1 吉林大学口腔医学院正畸科, 吉林 长春 130021
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
探讨低能量激光照射(low-level laser irradiation , LLLI)联合压力刺激对人成骨样细胞的碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)活性和胞内Ca2+浓度的变化规律的影响, 揭示LLLI促进正畸牙齿压力侧骨改建的机制。 将对数生长期的人成骨样细胞MG-63随机分为4组, 对细胞施加压力采用Forcel四点弯曲体外细胞力学加载装置, 用Ga-Al-As半导体激光器(808 nm, 500 mW)进行照射。 组Ⅰ(对照组): 不加力, 不进行激光照射。 组Ⅱ(压力组): 利用细胞加载装置对细胞加压力, 加力板变形量为3 000 ustrain, 加力时间1 h。 组Ⅲ(激光组): 激光照射1 min, 剂量3.75 J·cm-2 。 组Ⅳ(联合组): 细胞加力(加力方式同组Ⅱ)后, 激光照射(方式同组Ⅲ)。 四组细胞均用分光光度计测量细胞内ALP活性。 第二部分实验对胞内Ca2+浓度变化进行测定, 将MG-63细胞分为2组: 压力组和激光张力组, 2组细胞分别加力0, 5, 15, 30, 60 min, 激光压力组再激光照射1 min后收取细胞。 用荧光探针Fluo-3-AM测定成骨样细胞内Ca2+浓度。 结果显示第一部分实验与对照组相比, 其余3组的ALP活性均明显增强( p<0.05), 但联合组的ALP 活性分别低于压力组和激光组(p<0.05)。 第二部分实验显示: 第1组压力引起胞内Ca2+浓度随时间剧烈变化, 第2组变化曲线平缓, 但Ca2+浓度水平两组无明显差异。 由此得出结论适宜的压力和弱激光及联合应用均能增加成骨细胞的ALP活性, 两者联合应用时较单独应用时成骨细胞的ALP活性稍有降低, 压力组和激光压力组胞内Ca2+浓度的变化曲线不同, 说明在正畸牙齿的压力侧, 低能量激光的应用可以降低由压力引起的成骨细胞活性增加, 减少成骨, 破骨相对增加, 促进牙齿移动, LLLI极可能通过调节Ca2+浓度的变化规律来调节成骨细胞活性。
低能量激光照射(LLLI) 成骨细胞 压力 碱性磷酸酶 Low-level-laser-irradiation(LLLI) Osteoblast Stress Alkaline phosphatase (ALP) 光谱学与光谱分析
2016, 36(7): 2178
1 吉林大学 口腔医院 正畸科, 吉林 长春 130021
2 吉林大学 口腔医院 种植科, 吉林 长春 130021
对成骨样细胞施加了周期性张力,探讨了成骨细胞MG-63受张力时的细胞周期和胞内Ca2+浓度的变化规律以及低能量激光照射(LLLI)对此变化规律的影响,揭示了LLLI促进骨形成的机制.实验首先将MG-63细胞随机分成对照组、加力组、激光加力组3组,用流式细胞术检测各组细胞周期.然后,将MG-63细胞分为张力组和激光张力组两组,对胞内Ca2+浓度变化进行测定,对2组细胞分别加力0,5,15,30,60 min,再对激光张力组施加激光照射1 min后收取细胞,并用荧光探针Fluo-3-AM测定成骨样细胞内Ca2+浓度和Ca2+阳性细胞百分比.结果显示:MG-63细胞加载张力后,细胞增殖指数提高,施加LLLI后受力的成骨细胞增殖指数进一步提高.张力引起胞内Ca2+浓度增加,变化剧烈,LLLI使变化曲线平缓,且胞内Ca2+浓度和Ca2+阳性细胞百分比增加.实验结果表明:LLLI可促进受张力的成骨细胞增殖,推测可能是通过调节成骨细胞内Ca2+浓度的变化规律和水平来完成的.
口腔正畸学 低能量激光照射 成骨细胞 张力 增殖 细胞内Ca2+浓度 orthodontics low-level-laser-irradiation (LLLI) osteoblastic cell strain proliferation concentration of intracellular calcium ion
1 吉林大学口腔医院VIP综合科, 吉林 长春 130021
2 长春工程技术学院控制系, 吉林 长春 130117
3 吉林大学口腔医院种植科, 吉林 长春 130021
探讨低能量激光照射是否对体外培养的成骨细胞增殖过程中的hedgehog信号通路产生影响，揭示低能量激光照射促进骨形成的分子学机制，为其在口腔种植的临床应用提供理论依据。体外培养小鼠成骨样细胞系MC3T3-E1，用hedgehog信号通路增强剂N端hedgehog重组蛋白（N-Shh）、hedgehog信号通路抑制剂环巴胺对低能量激光照射后的MC3T3-E1进行干预，随机分为4组，采用细胞计数，MTS，流式细胞术检测照射后12，24，48，72 h成骨细胞的增殖活性。结果显示，与激光照射组相比，激光照射+N-Shh组的细胞增殖活性明显增加，激光照射环巴胺组的细胞增殖活性明显降低，激光照射环巴胺组的细胞增殖活性仍高于对照组。研究发现低能量激光照射活化了成骨细胞增殖过程中的hedgehog信号通路，hedgehog信号通路是参与低能量激光照射调控成骨细胞增殖的通道之一。
医用光学 低能量激光照射 增殖 成骨细胞 中国激光
2014, 41(12): 1204002
1 香港浸会大学中医药学院,香港,九龙塘,00852
2 香港大学
3 广州中?揭┐笱В?br>
4 华南师范大学
5 广州中医药大学
目的探讨低强度脉冲半导体激光对大鼠成骨细胞增生和分化的影响.方法从新生SD大鼠颅盖骨分离成骨细胞,体外培养.用低强度脉冲半导体激光(650 nm,2 mW)照射细胞5 min(1.14J/cm2,A组)和10 min(2.27J/cm2,B组),并与未被照射的细胞(C组)比较.采用MTT法和ELISA法检测细胞数量和碱性磷酸酶(ALP)含量,作为成骨细胞增生和分化的指标.结果经低强度脉冲半导体激光照射后第7天,A组和B组的细胞增生数量分别较C组平均增加7.7%和7.6%(n=8,P＜0.0001);照射后第21天A组和B组的ALP含量(U/L)分别较C组平均增加81.7%和66.4%(n=8,P＜0.0001);细胞增生数与ALP含量A组和B组组间差异无显著意义(P＞0.05).结论低强度脉冲半导体激光能明显促进体外培养的大鼠成骨细胞的生长、分化和成熟,对骨重建有调节作用,对防治骨质疏松症等骨病可能是一种有效而安全的新疗法,值得深入研究.
激光 成骨细胞 大鼠
