牵张应变作用下人牙周膜细胞内磷脂酶C-γ1水平变化的实验研究

目的 观察人牙周膜细胞（HPDLCs）内磷脂酶C-γ1（PLC-γ1）水平在机械牵张应变作用下的变化.方法 通过原代和传代培养,获得性状稳定的人牙周膜细胞,使用动态机械应变细胞加载仪对细胞进行1％、10％和20％动态牵张应变加载.并于加载后10 min、20 min、30 min、40 min、50 min和60 min,通过流式细胞仪和激光扫描共聚焦显微镜检测细胞内PLC-γ1水平的变化.应用SPSS13.0软件包对数据进行统计分析.结果 流式细胞仪检测发现：加载初期,细胞内的PLC-γ1水平维持在较低水平,随着牵张应变加载时间的延长,牙周膜细胞内PLC-Y 1水平逐渐升高.50 min时PLC-Y 1水平达到了各个应变组的最高值（P＜0.01）,60 min时各应变组的PLC-γ1水平都有所下降（P.＜0.01）.激光扫描共聚焦显微镜检测发现：各组都有PLC-γ1的表达,其中50 min加载组表达相对较强.结论 机械牵张应变可以引起人牙周膜细胞内PLC-γ1表达量发生改变.     

牵张应变作用下人牙周膜细胞内磷脂酶C-γ1水平的变化

目的:观察机械牵张应变作用下,人牙周膜细胞(HPDLCs)内磷脂酶C-γ1(PLC-γ1)水平的变化。方法:通过原代和传代培养,获得性状稳定的人牙周膜细胞,使用动态机械应变细胞加载仪对细胞进行1%、10%和20%动态牵张应变加载。加载不同时间,通过流式细胞仪对细胞进行PLC-γ1水平检测。采用SPSS13.0软件包对数据进行方差分析。结果:在加载牵张应变初期,细胞内的PLC-γ1水平维持较低水平;随着牵张应变加载时间的延长,牙周膜细胞内的PLC-γ1水平逐渐升高。50min时,PLC-γ1水平达到各应变组的最高值(P<0.01)。随着加载时间的继续延长,60min时,各应变组的PLC-γ1水平都显著下降(P<0.01)。结论:牵张应变可引起细胞内PLC-γ1水平的变化。     

牵张应变诱导人牙周膜细胞晚期凋亡的实验研究

目的研究机械牵张应变对人牙周膜细胞（human periodontal ligament cells,HPDLCs）晚期凋亡的影响。方法体外培养HPDLCs,利用动态机械应变细胞加载装置对HPDLCs加载1%、10%和20%的动态牵张应变6、12、24和48 h,通过流式细胞仪和激光扫描共聚焦显微镜对经过TUNEL染色的细胞进行晚期凋亡检测。采用SPSS 11.0软件包对数据进行统计学分析。结果HPDLCs加载后,呈现栅栏状相互平行排列趋势,排列方向垂直于牵张力方向。各应变组细胞的晚期凋亡率在加载24 h时达到该应变组的峰值,且具有一定时间和应变依赖性。结论通过动态机械应变细胞加载装置对人牙周膜细胞的牵张加载,发现牵张应变可以诱导细胞发生晚期凋亡,具有时间和应变值依赖性,24 h时晚期凋亡率达到峰值。     

牵张应变作用下人牙周膜细胞形态及钙离子浓度变化的实验研究

目的：观察机械牵张应变作用下,人牙周膜细胞（HPDLCs）形态及游离Ca2＋浓度的变化。方法：通过原代和传代培养获得性状稳定的人牙周膜细胞,使用动态机械应变细胞加载仪对细胞进行1%、10%和20%动态牵张应变加载,并加载不同时间,通过流式细胞仪对细胞进行Ca2＋浓度的检测。应用SPSS13.0软件对数据进行方差分析。结果：细胞内游离Ca2＋浓度随牵张应变时间的延长逐渐升高,至60min时达到该组的峰值（P〈0.01）;以后随加载时间的延长逐渐下降,120min时降至对照组水平（P〉0.05）。结论：牵张应变可以引起细胞形态的改变和细胞内游离Ca2＋浓度的变化。     

