工频电磁场对骨髓间充质干细胞增殖、分化及其胞浆内钙离子浓度的影响

目的：研究工频电磁场刺激对骨髓间充质干细胞（MSC）的增殖与分化以及胞浆内钙离子浓度的影响。方法体外培养SD大鼠骨髓间充质干细胞，取第4代细胞，应用工频电磁场进行干预。用四甲基偶氮唑蓝比色法检测其增殖活性，采用碱性磷酸酶（ALP）检测试剂盒检测ALP活性。应用Fura．2／AM对细胞进行染色，用细胞内双波长钙荧光系统测定细胞胞浆内游离钙离子的浓度。结果50Hz、1．1mT的电磁场对骨髓间充质干细胞具有明显的促增殖作用（P〈0、05），使其ALP活性增高（P〈0．05）。无论是放置在含诱导剂还是不含诱导剂培养基中的细胞，其胞浆内的钙离子浓度在电磁场刺激下都有不同程度的增高。结论50Hz、1.1mT的电磁场可促进MSC增殖，使其向成骨细胞分化。胞浆内钙离子浓度增加可能在细胞的增殖与分化过程中起着重要作用。     

脉冲电磁场对骨髓间充质干细胞成骨成脂肪分化的影响

目的研究15Hz、1mT脉冲电磁场对骨髓间充质干细胞向成骨、成脂肪分化的影响。方法体外培养SD大鼠骨髓间充质干细胞，取第3代细胞，用15Hz、1mT脉冲电磁场刺激，按照碱性磷酸酶（ALP）检测试剂盒说明书步骤检测ALP活性，用半定量逆转录聚合酶链反应（RT—PCR）法检测骨髓间充质干细胞成骨、成脂肪指标的表达，油红O染色观察其成脂肪诱导分化情况。结果15Hz、1mT脉冲电磁场明显促进骨髓间充质干细胞ALP活性（P〈0．01）以及成骨蛋白（骨钙蛋白、骨桥蛋白）的mRNA表达；抑制脂肪素、脂肪细胞结合蛋白2（AP-2）等成脂肪转录因子的表达，抑制骨髓间充质干细胞向成脂肪分化。结论15Hz、1mT脉冲电磁场可促进骨髓间充质干细胞向成骨分化，抑制其向成脂肪分化。     

工频电磁场对体外培养的小鼠骨髓间充质干细胞增殖与分化的影响

目的　研究 5 0Hz工频电磁场对体外培养的小鼠骨髓间充质干细胞的增殖、分化及细胞内环磷酸腺苷 (cAMP)水平的影响。方法　体外培养小鼠骨髓间充质干细胞 ,取第 3代细胞 ,应用工频电磁场及成骨性诱导剂干预 ,并分别于第 3天和第 5天用MTT法检测其增殖活性 ,用放免法检测细胞内cAMP浓度 ,于第 7天检测细胞内碱性磷酸酶 (ALP)的活性。结果　频率 5 0Hz、强度 2mT的正弦波电磁场能抑制体外培养的小鼠骨髓间充质干细胞的增殖 (P <0 .0 5 ) ,使其ALP活性增高 (P <0 .0 5 ) ,在磁场作用的早期 ( 1～ 3d) ,细胞内的cAMP水平明显增高 (P <0 .0 1) ,继续暴磁至第 5天 ,cAMP水平不再发生变化 (P >0 .0 5 )。结论　 5 0Hz工频电磁场可能通过作用于cAMP 蛋白激酶A信号转导系统 ,从而调控体外培养的小鼠骨髓间充质干细胞的增殖与分化 ,此调控作用可能发生在细胞受电磁场作用的早期。     

