低频正弦交变磁场磁力线方向对体外培养成骨细胞增殖与分化的影响

目的 研究磁场强度1.8mT、频率50Hz,正弦交变磁场磁力线方向对体外培养大鼠成骨细胞(rats osteoblasts,ROB)的影响.方法 原代培养大鼠颅骨成骨细胞,传代后随机分为3组,对照组、平行组和垂直组,平行组和垂直组分别暴露在磁场中,磁场强度1.8mT、频率50Hz、磁力线方向分别与培养皿平行和垂直,30min/次/d.倒置相差显微镜下观察细胞形态；MTT法测定细胞增殖；第3d、6d、9d、12d测定碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性和钙盐沉积量；第10d进行ALP组织化学染色,第12d进行茜素红钙化结节染色；在正弦交变磁场(sinusoidal electromagnetic fields,SEMFs)处理0h、24h、48h和96 h后,Real-time RT-PCR检测ALP、骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)和Osterix(OSX)mRNA表达平行变化.结果 成骨细胞于磁场暴露处理3～4d后呈漩涡样分布；与对照组相比,磁场组均抑制细胞增殖(P＜0.01或P＜0.05),其中与垂直组比较平行组显著抑制细胞增殖；与对照组比较,磁场组均促进细胞分化成熟,表现为提高细胞的ALP活性,促进钙盐沉积量,增加钙化结节数量,提高ALP、BMP-2和OSX mRNA表达水平,尤以平行组最为明显.结论 1.8 mT、50 Hz,磁力线方向与培养皿平行和垂直放置的正弦交变磁场均抑制体外培养成骨细胞的增殖,但能促进其分化成熟,此作用与磁力线方向有关,尤以平行组促分化效果最为明显.