机械牵张应变对人牙周膜细胞内游离钙离子浓度的影响

目的:观察机械牵张应变作用下,人牙周膜细胞(HPDLCs)内游离Ca2 浓度的变化。方法:体外培养HPDLCs,利用动态机械应变细胞加载装置,对1%、10%和20%应变组的细胞分别进行30、60和120min的动态牵张加载,通过流式细胞仪和激光共聚焦显微镜检测细胞内游离Ca2 浓度的变化,并应用SPSS13.0软件包对数据进行方差分析。结果:当HPDLCs加载30min时,各组检测到的胞内游离Ca2 浓度与对照组无显著差异(P>0.05);60min时,各个应变组的胞内Ca2 浓度明显升高,与对照组相比均有非常显著的差异(P<0.01);加载时间延长到120min时,各组Ca2 浓度又降至对照组水平(P>0.05)。结论:机械牵张应变可通过钙离子信号系统影响HPDLCs的生物学活性。     

Bcl-2和Bax在牵张应变诱导HPDLCs凋亡中的表达研究

目的：研究牵张应变诱导人牙周膜细胞（HPDLCs）凋亡过程中细胞凋亡相关基因Bcl-2和Bax的表达变化情况。方法：体外培养HPDLCs,利用动态机械应变细胞加载装置对HPDLCs加载20%动态牵张应变24h,通过real-time PCR检测Bcl-2和Bax在mRNA水平上的表达差异。结果：HPDLCs加载后,呈现栅栏状相互平行排列趋势,排列方向垂直于牵张力方向。Bcl-2和Bax基因表达显著增加,Bcl-2/Bax比值显著下降,有明显统计学意义（P〈0.05）。结论：牵张应变诱导人牙周膜细胞凋亡过程中,Bcl-2家族起到了重要作用。     

人牙周膜成纤维细胞的培养及牵张应变诱导凋亡研究

目的:探讨人牙周膜成纤维细胞的分离、培养及在牵张应变作用下发生早期凋亡的情况。方法:刮取健康人前磨牙牙周膜,进行牙周膜成纤维细胞的分离、培养及生长曲线描绘。经3～4代传代培养后,对细胞加载1%～20%的牵张应变,加载时间分别为30min,1h、6h、12h然后通过流式细胞仪检测Annexin V-FITC(异硫氰酸荧光素)及激光扫描共聚焦显微镜进行细胞的早期凋亡鉴定。结果:人牙周膜成纤维细胞传代到12代以后,细胞逐渐呈衰老生状,胞体变大,细胞生长缓慢。人牙周膜成纤维细胞的凋亡率在30min组低于对照组,但两者间无统计学差异。在6h内,人牙周膜成纤维细胞的凋亡情况随加载时间和加载应力的增加而增加(P<0.05)。在12h时所有组的细胞凋亡均减少。结论:人牙周膜成纤维细胞的使用最好在12代以内,尤其是3～4代细胞的活力、增殖能力较好。牵张应变可以诱导细胞发生早期凋亡。     

牵张应力对人牙周膜细胞MMP-2表达的影响及相关信号通路的研究

目的：探讨NF-κB通路对牵张应力介导的人牙周膜细胞（HPDLCs）中MMP-2表达的影响.方法：按胶原酶消化法培养HPDLCs,分为5组：非加力对照组（A组）;12％形变率,3h组（B组）;12％形变率,6h组（C组）;12％形变率,12h组（D组）;12％形变率＋PDTC干预,12h组（E组）,通过细胞牵张应力加载系统施加机械牵张应力,结束后收集细胞提取蛋白,用蛋白印迹法检测MMP-2蛋白表达的变化.结果：B、C、D组MMP-2表达大于A组,差异有统计学意义（P＜0.05）,且随着作用时间的延长蛋白表达增加;NF-κB通路抑制剂PDTC可抑制机械牵张应力作用下牙周膜细胞MMP-2表达的增加.结论：持续机械牵张应力可诱导人牙周膜细胞MMP-2表达的增加,从而影响牙周组织细胞外基质代谢,机械牵张应力可通过NF-κB通路影响MMP-2蛋白的表达.     