1.0 mT低频交变电磁场对大鼠骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的影响

目的 探讨1.0 mT低频交变电磁场对大鼠骨髓间充质干细胞活力、增殖及成骨分化的影响。 方法 本研究选用1.0 mT正弦波电磁场进行实验,电磁场频率分别设置为10 Hz,30 Hz,50 Hz和70 Hz。不同频率组大鼠骨髓间充质干细胞每天均接受8 h暴磁处理,培养时间为2周。分别在不同时间点使用Live/Dead试剂盒检测不同频率电磁场对细胞活力的影响;使用DNA定量方法评价细胞增殖水平;使用Von Kossa染色方法检测细胞外基质矿化程度;并使用酶联免疫吸附和免疫组化方法检测各组骨钙素和骨形态发生蛋白-2合成情况。 结果 实验结果显示,50 Hz及70 Hz电磁场对大鼠骨髓间充质干细胞活力有明显影响;10 Hz电磁场可显著促进细胞增殖;暴磁2周后,发现50 Hz组骨钙素及骨形态发生蛋白合成水平明显高于其它暴磁组;并且50 Hz组中矿化结节数量及密度也较其它组明显增加。 结论 不同频率1.0 mT低频交变电磁场对大鼠骨髓间充质干细胞活力、增殖及成骨分化方面的影响各不相同,本研究结果为电磁场应用于骨组织再生医学提供更多理论依据。     

骨髓间充质干细胞增殖与成骨分化中电磁场激活ERK通路的作用

背景：研究表明电磁场可调节骨髓间充质干细胞的增殖和分化,但其具体机制尚不清楚。目的：从ERK信号途径探讨电磁场诱导大鼠骨髓间充质干细胞增殖与分化成骨的作用。方法：取第3代生长良好的大鼠骨髓间充质干细胞,暴磁组给予15Hz、1mT的正弦波电磁场刺激,PD98059＋暴磁组在电磁场刺激前给予20μmol/L ERK阻断剂PD98059,PD98059组仅给PD98059不进行电磁场刺激,对照组正常培养。电磁场刺激后,收集各组细胞,Western blot法检测ERK通路的活性,MTT法检测细胞增殖活性,碱性磷酸酶试剂盒检测细胞碱性磷酸酶活性。结果与结论：电磁场刺激后,细胞ERK1/2磷酸化水平、细胞的增殖活性、及碱性磷酸酶活性均明显升高（P〈0.01）;PD98059可明显抑制ERK1/2磷酸化水平及细胞增殖活性的升高（P〈0.01）,而在一定程度上提高细胞的碱性磷酸酶活性（P〈0.01）。说明电磁场刺激可通过激活骨髓间充质干细胞ERK信号通路,并且主要通过该途径促进骨髓间充质干细胞的增殖;而在脉冲电磁场促进骨髓间充质干细胞分化成骨的过程中,激活ERK信号通路所起的作用较小。     

Ca2+在电磁场刺激骨髓间充质干细胞增殖与分化过程中的内流变化

背景:已证实电磁场可通过cAMP-蛋白激酶A信号转导系统调控骨髓间充质干细胞的增殖与分化,但同样作为第二信使的Ca2 相关作用报道较少。目的:观察钙拮抗剂维拉帕米对电磁场刺激骨髓间充质干细胞增殖与分化的影响,以推断Ca2 在此过程中的内流变化。设计、时间及地点:电刺激细胞学体外观察,于2005-04/06在同济医院矫形外科实验室完成。材料:清洁级4~5周龄SD大鼠6只,维拉帕米为Sigma公司产品,Helmholtz线圈式磁场发生器由海军工程大学电机系设计制造。方法:贴壁法体外分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,胰蛋白酶消化传代。取生长良好的第4代细胞,调节密度至1×107L-1,将其分种于4块96孔板内,200μL/孔。正常对照组不进行任何干预;暴磁组接种第2天将细胞放于置有Helmholtz线圈式磁场发生器的37℃、体积分数为0.05的CO2饱和湿度细胞培养箱中进行暴磁,磁场强度0.8mT,频率50Hz,每次暴磁30min,间隔12h,共6次;维拉帕米组加入20μmol/L维拉帕米;联合组加入20μmol/L维拉帕米后进行暴磁。主要观察指标:MTT法检测细胞增殖活性,向成骨细胞分化碱性磷酸酶的含量,改良Gomori氏钙钴法染色定性观察。结果:暴磁3d后,与正常对照组比较,暴磁组细胞增殖活性明显升高(P<0.01),加入维拉帕米进行药物干预后这种促细胞增殖效应消失。未经暴磁的正常对照组、维拉帕米组细胞碱性磷酸酶含量基本相似,均明显高于其余2组(P<0.01);联合组细胞碱性磷酸酶含量高于暴磁组(P<0.01)。碱性磷酸酶染色定性分析结果与上述数据基本一致。结论:在50Hz、0.8mT电磁场作用下,骨髓间充质干细胞Ca2 内流发生变化,且该变化在骨髓间充质干细胞向成骨方向分化过程中产生部分抑制作用,在促其增殖过程中起主导作用。     

