力学刺激对植体-骨界面骨系细胞mRNA表达的影响EffectsofthemRNAexpressioninimplant-boneinterfacebonecellsaftermechanicalstimulate摘要在建立力学刺激骨系细胞的动物实验模型的基础上,利用激光捕获显微分离技术(LCM),获取动物模型体内种植体—骨界面区域的成骨细胞和破骨细胞,用基因芯片法检测不同力值的间断力学刺激作用下基因表达谱的时序变化。明确从骨形成到骨破坏这个质的变化过程中,基因表达的差异和相关的特异性基因,探讨成骨细胞和破骨细胞的耦联机制,从系统角度研究生理负荷促进骨形成和超负荷导致骨破坏的基因调控机制的差异,尝试筛选出与骨形成和骨破坏相关基因,以为骨生物力学及骨组织工程学提供理论依据,并进一步完善负荷状态下骨组织与人工材料界面骨改建机制的理论,为临床诊断和防治提供理论先导。(一)立项依据与研究内容1、项目的立项依据(附主要的参考文献目录)。随着医学科学的发展,一些人工种植体或装置越来越多的被植入骨组织,用于治疗病变和修复缺损,如人工关节、牙种植体,以及骨内固定装置等。理想的人工种植体或装置应以与骨组织紧密结合(骨整合Osseointegration)的形式行使其生理功能,然而,仍有部分植入体不能达到或保持长期的骨整合,导致植入体松动、脱落和并发症的产生,除了植入体材料本身的因素之外,负荷后骨组织的应力变化也是重要的影响因素之一,且已引起众多学者的关注。由于植入体与骨组织之间始终存在一个界面,负载后界面骨组织的应力应变与正常骨组织负载后的应力应变不同,这种力学环境的改变,可能会促进骨组织与人工材料的界面发生适应性改建,达到理想的骨整合;也可能会导致骨组织与人工材料的界面发生骨吸收。骨吸收会使种植体与骨组织分离,增加了植入物微粒、细菌及炎症介质等侵入的机会,引起炎症反应,加速骨吸收并造成植入体松动,进而影响种植体的生存率和生存时间。因此,了解力学刺激对骨组织与人工材料界面骨改建的影响,将有助于解释临床观察到的现象,有助于与骨生物力学相关的诸学科的发展,如骨折固定、人工关节置换、牵张成骨、口腔种植修复、口腔正畸、骨质疏松症的防治及骨组织工程研究等等。机械刺激产生的耦合力传递到骨组织,使骨系细胞发生应力应变作用,这些变化通过多个信号转导通路的转导,导致骨系细胞产生多种生物学效应并完成骨的改建。成骨细胞(OB)和破骨细胞(OC)是骨改建的两大主要功能细胞,在应力、生长因子、激素等作用下两者之间相互作用,相...