目的研究信號分子絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)是否參與50 Hz、0.6 mT低頻脈沖電磁場促進大鼠顱骨成骨細胞礦化成熟的過程。 方法取出生48 h內的SPF級Wistar大鼠6只,采用酶消化法分離培養大鼠顱骨成骨細胞。取原代顱骨成骨細胞,經50 Hz、0.6 mT低頻脈沖電磁場處理0、5、10、20、40、60、120 min后,采用Western blot檢測MAPKs的磷酸化水平。將成骨細胞隨機分為對照組(A組)、低頻脈沖電磁場處理組(B組)、p-p38抑制劑SB202190組(C組)、SB202190+低頻脈沖電磁場處理組(D組),經相應處理1、4、7 d后檢測其ALP活性。將90%以上融合的成骨細胞經成骨誘導處理后同上法分組,處理9 d時行ALP組織化學染色,12 d時行茜素紅染色觀察。 結果Western blot檢測示,處理各時間點磷酸化細胞外信號調節激酶1/2、磷酸化c-Jun氨基末端激酶1/2蛋白表達量無顯著變化(P>0.05);而p-p38蛋白表達量則在處理5 min后開始升高,至40 min時達峰值,之后開始逐步下降,但各時間點均顯著高于0 min時(P<0.05)。B組ALP活性、ALP陽性克隆數、ALP陽性克隆面積、鈣結節數及鈣結節面積均顯著多于A、C、D組(P<0.05)。 結論在50 Hz、0.6 mT低頻脈沖電磁場促進大鼠顱骨成骨細胞礦化成熟的過程中,信號分子p38參與其中。
研究50 Hz不同時間長度正弦交變電磁場(SEMFs)對大鼠骨生物力學性能的影響,篩選最佳作用時間。將40只雌性SD大鼠隨機等分為5組:正常對照組和4個電磁場組(45 min組、90 min組、180 min組和270 min組)。電磁場組分別給予50 Hz、0.1 mT的電磁場作用,8周后行全身骨密度(BMD)、骨生物力學、骨組織形態學、顯微計算機斷層成像(micro-CT)系統和病理學檢查。結果表明,實驗組病理學檢測未見異常;90 min 組全身骨密度、股骨最大載荷、彈性模量、屈服強度、骨小梁數量、厚度和面積百分比都顯著高于對照組(P<0.01),骨小梁分離度顯著低于對照組(P<0.01);其余各實驗組部分指標顯著高于對照組(P<0.05),部分指標無明顯差異(P>0.05)。研究顯示50 Hz、0.1 mT電磁場下,90 min是增加SD大鼠BMD、改善骨組織微結構以及有效提升骨生物力學性能的最佳作用時間。