外力诱导培养兔成骨细胞表达c-fos的实验研究

作者:冯 雪 林 珠 段银钟 张西正  文章来源:实用口腔医学杂志 

2007-9-11 14:39:00         【博客】 【论坛】 【投稿】 【打印】 【关闭


  原癌基因c-fos属于立即早期基因,即当外界信号引起细胞核内某些基因激活时,可以在数十分钟内作出反应,其表达的核磷蛋白(FOS)被认为是在外界刺激与转录偶联的信息传导过程中起着核内第三信使的作用〔6〕,可以通过免疫组化方法检测出来。c-fos作为一种快速反应基因,不是通过直接与DNA链结合来刺激基因的表达,而是通过与原癌基因c-jun的核磷蛋白形成异源二聚体,与目的基因内的AP-1调节位点结合,进一步激活目的核基因的表达而最终对该刺激作出反应。因此本实验通过FOS表达来观察成骨细胞在受到外力作用后核内基因的进一步改变。
  本文利用向培养的兔成骨细胞施加大气压力后,通过免疫组化技术观察FOS蛋白的表达情况,发现几乎所有的成骨细胞均为FOS免疫组化阳性反应。说明用显示蛋白的手段也能够反应细胞核内基因的变化情况,可以推测机械信号作用于细胞膜后,通过细胞骨架的传导作用,使信号进一步传至核内,核内立即早期基因表达,从而引起最终的生物学信号改变。给培养的细胞加力的手段很多,如用空气压缩机使培养板底部的弹性膜伸长、直接用机械装置作用于培养板底部的弹性膜以及用离心机时细胞产生旋转作用等〔7〕。本文所采用的是一种十分简单有效的方法,当培养瓶内空气压力增大后,所有细胞受力应当是均匀一致的。因而当变化真实存在时,所有细胞的反应是一致的,当然选择生活状态良好的细胞是十分重要的。
  正畸用外力使牙齿移动时,力作用于牙齿后牙周膜受力,牙周膜内的成骨细胞、牙周膜成纤维细胞等接受到机械信号。关于这种信号转换过程有许多理论,如:骨压电效应学说、骨转化学说等,但这些理论均未解决细胞核内信号发生变化的问题,因而利用体外实验研究培养的细胞在受到机械力后,机械信号向生物学信号转变的过程是一种很好的研究手段。

本课题为国家自然科学基金资助项目 编号 39800033

作者单位:冯雪 林珠 段银钟 第四军医大学口腔医学院
张西正 西安矿业学院

参考文献

1Sandy JR, Meghji S, Farndale RW, et al. Dual elevation of cyclic AMP and inositol phosphates in response to mechanical deformation of murine osteoblasts. Biochem Biophys Acta, 1989,1010:265
2 Somjen D, Binderman I, Berger E, et al. Bone remodeling induced by physical stress is prostaglandin E2 mediated. Biochem Biophys Acta, 1980,59:722
3 Carvalho BS, Scott JE, Yen E. The effects of mechanical stimulation on the distribulation of β1 integrin and expression of β1 integrin mRNA in TE-85 human osteosarcoma cells. Archs Oral Biol, 1995,40(3):257
4 Clover J, Doodds RA, Gowen M.Integrin subunit expression by human osteoblasts and osteoclasts in situ and in culture.J Cell Sci, 1992,103:267
5 Komuro I, Kaida Y, Mathews MB, et al. Stretching cardiac myocytes stimulates protooncogene expression. J Biol Chem, 1990,265:3595
6 王晓民,纪如荣,韩济生. 原癌基因与痛觉调制 .生理科学进展, 1991,22(4):293
7 Bane AJ, Gilbert J, Taylor D, et al. A new vaccum-operated stress-providing instrument that applies static or variable duration cyclic tension or compression to cells in vitro. J Cell Sci, 1985,75:35

 

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责任编辑:姚红祥  

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