骨断裂细胞响应研究:挠曲电性证据
组织与器官
2020-01-27 v1 生物物理
摘要
近期发现的骨挠曲电性(由应变梯度诱导的电极化)表明,挠曲电性可能在骨中、特别是在挠曲电性理论上最高的骨断裂附近具有生理效应。在此,我们报告一项关于裂纹应力与骨细胞相互作用的细胞学研究。我们在仿生微裂纹羟基磷灰石基底上培养MC3T3-E1小鼠成骨细胞,分化为骨细胞并对样品施加应变梯度。结果显示强烈的凋亡细胞响应,即机械刺激导致裂纹附近的这些细胞死亡,如活死染色与caspase染色所示。此外,刺激后两周的分析显示微裂纹周围细胞附着与矿化增加,以及骨钙素(一种已知受体育锻炼促进的成骨蛋白)表达升高。结果与挠曲电性在骨重塑中发挥至少两种不同作用一致:修复程序的凋亡触发,以及成骨细胞骨构建活动的电刺激。
引用
@article{arxiv.2001.08945,
title = {Investigation of the cellular response to bone fractures: evidence for flexoelectricity},
author = {Raquel Núñez-Toldrà and Fabian Vasquez-Sancho and Nathalie Barroca and Gustau Catalan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.08945},
year = {2020}
}