞增殖和iNOS基因表达,3 000 μstrain则抑制成骨细胞增殖和iNOS基因表达。合适的牵张应力下,iNOS基因的高表达是骨延长的分子生物学机制之一。