50 Hz电磁场对小鼠骨髓间充质干细胞增殖的影响

目的　探讨小鼠骨髓间充质干细胞经脉冲电磁场辐射不同时间后其细胞增殖水平的变化。方法　用密度梯度离心法分离小鼠骨髓间充质干细胞 ,再经贴壁筛选法筛选 ,对生长良好的第 3代小鼠骨髓间充质干细胞进行不同时间的脉冲电磁场辐射 (频率 50Hz、正弦波形、不同强度 ) ,用MTT法、流式细胞仪法测定细胞生长增殖水平及细胞周期变化。结果　小鼠骨髓间充质干细胞经脉冲电磁场辐射 3d(每天 2次 ,每次 3 0min)后 ,各实验组细胞增殖水平均有明显提高 ,差异有显著性意义 (P <0 .0 5)。采用流式细胞仪测定细胞周期 ,发现各实验组 (S G2 /M )期细胞数量较对照组均有不同程度的增长 ,差异有显著性意义 (P <0 .0 5)。各组均未发现DNA倍体异常细胞。结论　小鼠骨髓间充质干细胞经频率为 50Hz、正弦波形、强度分别为 4mT ,3mT ,2mT ,1mT的脉冲电磁场辐射 3d(每天 2次 ,每次 3 0min ,间隔 12h)后 ,能明显促进该细胞体外培养的增殖水平     

低频电磁场促进骨髓间充质干细胞移植修复大鼠脊髓损伤的实验研究

背景：骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤被视为一种有前途的治疗方法,如何更有效地促进骨髓间充质干细胞在脊髓损伤区存活,加速脊髓损伤肢体运动功能的恢复是目前研究的重点。前期研究发现,低频电磁场能够促进骨髓间充质干细胞的增殖分化,低频电磁场是否可应用于骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤还需进一步研究。目的：探讨低频电磁场对移植骨髓间充质干细胞脊髓损伤大鼠后肢运动功能恢复的影响。方法：采用脊髓压迫法制备64只T10不完全性脊髓损伤大鼠模型,随机等分为对照组、骨髓间充质干细胞组、电磁场组和电磁场＋骨髓间充质干细胞组。造模成功后,骨髓间充质干细胞组和电磁场＋骨髓间充质干细胞组大鼠脊髓损伤原部位注射大鼠全贴壁法分离培养BrdU标记的骨髓间充质干细胞,对照组和电磁场组注射a-MEM培养液。造模术后24h,电磁场组和电磁场＋骨髓间充质干细胞组予60min/d的低频电磁场刺激（频率50Hz、强度5mT）。结果与结论：骨髓间充质干细胞移植后第21天,电磁场＋骨髓间充质干细胞组BBB评分与其他组相比,差异有显著性意义（P〈0.05）,与其他各组比较,电磁场＋骨髓间充质干细胞组移植细胞后,大鼠BrdU阳性细胞在脊髓损伤区域生长并与脊髓组织融合,存活细胞数量较其他组多;空洞面积小;损伤区胶质纤维酸性蛋白表达更少,而基质金属蛋白2表达更多;脊髓损伤大鼠下肢运动功能恢复最快（P〈0.05）。提示低频电磁场促进了移植骨髓间充质干细胞脊髓损伤大鼠后肢运动功能的恢复,可能与低频电磁场有利于损伤区移植骨髓间充质干细胞的存活,上调基质金属蛋白2的表达并减少胶质瘢痕的形成有关。     

