循环牵拉对大鼠跟腱来源肌腱干细胞c-fos基因表达的影响

目的 探讨机械刺激对大鼠跟腱来源肌腱干细胞（tendon stem cells，TSCs）立早基因 c-fos 表达的影响。 方法 取 8 周龄雄性 SD 大鼠跟腱组织，用酶消化法分离、培养 TSCs，取第 3 代细胞用于实验。利用单拉循环牵伸载荷模型在1 Hz条件下，分别用 4% 和 8% 牵拉强度牵拉细胞，并在牵拉 0、5、15、30、60、120 min 后收集细胞进行实时荧光定量 PCR 检测，观察 c-fos mRNA 相对表达量随牵拉时间的变化，并找到表达最高时间点Tmax。然后分别用 2%、4%、6%、8% 和 12% 的牵拉强度，在牵拉 Tmax 时收集细胞，观察c-fos mRNA相对表达量随牵拉强度的变化。接着分别用 2%、4%、6%、8% 和 12% 的牵拉强度，对 TSCs 经 0、5、15 min 短时间牵拉后静置至 Tmax，观察 c-fos mRNA 相对表达量经短时刺激后的变化情况。最后分别用 4% 和 8% 牵拉强度牵拉细胞 0、Tmax、120 min，检测成肌腱分化标志基因Ⅰ型胶原、腱调蛋白（tenomodulin，TNMD），成骨分化标志基因 Runx2、远端缺失基因 5（distal-less homeobox 5，Dlx5），成脂肪分化标志基因脂肪酸结合蛋白4（fatty acid binding protein 4，FABP4）的表达情况。 结果 与 0 min 相比，在 4% 和 8% 牵拉强度下，c-fos mRNA 相对表达量在牵拉 15 min 时显著升高（P<0.05），30 min 时出现峰值（P<0.05），至 60 min 时表达量恢复至起始水平（P>0.05）；故Tmax为 30 min。牵拉 30 min 时，2% 的牵拉强度即可使 c-fos mRNA 相对表达量升高，且 6%、8% 和 12% 牵拉强度较 2%、4% 牵拉强度进一步升高，差异均有统计学意义（P<0.05）。经过 5 min 的短时间牵拉，并静置至 30 min 时即可使 c-fos mRNA 相对表达量升高（P<0.05）。4% 牵拉强度下，在牵拉 30 min 和 120 min 时，各分化标志基因相对表达量与 0 min 比较差异均无统计学意义（P>0.05）；而 8% 牵拉强度下，在牵拉 30 min 时，Runx2 基因相对表达量显著升高，在牵拉 120 min 时，Ⅰ型胶原、TNMD、Dlx5、Runx2 等基因相对表达量均升高，差异均有统计学意义（P<0.05）。 结论 循环牵拉能够影响大鼠跟腱来源 TSCs 立早基因 c-fos 的 mRNA 表达，并且呈时间和强度依赖性；提示机械刺激的时间和强度可能在作用早期即对 TSCs 的分化产生影响，对进一步研究 TSCs 机械-细胞内信号耦联机制具有重要意义