牵张应变诱导人牙周膜细胞凋亡信号通路初探

目的通过研究Caspase酶在牵张应变作用下的变化,来初步探讨其引起人牙周膜细胞(HPDLCs)凋亡的可能机制。方法体外培养HPDLCs,利用动态机械应变细胞加载装置对HPDLCs加载1%、10%和20%的动态牵张应变6、12、24、48 h,利用酶标仪检测Caspase-3活性以及添加Caspase-8和Caspase-9阻断剂后Caspase-3活性。结果 Caspase-3活性具有一定的时间和应变值依赖性,各应变组细胞的Caspase-3活性在加载24 h时达到峰值,Caspase-9阻断剂可以显著降低Caspase-3的活性,而Caspase-8却并没有明显作用同时发现。结论 Caspase-9激活Caspase-3介导的凋亡通路参与了牵张应变诱导HPDLCs的凋亡。     

静态拉伸应变对人牙周膜成纤维细胞的影响

目的：研究人牙周膜成纤维细胞(PDLF)在机械拉伸应变作用下，细胞和细胞核投影面积及其细胞骨架的改变情况，探讨PDLF的形态、功能和应变之间的关系。方法：采用自制的细胞体外静态机械加载装置用不同的拉伸应变量加力于细胞上，通过激光扫描共聚焦显微镜观察细胞骨架的形态及其改变情况，并进行统计分析。结果：在8％、12％、16％力值组，细胞和细胞核投影面积随着加力时间和力值的增加而每天递增，肌动蛋白纤维也随之逐渐增粗，排列更有规律；而在20％力值组，其结果则反之。结论：静态拉伸应变可影响牙周膜成纤维细胞的骨架。     

静态牵张应变对人牙周膜成纤维细胞COX-2表达的影响

目的:探讨牵张应变对体外培养的人牙周膜成纤维细胞COX-2表达的影响。方法:牵张应变量设为0%、8%、13%、18%、23%共5组,每组分别加载1 h8、h、16 h、24 h后收集细胞,免疫组化检测细胞中COX-2的表达,灰度分析并进行统计学处理。结果:8%~18%牵张应变范围,细胞内COX-2表达随着加载时间和应变量的增高而增强,23%应变量作用下COX-2表达降低,且与加载时间无关联。结论:在细胞的生理应变范围(8%、13%、18%)内,静态牵张应变促进人牙周膜成纤维细胞COX-2的表达,当牵张应变量超过生理应变范围(23%),则COX-2的表达量降低。     

人白介素－1β水平与人牙周膜细胞OPG表达关系

目的：检测不同浓度重组人白介素－1β（recombinant human interleukin－1β,rhIL－1β）对体外培养人牙周膜细胞（human periodontal ligament cells,HPDLCs）表达骨保护因子（osteoprotegerin,OPG）的影响,研究rhIL－1β水平对牙周膜细胞骨向分化的作用。方法：正畸需要而拨除的健康前磨牙牙周膜,体外传代培养HPDLCs;ELISA法和RT－PCR法测定不同浓度rhIL－1β（0、5、10、15μg／L）下HPDLCs的OPG分泌量及mRNA表达。结果：ELISA和RT－PCR法检测结果显示,5、10、15μg／L rhIL－1β作用于HPDLCs均会下调其OPG蛋白分泌和mRNA表达。同一时间点与0μg／L对照组比较,5、10、15μg／L组OPG蛋白分泌和mRNA表达依此下调,差异有统计学意义（P＜0．05）。结论：rhIL－1β水平升高会增强对HPDLCs的OPG表达抑制,对牙槽骨健康产生不利影响。     