电磁场激活细胞外信号调节激酶通络在骨髓间充质干细胞增殖与分化成骨中的作用

目的探讨电磁场作用于大鼠骨髓间充质干细胞对细胞外信号调节激酶（ERK）信号通路的影响，并进一步研究电磁场诱导所致ERK信号通路变化在骨髓间充质干细胞增殖与分化成骨中的作用。 方法体外培养大鼠骨髓间充质干细胞，取第3代细胞，分为对照组、暴磁组、PD98059组和PD98059+暴磁组。采用Western blotting法检测ERK通路的活性变化，采用四甲基偶氮唑盐（MTT）法检测各组细胞的增殖活性，按照碱性磷酸酶（ALP）试剂盒说明书步骤检测各组细胞ALP活性。 结果①暴磁后5 min，ERK1/2磷酸化水平即明显高于对照组，1 h后仍处于较高水平（P<0.01）；PD98059作用可明显抑制ERK1/2磷酸化水平的升高，提示PD98059可有效阻断ERK通路的激活。②MTT法检测结果提示，暴磁后细胞的增殖活性明显升高，PD98059可明显抑制这种效应。③暴磁组ALP活性明显高于对照组，PD98059+暴磁组ALP活性较暴磁组高（P<0.01），差异有统计学意义。 结论在15 Hz、1 mT的正弦波电磁场作用下，骨髓间充质干细胞ERK信号通路很快被激活，引起细胞增殖活性和ALP活性的改变，这为进一步研究磁场对骨髓间充质干细胞的促增殖和分化成骨机制提供了指导意义。     

骨髓间充质干细胞增殖与成骨分化中电磁场激活ERK通路的作用

背景:研究表明电磁场可调节骨髓间充质干细胞的增殖和分化,但其具体机制尚不清楚.目的:从ERK信号途径探讨电磁场诱导大鼠骨髓间充质干细胞增殖与分化成骨的作用.方法:取第3代生长良好的大鼠骨髓间充质干细胞,暴磁组给予15 Hz、1 mT的正弦波电磁场刺激,PD98059+暴磁组在电磁场刺激前给予20 μmol/L ERK阻断剂PD98059,PD98059组仅给PD98059不进行电磁场刺激,对照组正常培养.电磁场刺激后,收集各组细胞,Western blot法检测ERK通路的活性,MTT法检测细胞增殖活性,碱性磷酸酶试剂盒检测细胞碱性磷酸酶活性.结果与结论:电磁场刺激后,细胞ERK1/2磷酸化水平、细胞的增殖活性、及碱性磷酸酶活性均明显升高(P < 0.01);PD98059可明显抑制ERK1/2磷酸化水平及细胞增殖活性的升高(P < 0.01),而在一定程度上提高细胞的碱性磷酸酶活性(P < 0.01).说明电磁场刺激可通过激活骨髓间充质干细胞ERK信号通路,并且主要通过该途径促进骨髓间充质干细胞的增殖;而在脉冲电磁场促进骨髓间充质干细胞分化成骨的过程中,激活ERK信号通路所起的作用较小.     

