低强度脉冲超声波对人骨膜细胞的生物学效应

摘要

目的:从细胞水平探讨低强度脉冲超声波对体外分离培养的人骨膜细胞的生物学效应,分析低强度脉冲超声波可能的作用途径,为合理化的临床应用提供实验依据。方法:实验于2002-05/11在香港中文大学矫形外科学系完成。选取香港中文大学威尔士亲王医院矫形外科收治的1例27岁尺骨骨不连患者,以其尺骨骨膜培养的传2代细胞用于实验。按低强度脉冲超声波(30mW/cm2)作用于体外培养的人骨膜细胞的时间剂量分为4组:5min/d组,10min/d组,20min/d组,空白对照组。在超声波作用1,2,4d后检测各组DNA合成量、四甲基偶氮唑蓝摄取情况、碱性磷酸酶活性及骨钙素分泌量。结果:与空白对照组比较,5min/d组,10min/d组,20min/d组给予低强度脉冲超声波后,骨膜细胞DNA合成及四甲基偶氮唑蓝摄取量无明显变化(P>0.05);10min/d组与20min/d组骨膜细胞单位质量蛋白中碱性磷酸酶活性显著升高(P<0.05);20min/d组骨膜细胞受1,25-二羟基维生素D3刺激后分泌骨钙素显著增加,形成钙结节能力显著增强(P<0.01)。结论:20min/d以内剂量的低强度脉冲超声波对人骨膜细胞的生长增殖无明显影响,但能够增强人骨膜细胞碱性磷酸酶活性的表达,促进细胞分泌骨钙素及钙盐沉积,具有显著促进人骨膜细胞向成骨细胞分化的生物学作用。