细胞膜电位对大鼠BMMSCs基本生物学行为影响的研究

李沛汉 郎凯 刘婧 蒙萌 宋文

骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs)是组织工程领域研究最为经典的种子细胞，具有体外扩增、多向分化等潜能，被广泛地应用于各种组织再生的研究[1]。多种因素均可影响BMMSCs的细胞学行为，主要有物理因素、化学刺激以及生物因子刺激等，例如特定的纳米形貌[2]、Sr离子[3]、BMP因子[4]等刺激均可诱导BMMSCs向成骨方向分化，这些特点为利用BMMSCs促进骨组织再生的研究提供了重要策略。细胞膜电位是细胞最基础的电生理参数之一，最初在可兴奋细胞神经元、心肌细胞等被完整阐释，其基本概念为细胞膜上的Na+-K+泵持续维持了细胞内高K+浓度和细胞外高Na+浓度，为对抗离子浓度梯度的化学扩散趋势，细胞形成一个跨膜的负电位，使得电力作用与化学浓度梯度相平衡。随着研究的深入，膜电位在许多不可兴奋细胞中的作用也逐渐受到重视，其中就包括了BMMSCs[5]。已有研究证实人BMMSCs在分化过程中膜电位差增加，在去极化或超极化处理后分别会抑制/促进其分化[6-7]。然而目前国内尚缺乏针对膜电位对BMMSCs行为影响的系统性研究，且其调控机制尚不明确。本实验观察了去极化和超极化对BMMSCs迁移、增殖以及分化的影响，分析了胞浆钙离子浓度的变化，初步证实了膜电位在BMMSCs基本生物学行为中有重要作用。

1 材料与方法

1.1 主要材料

SD大鼠(第四军医大学动物中心)；α-MEM、胎牛血清、双抗、含EDTA胰蛋白酶、PBS、HBSS(Hyclone，美国)；CCK8、DiSBAC、Fluo-8 AM胞浆钙离子染色试剂盒(Invitrogen，美国)；抗坏血酸、β-甘油磷酸钠、地塞米松(西安沃尔森)；……