电磁场作用下大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化与增殖

目的研究15Hz 1mT的正弦波电磁场对大鼠骨髓间充质干细胞（MSCs）的细胞外信号调节激酶（ERK）和丝裂原激活的蛋白激酶（MAPK）p38的激活规律及相互作用特点,探讨ERK和p38 MAPK信号通路在电磁场促成骨效应中的作用。 方法选取第3代体外分离培养的大鼠骨髓间充质干细胞,分为对照组、曝磁组、曝磁+PD98059组和曝磁+SB202190组四个大组。曝磁组细胞置于带有电磁发生器的培养箱中培养,曝磁+PD98059组和曝磁+SB202190组细胞分别加入ERK信号通路阻断剂PD98059和p38 MAPK信号通路阻断剂SB202190后再置入带有电磁发生器的培养箱中培养,对照组细胞正常培养。用免疫印迹（Western blot）法检测ERK和p38 MAPK的蛋白表达及磷酸化水平变化。按照细胞碱性磷酸酶（ALP）试剂盒说明书操作步骤对各组细胞ALP活性进行检测,其活性变化可间接反映细胞的分化成骨活性;用噻唑蓝比色法检测各组细胞的增殖活性变化。 结果①电磁场作用下,骨髓间充质干细胞内p38 MAPK信号通路可被快速激活,曝磁15min后出现p38磷酸化水平升高（P<0.05）;加用SB202190后,再行电磁场刺激,细胞内p38磷酸化水平仍然维持在较低水平,与曝磁组比较,差异有统计学意义（P<0.05）。②与对照组比较,曝磁5d后细胞内ALP活性显著升高(P<0.05),SB202190可明显阻断该效应(P<0.05)。③与对照组比较,曝磁3d后骨髓间充质干细胞的增殖活性明显升高(P<0.05),SB202190不能阻断该效应(曝磁+SB202190组与曝磁组比较,P>0.05)。④SB202190阻断p38 MAPK信号通路并曝磁5min后,ERK MAPK磷酸化水平明显强化(P<0.05);PD98059阻断ERK MAPK信号通路并曝磁30min后,p38 MAPK磷酸化水平明显强化(P<0.05)。 结论ERK和p38 MAPK信号通路分别参与了电磁场对骨髓间充质干细胞增殖和分化成骨过程的调节,并在电磁场作用下两通路表现出串扰现象。     

正弦波电磁场对鼠骨骺干细胞分化的生物学影响

目的 研究50Hz正弦波电磁场对大鼠骨骺干细胞分化的生物学影响。方法 取生长良好的第4代骨骺干细胞，随机分为实验组和对照组，实验组采用50Hz正弦波电磁场间断刺激。分别绘制2组细胞生长曲线，MTT法测定细胞增殖活性，流式细胞仪检测细胞凋亡情况，Western Blot法检测细胞甲状旁腺激素相关蛋白（PTHrp）的表达，并进行定量分析。结果 曝磁早期细胞增殖活性的改变不明显，正弦波电磁场刺激4d和6d能明显促进细胞的增殖，2组OD值比较，差异有统计学意义（P〈0.05）。与对照组比较，实验组骨骺干细胞的早期凋亡率、晚期凋亡率和总凋亡率均明显降低（P〈0．05）．PTHrp蛋白的表达增强。结论 适当参数的工频正弦波电磁场能促进骨骺干细胞PTHrp蛋白的表达，从而调节其增殖能力，增强分化稳定性，抑制细胞凋亡。     

肝细胞生长因子对骨髓间充质干细胞生物学特性的影响

骨髓间充质干细胞的增殖、分化及迁移等生物学特性受骨髓微环境的调节.肝细胞生长因子（HGF）是骨髓微环境分泌的主要因子之一,但它对骨髓间充质干细胞生物学特性的影响并不清楚.本研究目的是观察重组人HGF对骨髓MSC生物学特性的影响.用免疫组织化学方法检测c-Met的表达,用MTT法测定细胞增殖,定量测定ALP的活性,进行细胞迁移分析和失巢凋亡（anoikis）诱导MSC凋亡分析.结果表明,重组人HGF不影响骨髓间充质干细胞的增殖和向成骨细胞的分化,但可明显促进骨髓间充质干细胞的迁移并抑制anoikis诱导的细胞凋亡;PI-3K和MAPK途径参与了HGF促进细胞迁移的作用.结论：肝细胞生长因子通过受体c-Met影响骨髓间充质干细胞的生物学特性.     

