低强度脉冲超声波对培养小鼠骨骼肌成肌细胞增殖分化的影响

摘要

背景：
　　低强度脉冲超声波(Low Intensity Pulsed Ultrasound,LIPUS)是指频率1-1.5MHz,强度≤100mW/cm2的超声波,临床上广泛用于治疗骨折、骨折延迟愈合与不愈合。我们早期动物实验研究,发现LIPUS能促进大鼠骨骼肌损伤的修复,但其机制不明。
　　成肌细胞由骨骼肌主要的成体干细胞,即骨骼肌卫星细胞激活转变而来,具备自我复制和多向分化潜能,可以进一步增殖分化并相互融合形成肌管进而修复受损肌纤维,对维持骨骼肌结构与功能的完整至关重要。探讨低强度脉冲超声波对骨骼肌成肌细胞增殖分化的影响及其机制,可望为临床上应用低强度脉冲超声波治疗骨骼肌伤病提供科学依据。
　　目的：
　　通过研究LIPUS对培养小鼠骨骼肌成肌细胞增殖与分化的影响,为临床上应用LIPUS治疗骨骼肌损伤与疾病提供理论依据。
　　方法：
　　建立小鼠骨骼肌成肌细胞体外培养模型,将培养成肌细胞随机分为超声组和对照组,超声组在增殖培养条件和分化培养条件下分别采用超声波频率为1.5MHz,脉冲频率为1KHz,平均强度为30mw/cm2,工作周期为20％的低强度脉冲超声波照射,每次20分钟,每天1次,在增殖培养条件下连续处理6天,在分化培养条件下连续处理4天。对照组无超声波刺激。增殖培养条件下的超声组和对照组采用流式细胞仪进行细胞增殖动力学检测,采用扫描电镜观察细胞大小形态,免疫荧光染色和WesternBlot检测成肌调控因子MyoD、Pax7、血红素加氧酶-1(HO-1)表达;分化培养条件下的超声组与对照组进行肌球蛋白重链(MHC)染色和成肌细胞融合指数等分析。
　　结果：
　　1.增殖培养条件下,成肌细胞处于活性细胞周期G2/M与S期细胞比例和增殖指数PI在超声组分别为19.30±5.14%,37.00%±8.72%,47.93±0.87%,与对照组相比(分别为10.33±1.53%,25.00%±4.36%,38.66±0.67%),差异具有统计学意义(P<0.05);
　　2.HO-1免疫荧光染色阳性细胞比例和平均光密度AOD值在超声组为82.03±5.14%和0.39±0.04,与对照组的60.01±3.22%和0.26±0.02相比,差异具有统计学意义(P<0.05),Western Blot结果显示超声组HO-1表达水平明显高于对照组(P<0.05);MyoD和Pax7荧光染色阳性细胞比例和平均光密度AOD值在超声组与对照组间无明显差异;扫描电镜结果显示在超声组和对照组间细胞形态无明显差别;
　　3.在分化培养条件下,成肌细胞融合指数在超声组为18.73±6.81%,与分化对照组的37.52±11.23%相比,差异具有统计学意义(P<0.05),MHC染色平均光密度AOD值在超声组与对照组之间无统计学差异。
　　结论：
　　1.低强度脉冲超声波能促进成肌细胞进入活性周期G2/M、S期,促进其增殖,应激蛋白HO-1可能参与该调控过程。
　　2.低强度脉冲超声波能降低成肌细胞融合指数,抑制其分化融合形成肌管。
　　3.低强度脉冲超声波照射不改变成肌细胞成肌调控因子MyoD和分化后肌球蛋白重链MHC的表达,不改变成肌细胞的成肌分化方向,对其肌原属性无影响。

目录

封面

声明

目录

缩略语表

英文摘要

中文摘要

第一章 前言

1.1 选题缘由

1.2 研究背景与意义

第二章 小鼠成肌细胞的原代分离培养

2.1 材料和方法

2.2 结果

2.3 讨论

第三章 低强度脉冲超声波对培养小鼠成肌细胞增殖的影响

3.1 材料和方法

3.2 结果

3.3 讨论

第四章 低强度脉冲超声波对培养小鼠成肌细胞分化的影响

4.1 材料和方法

4.2 结果

4.3 讨论

全文总结

参考文献

文献综述成肌细胞的增殖分化及某些物理因子对该过程的影响

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