正弦交变电磁场提高成骨细胞活性的时间效应及其信号转导机制

目的 研究50 Hz 1.8 mT正弦交变电磁场(SEMFs)提高成骨细胞活性具有时间效应的信号转导机制. 方法 将新生大鼠颅骨成骨细胞(ROBs)置于自制螺线管产生的均匀磁场中,待磁场处理30、60、90、120和150 min后,分别检测胞内碱性磷酸酶(ALP)活性,并用Western blot法检测Runx-2、Smad1/5/8和MAPK蛋白表达量,用双荧光素酶报告基因检测Wnt信号途径的激活水平,用免疫荧光染色法观察Smad1/5/8和β-catenin发生核转位情况,用特异性阻断剂抑制p38MAPK后检测ALP活性变化情况. 结果 SEMFs可提高ROBs的ALP活性,对照组、干预30、60、90、120和150 min分别为45.53±3.24、51.41±5.21、59.47±4.02、67.56±4.68、63.69±3.92、58.16±3.61,其中90 min时达到最高值,之后趋于下降.Runx-2、Smad1/5/8、p38 MAPK和β-catenin的蛋白表达量也增加,90 min时达到峰值,之后逐渐恢复正常水平.Wnt信号途径ALP活性,对照组、干预30、60、90、120和150 min分别为0.49±0.06、0.52±0.09、0.75±0.05、0.77±0.42、0.58±0.08、0.42±0.09,同样在90 min达到最高活性,同时β-catenin和Smad1/5/8的核转位也达到最高水平.用SB 203580特异性抑制p38 MAPK前对照组和SEMFs组ALP活性分别为44.60±3.84、71.54±7.34,抑制后SB203580和SEMFs+ SB203580分别为52.08±0.83、52.15±10.77,说明抑制后不能提高ALP活性. 结论 50 Hz 1.8 mT SEMFs通过激活BMP/Smad1/5/8、Wnt/β-catenin和p38 MAPK信号途径提高成骨细胞活性,最佳日处理时间为90 min.