宋志靖 王薇* 宋敏* 董万涛 巩彦龙 王凯 范凯 张亚彬

1.甘肃中医药大学,甘肃 兰州 730000 2.甘肃中医药大学附属医院,甘肃 兰州730000

机械应力是刺激骨组织生长的有效条件，就如Wolff 定律指出的一样，是生物体内的一种生理刺激的需要。缺乏机械应力刺激的生物体，其维持骨重建与动态平衡机制将出现偏离，最终形成骨质疏松。骨细胞存在于骨基质中，感知机械载荷的变化，并通过成骨细胞产生改变骨形成的信号。成骨样细胞系MC3T3-E1细胞作为力学刺激敏感细胞，是研究骨生长、发育、成形机制的基本单位，也是研究应力学环境下成骨机制的经典细胞。目前，对离体MC3T3-E1细胞有多种机械应力刺激方式:持续静压力、流体剪切力、震荡流体剪力、张应变(单/双向拉伸牵拉应力)、机械离心力、高重力(超重)、微重力(失重)、强磁重力环境等，这些不同方式的机械应力刺激影响着MC3T3-E1细胞的成骨表达过程。

1 持续静压力

流体单位面积所受到的垂直于该表面上的力称为流体的静压强，也称静压力，持续作用一定时长称为持续静压力(continuously compressive pressure,CCP)。研究显示，给MC3T3-E1细胞加1 atm持续静压力，细胞Clcn3mRNA表达显著上升，表明成骨细胞CLC-3氯通道对压力刺激敏感[1]，周期性动态压力可促进CLC-3表达,增加细胞膜表面CLC-3离子通道的数量[2]。将MC3T3-E1成骨样细胞分别施加50、100、150 kPa的持续静压力1 h，再分别培养24、48 h后，细胞表面ADAM家族中金属蛋白酶解离素28(ADAM28)的表达明显减弱，表明在骨改建过程中，ADAM28与成骨细胞活性、增殖关系密切[3]。给MC3T3-E1细胞施加2 atm的CCP，观察不同时间细胞TD、ALP、OCN的变化，说明持续性静压力可能促进成骨细胞分化成熟，加速骨基质的钙化[4]。……