低频率低强度电磁场对体外培养大鼠颅骨成骨细胞成熟和矿化的影响

目的:比较研究50 Hz 1.8 mT正弦电磁场(SEMF)和50 Hz 0.6 mT脉冲电磁场(PEMF)对大鼠颅骨成骨细胞成熟和矿化的影响.方法:原代培养大鼠颅骨成骨细胞,传代后随机分为空白对照组、SEMF 组和 PEMF 组.SEMF 组和PEMF组每天接受电磁场处理一次,每次90 min.电磁场处理2 d时,采用蛋白质印迹法和实时定量RT-PCR检测Ⅰ型胶原(Collagen-1)、骨形态发生蛋白2(BMP-2)、Osterix(OSX)和Runt相关转录因子2(Runx-2)的蛋白和基因表达;电磁场处理第6天和第9天时,采用碱性磷酸酶(ALP)试剂盒检测ALP活性;电磁场处理第10天时采用偶氮偶合染色检测ALP活性;电磁场处理第12天时,以茜素红染色观察钙化结节形成情况并作定量分析.结果:与空白对照组比较,SEMF组和PEMF组的Collagen-1、BMP-2、OSX、Runx-2蛋白和基因表达水平均显著升高(P <0.01或P<0.05),且Collagen-1、BMP-2在PEMF组中的mRNA表达量显著高于SEMF组(均P<0.05).电磁场处理第6天时,PEMF组ALP活性显著高于空白对照组(P<0.05),SEMF组与空白对照组比较差异无统计学意义(P>0.05);第9天时, PEMF组和SEMF组ALP活性均显著高于空白对照组(均P<0.01),而PEMF组和SEMF组之间差异无统计学意义(P>0.05).PEMF组和SEMF组偶氮偶合染色面积均大于空白对照组(均P<0.01),且PEMF组染色面积大于SEMF组(P<0.05).茜素红染色结果显示,PEMF组和SEMF组钙化结节染色面积显著大于空白对照组(均P<0.01),且PEMF组钙化结节染色面积大于SEMF组(P<0.01).结论:50 Hz 1.8 mT SEMF和50 Hz 0.6 mT PEMF均能促进大鼠颅骨成骨细胞成熟和矿化,其中PEMF效果更为明显.