机械牵张作用对牙周膜成纤维细胞增殖的影响

目的 :观察机械牵张作用对牙周膜成纤维细胞 (PDLFs)增殖能力的影响。方法 :用自行研制的细胞加载系统对PDLFs施以频率为 6次 /min(每次为 5s牵拉、5s松弛 ) ,幅度 12 %的牵张力 ,于加载 2 4、48、96h后 ,通过细胞计数、流式细胞仪检测观察PDLFs增殖能力的改变情况。结果 :在不同的时间点 ,加力组及对照组的细胞数均不断增加 ,在 48h及 96h时加力组结果明显高于对照组。流式细胞仪结果显示在不同时间点加力组处于DNA合成期的细胞数明显高于对照组。结论 :在对培养的人PDLFs施加频率为 6次 /min、幅度 12 %的牵张力时 ,对细胞的增殖起一定的促进作用     

微丝对牵张应变诱导的人牙周膜成纤维细胞中环氧合酶-2表达的影响

目的 探讨微丝的聚合在人牙周膜成纤维细胞（hPDLFs）正畸力信号传导中的作用。方法 将培养的hPDLFs接种于膜式细胞牵张应变施加装置上,随机分为对照组、单纯加力组、加力+细胞松弛素组。对照组牵张应变量为0;单纯加力组和加力+细胞松弛素组设定细胞静态牵张应变量为18%,加载时间分别为8 h、16 h和24 h。加力+细胞松弛素组在施加牵张应变量前加入5 μg/mL的细胞松弛素B来破坏微丝的聚集作用。用免疫组织化学法检测细胞中环氧合酶-2（COX-2）的表达,测定灰度值并进行统计学处理。结果 单纯加力组在18%牵张应变量作用下,COX-2表达随着加载时间的增加而增强;加力+细胞松弛素组在18%牵张应变量作用下,COX-2的表达明显降低,且各加载时间组间表达无差别。结论 微丝的聚合介导了hPDLFs中正畸力信号传导,破坏微丝的聚合作用将阻碍力学信号的传导,从而降低COX-2的表达。     

茶多酚对脂多糖介导下人牙周膜成纤维细胞 MMP-1、MMP-2表达的影响

目的：观察茶多酚（TP）在脂多糖（LPS）介导下对人牙周膜成纤维细胞（HPDLCs）MMP-1、MMP-2表达的影响。方法：体外培养 HPDLCs,在培养液中添加 TP（200μg/ml）作用于脂多糖（100μg/ml）介导的 HPDLCs,培养24、48、72 h,ELISA法检测 HPDLCs 分泌 MMP-1和 MMP-2的量。荧光实时定量 PCR 法检测 HPDLCs 中 MMP-1和 MMP-2 mRNA 的表达。结果：在 LPS 介导下 HPDLCs MMP-1和 MMP-2分泌量和基因表达升高,TP 可抑制 LPS 介导下 HPDLCs MMP-1和 MMP-2表达。结论：TP 可抑制 LPS 介导的人牙周膜细胞的胶原降解。     

