ESWT高能聚焦沖擊波對骨膜成骨細胞及骨髓間充質干細胞代謝的影響

汪家勇，劉偉，黃忠榮

（上海強直醫院，上海 201100）

0 引言

ESWT高能聚焦沖擊波，通過振動、高速運動等導致介質極度壓縮而聚集產生能量的具有力學特性的機械波，能在可視條件下精準定位到強直性脊柱炎患者病灶，消除炎癥與疼痛、疏通血管松解粘連，促進細胞活性與新骨再生，開啟了強直性脊柱炎無創治療模式[1-2]。本研究探討了骨膜成骨細胞及骨髓間充質干細胞代謝受到ESWT高能聚焦沖擊波的影響，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料。采用ESWO-AJ骨科治療儀作為ESWT發生器，應用Amersco公司生產的DMEM/F12培養液，Hyclone公司生產的胎牛血清，Sigma公司生產的Percoll液、碘化丙啶、胰蛋白酶，TaKaRa公司生產的Rnase，PharMingen公司生產的鼠抗人CD14、29、34、105、166單克隆抗體，ZYMED公司生產的FITC標記的羊抗鼠二抗，東亞公司生產的骨鈣素抗體，南京建成生物制品公司生產的堿性磷酸酶檢測試劑盒，中山公司生產的I型膠原免疫組化檢測試劑盒[3-4]。

1.2 方法。分離純化并培養骨髓間充質干細胞，觀測細胞形態學，測定細胞表面分子，消化傳代的第三代骨髓間充質干細胞，將細胞懸液制作出來，分為ESWT組、對照組2組，每組10只，對骨髓間充質干細胞進行培養。ESWT組采用ESWO-AJ骨科治療機，將沖擊能量設定為4Kv，沖洗每份樣本200次；不干預對照組。在同等條件下的孵箱中放置兩組[5-8]。

1.3 觀察指標。運用MTT法對細胞增殖活性進行測定，采用流式細胞儀對細胞周期進行測定，觀察細胞超微結構，免疫組化染色骨鈣素、堿性磷酸酶、I型膠原。

1.4 統計學分析。采用SPSS 21.0，計量資料用（±s）表示，用t檢驗。檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 細胞增殖受到ESWT的影響。ESWT組2 d、4 d、6 d、8 d、10 d、12 d的骨髓間充質干細胞增殖能力均顯著高于對照組（P<0.05），但兩組1 d的骨髓間充質干細胞增殖能力之間的差異不顯著（P>0.05），見表1。

表1 MTT法檢測ESW促進骨髓間充質干細胞增殖效應（±s）

表1 MTT法檢測ESW促進骨髓間充質干細胞增殖效應（±s）

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續表1

2.2 細胞周期受到ESWT的影響。ESWT組的骨髓間充質干細胞細胞周期S期、G2+M+S期細胞百分比均顯著高于對照組（P<0.05），但兩組的骨髓間充質干細胞細胞周期G1期、G2+M期細胞百分比之間的差異均不顯著（P>0.05），見表2。

表2 流式細胞儀檢測ESW促進骨髓間充質干細胞增殖效應的細胞周期（±s）

表2 流式細胞儀檢測ESW促進骨髓間充質干細胞增殖效應的細胞周期（±s）

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3 討論

成骨細胞是人體的重要細胞，是人體骨骼形成的主要功能細胞，負責人體骨骼的合成、分泌、礦化。跟成骨細胞相對的有破骨細胞，破骨細胞負責骨骼的分解與吸收，成骨細胞負責骨骼的形成，比如患者出現了骨折，成骨細胞就會大量的活躍，使骨折部位骨頭進行愈合，有利于患者的康復。成骨細胞和破骨細胞相互制約平衡，維持人體正常的骨骼含量。成骨細胞的主要來源在于骨、骨膜、骨髓以及骨外組織。成骨細胞分化受到遺傳因素、激素水平、細胞調控因子等等的影響。所以，每個人的遺傳占有很大因素，是因為遺傳因素控制成骨細胞分泌骨骼。間充質干細胞（MSCs）應具有如下基本特征：①貼壁生長；②具有特定的表面標志，如不表達CD14、CD34、CD45、HLA-Ⅱ，但表達CD29、CD73和CD105；③能進行自我更新，也能在體外分化為骨、軟骨和脂肪等多種細胞系。雖然不同研究組對人臍帶中分離出的細胞給出基質細胞、基質干細胞和MSCs等多種命名，但通常均具有上述基本特征。

本研究為了探討骨膜成骨細胞及骨髓間充質干細胞代謝受到ESWT高能聚焦沖擊波的影響，選取本院2017年4月至2019年4月消化傳代的第三代骨髓間充質干細胞，將細胞懸液制作出來，分為ESWT組、對照組2組，每組10只，對骨髓間充質干細胞進行培養。ESWT組采用ESWO-AJ骨科治療機，將沖擊能量設定為4Kv，沖洗每份樣本200次；不干預對照組，運用MTT法對細胞增殖活性進行測定，采用流式細胞儀對細胞周期進行測定，觀察細胞超微結構，免疫組化染色骨鈣素、堿性磷酸酶、I型膠原。結果表明，ESWT組2 d、4 d、6 d、8 d、10 d、12 d的骨髓間充質干細胞增殖能力均顯著高于對照組（P<0.05），但兩組1 d的骨髓間充質干細胞增殖能力之間的差異不顯著（P>0.05）。ESWT組的骨髓間充質干細胞細胞周期S期、G2+M+S期細胞百分比均顯著高于對照組（P<0.05），但兩組的骨髓間充質干細胞細胞周期G1期、G2+M期細胞百分比之間的差異均不顯著（P>0.05），和相關醫學研究結果一致[9]。

綜上所述，骨膜成骨細胞有絲分裂活動在ESWT高能聚焦沖擊波作用下顯著增強，ESWT能夠在極大程度上促進骨髓間充質干細胞增殖、分化。