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强磁重力环境对成骨细胞增殖、形态及其主要元素含量的影响 |
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作者：骞爱荣，张维，瓮媛媛，杨鹏飞，王哲，商澎
【摘要】 目的： 研究强磁重力环境(HMGE)对成骨细胞增殖、形态以及主要元素相对百分含量的影响. 方法： 采用大梯度超导磁体模拟空间重力环境，以细胞计数法和扫描电子显微镜结合能谱仪(SEMEDS)分别检测强磁失重（0 g），强磁常重力（1 g）和强磁超重力（2 g）三种HMGE对人骨肉瘤细胞(MG63)及小鼠成骨样细胞(MC3T3)增殖能力、形态以及细胞中钙、钠、镁等元素百分含量的影响. 结果： MG63和MC3T3细胞在0，1，2 g和对照环境中培养24 h后，MC3T3细胞平均增殖倍数分别为：-（0.21±0.06），0.91±0.17，0.49±0.04和1.08±0.18；MG63细胞平均增殖倍数分别为：1.03±0.16，0.75±0.06，0.67±0.15和0.44±0.07. 与对照组相比较，0，1，2 g环境处理组细胞形态发生明显变化，其中0 g环境处理组变化最为明显. 各环境处理组MC3T3细胞中钙、钠、镁元素百分含量与对照组相比差异不明显. MG63细胞中钙元素百分含量0，1，2 g环境处理组及对照组分别为(9.93±0.98)%，(3.61±1.53)%，(5.30±1.47)%和(7.35±1.92)%，与对照组相比，0 g环境处理组MG63细胞中钙元素含量明显增加（P<0.01），而1，2 g环境处理组MG63细胞中钙元素含量明显下降（P<0.05）. 各组MG63细胞中钠元素含量与对照组相比较差异不明显. MG63细胞中镁元素百分含量0，1，2 g环境处理组及对照组分别为：0%，(1.90±0.77)%，(2.50±0.74)%和(2.83±0.21)%. 0，1 g环境处理组与对照组相比明显下降（P<0.05）. 结论： HMGE可影响成骨细胞的增殖、形态以及细胞中钠、镁、钙等元素的相对百分含量.
【关键词】 强磁重力环境；增殖；扫描电镜；X射线能谱分析；元素；成骨细胞
0引言
大梯度强磁场产生的强磁重力环境（high magnetogravitational environment，HMGE）是一种全新的人工极端环境. 研究［1-2］表明，强磁悬浮可改变青蛙卵的卵裂面并使有丝分裂器再定向，影响酵母细胞的增殖、周期及基因表达［3-4］. Glade等［5］采用磁悬浮技术研究微管自组装，但有关HMGE对哺乳动物细胞形态功能的影响研究还少见报道. 目前对强磁场的研究，也多为非梯度恒稳强磁场，且没有重力效应. 本研究通过开展HMGE对细胞增殖及其增殖过程中对钙、钠、镁等元素百分含量的影响研究，可为极端环境生物学研究奠定理论基础，也为空间生命科学研究的地基模拟实验提供一种可供选择的新手段.
1材料和方法
1.1材料人成骨肉瘤细胞MG63（中国科学院上海细胞库）；小鼠成骨样细胞MC3T3（中国医学科学院基础所细胞库）；MEM培养基及胎牛血清（美国Hyclone公司）；胰蛋白酶及台盼蓝（华美生物工程公司）；35 mm细胞培养皿（美国Costar公司）；S3400N扫描电子显微镜（日本Hitachi公司，第四军医大学提供）；X射线能谱仪（英国牛津公司，第四军医大学提供）；JMTA16T50MF大梯度强磁场的超导磁体及其辅助设备［6］（日本JASTEC公司）.
1.2方法
1.2.1超导磁体该磁体可提供0，1，2 g三种不同重力水平. 0，1，2 g不同重力水平所对应的磁感应强度分别为12T，16T和12T. 本研究设计了0 g（0 g，12T）环境处理组，1 g（1 g，16T）环境处理组，2 g（2 g，12T）环境处理组和对照组（1 g, 地磁场）.
1.2.2细胞培养将对数生长期的细胞（5×108/L）接种于35 mm细胞培养皿或将盖玻片粘于细胞培养皿底部，MEM培养基，100 m [1] [2] [3] [4] 下一页 |
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