持续静压力作用下牙周膜细胞骨保护素、核因子-κB受体活化因子配体表达的增龄性变化

目的 通过细胞实验观察持续静压力作用下人牙周膜细胞（HPDLCs）表达骨保护素（OPG）、核因子-κB受体活化因子配体（RANKL）的增龄性变化。 方法 组织块法原代培养HPDLCs,分为A组（13~18岁）、B组（19~29岁）、C组（30~44岁）。CCK-8检测HPDLCs的增殖能力,β-半乳糖苷酶染色检测HPDLCs衰老情况。3组细胞均分别给予0、1.5、3、6、12、24、48、72 h体外持续静压力机械刺激,酶联免疫吸附测定法检测所提上清液中OPG、RANKL的表达。 结果 体外持续静压力刺激后,牙周膜细胞OPG表达水平随加力时间及年龄增长而增加（P<0.01）。RANKL表达水平随加力时间延长而增加,随年龄增长而下降（P<0.01）。OPG/RANKL比值随加力时间呈先下降后增加趋势,且随年龄增长而增加（P<0.01）。 结论 体外持续静压力作用下,增龄因素可上调牙周膜细胞OPG表达及OPG/RANKL比值,下调RANKL表达。     

Mechanisms of the mechanically activated ion channel Piezo1 protein in mediating osteogenic differentiation of periodontal ligament stem cells via the Notch signaling pathway

目的 探究机械激活性离子通道压电蛋白Piezo1通过Notch信号通路介导人牙周膜干细胞（hPDLSC）成骨分化作用机制。方法 选取自2016年1月1日—2018年1月1日就诊于北京儿童医院正畸科的8~14岁儿童因阻生而拔出的年轻恒牙的牙周膜组织为细胞来源,采用酶消化法对hPDLSC进行提取。采用免疫组织化学染色法检测角蛋白、波形蛋白的表达和流式细胞术对hPDLSC的标志物CD146和STRO-1进行鉴定。构建和筛选siRNA-Piezo1基因干扰载体和Piezo1基因过表达质粒。应用Flexcell 4000T机械牵张应力仪器构建体外牵张力学hPDLSC细胞模型。实验分成5组：siRNA干扰组、过表达组、空白对照组、牵张应力组和阴性对照组。荧光定量聚合酶链反应（RT-qPCR）检测Piezo1、Notch1和成骨基因碱性磷酸酶（ALP）、Runt相关基因2（Runx2）、骨钙素（OCN）和骨涎蛋白（BSP）的表达。Western blot检测成骨标志蛋白ALP和Runx2的表达。Fluo-3 AM探针检测细胞内钙离子含量。结果 hPDLSC波形蛋白染色阳性,角蛋白染色阴性。流式细胞仪检测hPDLSC标志物STRO-1表达阳性,CD146表达阳性。空病毒载体、siRNA-Piezo1干扰序列和Piezo1过表达载体序列均可以通过慢病毒转染hPDLSC,而且转染效率较高,均在90%。逆转录聚合酶链反应结果显示,siRNA干扰组、过表达组、空白对照组、牵张应力组和阴性对照组Piezo1 mRNA的表达水平差异有统计学意义（F=9.573,P<0.05）;过表达组Piezo1 mRNA的表达水平明显高于siRNA干扰组,差异有统计学意义（q=3.893,P<0.05）;牵张应力组Piezo1 mRNA的表达水平明显高于空白对照组,差异有统计学意义（q=2.006,P<0.05）。Notch1和成骨基因ALP、Runx2、OCN和BSP的mRNA表达具有同样的趋势。Western blot检测结果显示siRNA干扰组、过表达组、空白对照组、牵张应力组和阴性对照组成骨标志蛋白ALP蛋白表达差异有统计学意义（F=11.207,P<0.001）;过表达组ALP蛋白的表达水平明显高于siRNA干扰组,差异有统计学意义（q=2.991,P<0.05）;牵张应力组ALP蛋白的表达水平明显高于空白对照组,差异有统计学意义（q=3.007,P<0.05）。Runx2蛋白表达具有同样趋势。细胞内钙离子检测结果显示,过表达组和牵张应力组细胞内钙离子荧光强度明显高于siRNA干扰组。结论 机械牵张应力可以促进Piezo1蛋白的表达,以Ca²⁺为第二信使,激活Notch1信号通路,激活ALP、Runx2、OCN和BSP的表达,促进hPDLSC成骨分化。而siRNA-Piezo1干扰质粒可以阻断这一进程,反之,Piezo1的过表达质粒可以促进hPDLSC成骨分化进程。     

