静态单轴拉伸应变刺激对细胞有丝分裂方向的影响

力学刺激对细胞发育具有重要意义,它如何对细胞分化及组织形态的发生产生影响是一个尚未完全阐明的问题.细胞的有丝分裂过程与细胞增殖、分化以及胚胎发育、组织器官形态形成和损伤组织的修复再生等特性密切相关,例如,细胞的有丝分裂方向就是影响细胞极性分化,乃至组织形态发生的因素之一.那么,力学刺激是否通过改变细胞有丝分裂方向从而影响细胞的分裂分化呢?以小鼠成骨细胞系MC3T3为模型,探讨了静态单轴拉伸应变刺激对细胞形态、应力纤维排布方向和有丝分裂方向的影响.结果显示,在4%及8%静态单轴拉伸应变条件下,48 h之内细胞形态发生明显变化,细胞呈梭状,长轴沿应变方向排列,细胞骨架微丝呈束状平行排列,方向与应变方向相关.统计学分析表明,4%应变刺激48 h后、8%应变6 h后、8%应变12 b后、8%应变24 h后,及8%应变48 h后,分别有49%,43%,54%,54%,和62%的细胞应力纤维排列方向与单轴拉伸应变方向的夹角在300以内,以及50%,48%,56%,53%和62%的细胞有丝分裂方向与单轴应变方向夹角在300以内.统计学分析表明,细胞形态、应力纤维排布及有丝分裂方向与拉伸方向相关,且应力纤维排列方向和有丝分裂方向之间呈现高的相关性,这种相关性在拉伸刺激48 h后表现很明显,由此推测,存在力学刺激影响细胞形态及细胞应力纤维排布方向,控制有丝分裂方向的机制.