稀土离子对体外培养的成骨细胞增殖、分化和功能表达的影响

采用噻唑蓝(MTT)法、碱性磷酸酯酶比活性的定量测定、细胞周期测定、矿化结节计数、扫描和透射电子显微镜观察等方法研究了不同浓度稀土离子(Ln3 ,包括La3 ,Sm3 ,Dy3 ,Nd3 ,Er3 和Gd3 )对成骨细胞UMR 106增殖、分化和功能表达的影响.结果表明,浓度在1.00×10-4 mol/L时,各稀土离子均表现出抑制成骨细胞增殖的作用. 当浓度降低到1.00×10-9～1.00×10-5 mol/L范围时,则表现出促进作用. 稀土离子(Ln3 )浓度为1.00×10-7及1.00×10-5 mol/L时,显著增强碱性磷酸酯酶比活性(P<0.01). 对其中一个稀土离子La3 作了进一步机理研究,发现极低浓度下(1.00×10-8及1.00×10-9 mol/L)的La3 促进成骨细胞从G0/G1期向S期过渡,并且增强成骨细胞的矿化能力(P<0.001). 扫描电子显微镜和透射电子显微镜结果表明,高浓度(1.00×10-4 mol/L)La3 可使成骨细胞损伤,可见表面变为光滑,微绒毛消失, 细胞膜不完整, 内质网扩张,核膜外凸,核周隙扩张. 低浓度(1.00×10-9 mol/L) La3 对成骨细胞无明显影响. 所得结果提示稀土离子(Ln3 )能够促进体外培养的成骨细胞的增殖、分化和功能表达,呈现出浓度依赖的两面性,并与稀土物种有关.