酪氨酸蛋白激酶抑制剂和细胞松弛素D对应力下成骨细胞ERK1/2早期变化的调控

目的观察机械应力下酪氨酸蛋白激酶（TPK）抑制剂和细胞松弛素D对体外培养的成骨样细胞细胞外信号调节激酶（ERK）1／2早期表达变化的影响。方法采用四点弯曲细胞力学加载装置系统，对人成骨样细胞进行加力：频率0．5Hz，加力板变形量4000ustrain牵张应力作用成骨样细胞（MG-63）5min时。使细胞发生单轴牵张和压缩应变。运用Westem免疫印迹检测不同方向应力应变下TPK抑制剂和细胞松弛素D对ERK1／2表达变化的影响。结果TPK抑制剂预处理后，牵张应力激活ERK的作用被明显阻断，与单纯张力组相比差异有统计学意义（P〈0.01）：而压缩应力的诱导作用未受影响（P〉0．05）：低剂量的细胞松弛素D处理后．压应力的诱导作用被明显阻断，ERK的磷酸化水平甚至低于基态，与单纯压力组相比差异有统计学意义（P〈0．01）．而牵张应力对ERK的激活仅受到一定程度的影响，与单纯张应力组相比差异有统计学意义（P〈0．05）。结论力学信号可同时激活细胞内的细胞骨架、TPK转导通道．但各自主要激活的部分存在差别．无论是牵张还是压缩，成骨细胞对力学信号的感知和转导都与微丝细胞骨架密切相关．TPK的活化可能是牵张应力引起黏附斑复合物形成后的主要后续反应．压缩应力的主要后续反应与之关系不大。     

依那西普对牙龈卟啉菌内毒素作用下原代培养牙周膜细胞影响的实验研究

目的　观察依那西普（Etanercept）对牙龈卟啉菌内毒素（lipopolysaccharide,LPS)作用下体外培养的人牙周膜细胞(HPDLCs)的增殖能力的影响。方法　体外原代培养人牙周膜细胞,经免疫细胞化学鉴定,加入LPS和1 μg/ml Etanercept+LPS,LPS浓度分别为10、50、100、200、300 μg/ml检测（吸光度）A值。采用MTT法测定细胞增殖能力。结果　 人牙周膜细胞原代细胞生长状态良好。第3代细胞进行鉴定,Vimentin染色呈阳性,Ck(pan)染色呈阴性。MTT法检测加入梯度浓度的LPS 24 h后,HPDLCs增殖率随着LPS浓度的增加,对HPDLCs的增殖抑制逐渐增强,200 μg/ml LPS能最大程度抑制HPDLCS的增殖,抑制率为46.21%(P<0.01)。Etanercept + LPS组对HPDLCs细胞作用相对增殖率与LPS组比较（P＜0.01）,能明显抑制LPS对HPDLCs的抑制作用。结论　TNF-α抑制剂Etanercept能明显抑制牙周膜细胞在内毒素刺激下的死亡。     

壳聚糖/葡甘聚糖混合膜对人牙周膜细胞作用观察

目的:通过壳聚糖/葡甘聚糖膜单独、以及膜加载碱性成纤维细胞生长因子和第4代人牙周膜细胞共同培养,观察壳聚糖/葡甘聚糖膜对人牙周膜细胞增殖分化的影响。方法:观察不同质量比壳聚糖与葡甘聚糖共混膜对第4代细胞HPDLCs增殖影响及其对碱性磷酸酶活性(ALP)影响。结果:不同质量比的壳聚糖/葡甘聚糖混合膜对HPDLCs的增殖有促进作用,加载bFGF后,HPDLCs增殖得到增强,且壳聚糖/葡甘聚糖膜比3:0和1:2的混合膜还可增强ALP的活性水平。结论:壳聚糖/葡甘聚糖膜是一种潜在的牙周组织再生膜。