不同频率脉冲电磁场诱导人骨髓间充质干细胞成骨分化的研究

目的探讨脉冲电磁场(PEMF)诱导人骨髓间充质干细胞(MSCs)成骨分化的适合频率。方法选用场强1．1mT，频率分别为5，25，50，75，100和150Hz的PEMF作用于MSCs，每日30min，连续作用2ld，光镜下观察细胞形态变化，电镜下观察细胞超微结构，酶化学法和放免技术检测细胞的碱性磷酸酶(ALP)含量和骨钙素(OC)表达情况。结果不同频率PEMF作用组均能诱导MSCs向成骨细胞分化；从5～50Hz频段，PEMF的成骨诱导作用随着频率的增加而增强；从50～150Hz频段，PEMF的成骨诱导作用随着频率的增加而减弱。结论频率是PEMF诱导MSCs成骨分化的重要影响因素之一，50Hz可能为诱导MSCs体外成骨分化的适合频率。     

淫羊藿对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响简

背景：中药淫羊藿一直以来被用于骨质疏松的治疗和骨缺损的修复。目的：探讨淫羊藿对骨髓间充质干细胞成骨性分化的影响。 方法：应用数据库文献检索的方法获取淫羊藿对骨髓间充质干细胞成骨性分化影响研究的文献,对符合研究标准的文献进行深入的分析。通过检测淫羊藿诱导骨髓间充质干细胞成骨性分化过程中碱性磷酸酶、骨钙素、骨桥蛋白、转化生长因子β、骨形态发生蛋白、骨钙素、骨涎蛋白等,了解淫羊藿对骨髓间充质干细胞的增殖和成骨分化的机制。结果与结论：淫羊藿对骨髓间充质干细胞的影响呈剂量依赖性,在诱导培养的早期淫羊藿苷可以提高细胞的磷酸酶活性,在诱导培养的晚期增加细胞钙化结节数,促进骨钙素分泌量,显著提高转化生长因子β1、骨形成蛋白2、胰岛样生长因子1、骨桥蛋白和骨涎蛋白等的表达水平。淫羊藿对骨髓间充质干细胞的增殖和成骨性分化有促进作用,可作为一种良好的骨诱导活性因子。     

动静态不同牵张条件下大鼠骨髓间充质干细胞的增殖与分化

背景：在体外和体内关于细胞对于不同的机械牵张反应的大量研究表明,牵张能够刺激成骨。然而鲜有文献报道不同的牵张方式对于同种细胞的影响有何不同。目的：比较不同机械牵张方式对大鼠骨髓间充质干细胞的影响。方法：分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,应用自行研制的牵张装置对骨髓间充质干细胞分别施加动态、静态和模拟临床的混合牵张牵张刺激,分别检测3种刺激方式下骨髓间充质干细胞的增殖能力、碱性磷酸酶活性及Runx2基因的mRNA表达,并测量细胞骨钙素的分泌情况。结果与结论：静态牵张组与对照组相比,细胞增殖能力提高18．67％,碱性磷酸酶活性、Runx2表达及骨钙素分泌无明显差异：动态牵张组相对于对照组,细胞碱性磷酸酶活性提高60．33％,Runx2表达上升49．67％,细胞外骨钙素的分泌提高了48％,然而细胞增殖则受到了抑制;混合牵张组相对于对照组,细胞增殖能力稍有上升但无统计学差异,其对碱性磷酸酶活性、Runx2表达以及骨钙素的分泌有一定的促进作用,但没有动态牵张组明显。结果提示,静态牵张能够显著刺激骨髓间充质干细胞的增殖,而动态牵张对于刺激骨髓间充质干细胞成骨向分化作用更为明显,混合牵张方式对于细胞增殖及成骨分化均有一定的促进作用。