骨组织中细胞外间隙液流对骨骼细胞的作用

骨组织中细胞外间隙液流对骨骼细胞的作用 骨组织中细胞外间隙液流对骨骼细胞的作 用 1006 2.3晚期治疗(发病超过12h)如果骨筋膜室综合征发病超 过24h未得到有效治疗,在抗休克,抗感染,纠正酸中毒及高血 钾症,预防急性肾功能衰竭的发生.休克平稳后,尽早行筋膜 间室切开减压术,清除坏死组织,必要时行截肢术. 3小结 3.1对于小腿骨筋膜室综合征的早期,可采用脱水治疗,如在 治疗过程中,症状加重,则应尽早行筋膜室切开减压术. 3.2筋膜室切开减压术的指征不应以肢体远端脉搏减弱或消 失为标准,比较准确的方法是组织压测定,小腿的正常组织压 为15而mHg,当压力超过30mmHg时,已有筋膜室切开减压 的指征.多数病人因肢体肿胀,远端脉搏常不易触及,肢体末 梢血循环正常. 3.3筋膜室切开减压的切口应足够大,筋膜室及肌间隔要切 开,使各筋膜室能充分减压,不能只切开皮肤,而深筋膜未切 开,或者是切口太小,筋膜室未完全切开,减压不充分. 3.4筋膜室切开减压术后采用人工皮负压装置引流闭合伤口 能迅速降低组织内压,使组织的渗液和代谢残物迅速排除,肢 体肿胀迅速消退,促进肉芽组织生长,伤口不需换敷料,减轻病 人的痛苦,且能防止感染,?期伤口能直接缝合,不需植皮. 3.5对于骨筋膜室综合征患者应严密观察尿量,尤其对肢体 受压时间长,肢体肌肉非常发达的病人,预防,及时诊断和治疗 急性肾功能衰竭,对于因血管损伤,受压或血管栓塞引起的骨 筋膜室综合征,肢体缺血时间较长者,应预防性行筋膜室切开 减压术. 3.6骨筋膜室综合征病变时有发生,早期的诊断及治疗对防 止病情发展,最大限度保护肢体和患者生命十分重要.因此研 究一种有效,无创,可持续,灵敏的检测筋膜室内组织压变化的 方法,明确统一的诊断标准及对早期治疗方法的规范,具有十 分重要的临床意义. 参考文献: 重庆医学2005年7月第34卷第7期 andcompartmentsyndromes[J].Injury,1998,29(6): 4O3 [2]MoedBR,ThordersonPK.Measurementofintraeompar— tmentalpressure:acomparisonoftheslitcatheter,side- portedneedle,andsimpleneedle[J].JBoneJointSurg Am,1993,75(2):231 [33HeckmanMM,WhitesidesTE.GreweSR.eta1.Compart— mentpressureinassociationwithclosedtibialfractures. Therelationshipbetweentissuepressure,compartment, andthedistancefromthesiteofthefracture[J].JBone JointSurgAm,1994,76(9):1285 E43MubarakSJ,OwenCA,HargensAR,eta1.Acutecom— partmentsyndromes:diagnosisandtreatmentwiththe aidofthewickcatheter[J].JBoneJointSurgAm,1978, 60(8):1091 E5]MabeeJR.Compartmentsyndrome:acomplicationofa— cuteextremitytrauma[J].JEmergMed,1994,12(5): 651 [6]TiwariA,HaqAI,MyintF,eta1.Acutecompartment syndromes[J].BrJSurg,2002.89(4):397 [7]胡建华,萄景跃,李邦春.皮肤多个小切口治疗骨筋膜室 综合征[J].重庆医学.2002,31(2):122 [81NespoliA,CorsoV,MattarelD,eta1.Themanagement ofshockandlocalinjuryintraumaticrhabdomyolysis[J]. MinervaAnestesiol,1999,65(5):256 1-91吴阶平,裘法祖.黄家驷外科学[M].第6版.北京:人 民卫生出版社,2000.2052 [1O]ChuangDC,CarverN,WeiFC.AnewstrategytOpre— ventthesequelaeofsevereVolkmannSischemia[J]. HastReconstrSurg,1996,98(6):1023 骨组织中细胞外间隙液流对骨骼细胞的作用 李洪鹏综述,许建中审校 (第三军医大学西南医院骨科,全军矫形外科中心,重庆400038) 关键词:流体剪切应力;骨;成骨细胞;机械信号转导 中图分类号:R68文献标识码:A文章编号:167卜8348(2005)07—1006—04 骨骼的骨量和正常生理状态的维持有赖于对骨骼施加适 当的应力刺激.这种机械应力(mechanicalstress)与骨骼形成 的关系最初由wo1ff于1892年提出.并被命名为Wolff骨骼 改适定律(WolffSlawofbonetransformation)l】.在体内环 境中,作用在骨骼上的应力可以有几种不同的形式,如压应力, 拉应力,弯曲应力,扭转应力,及剪切应力等.通过骨骼细胞的 力学信号转导功能.将这些物理信号加工整合,转化为相应的 骨骼结构变化.许多研究发现,在作用于骨骼细胞上的各种机 械应力中.骨骼基质形变引起的细胞外液体流动所形成的流体 剪切应力是骨骼细胞能感受到的主要应力作用. 1骨骼组织间隙液流的优势 增加对骨骼的液体灌注可以促进骨骼骨质的形成.静脉 止血带的应用可以促进骨折远段的愈合,这有可能因为静脉止 血带加压后升高了骨内的压力,从而加速了骨骼间隙液的流动 所导致.在微重力或者卧床的条件下,常导致身体上部骨形成 增加.身体下部骨质丢失.这种现象也与灌流对骨骼骨质的影 响有关.值得注意的是,头部的运动并不产生对头部骨骼的形 变及机械负荷,所以这种骨骼骨质的增加与形变及机械负荷无 关嘲. 由于骨骼基质十分坚硬,生理状态下施加在骨骼的应力只 能间接的对骨骼细胞产生0.2,0.4的应变.还没有发现 成骨细胞可以对这么小的应变产生反应.有学者认为这种生 理状态下的应力大小,可以因为应力集中效应通过骨小管使最 终作用于骨骼细胞上的应力值放大到接近1O倍,但还未看到 有关这方面的实验报道l{.还有观点认为是应力作用后产生 应变的速率刺激了骨骼细胞,而应变的速率与骨小管内液体的 流动有直接关系,所以应该是应变引起的液流刺激了应力敏感 细胞. p a眦 em p m o Cm d a R P G y e d a }? M述 aM 综 . 重庆医学2005年7月第34卷第7期 骨骼基质被施加应力后产生的形变可造成对骨陷窝及骨 小管这个网络系统里液体的压力梯度,从而引起间隙液体的流 动,这使得对细胞的流体剪切力(fluidshearstress,FSS)成为 可能.间隙液流也产生流动电势(stress—generatedpotentials, SGP),未发现其具体对骨骼细胞作用的大小及作用机制这些 方面的详细报道.通过对流动电势的监测而间接推算出的体 内骨骼细胞所接触到的FSS的值为0.8,3Pa(N/m)Eo.1Pa (N/m)一1dyne/cm],利用各种标记物及其清除率,应用理 论模型也同样可推算出骨小管中FSS的大小,骨骼细胞对 这个范围的FSS可以产生明显的反应口J而且从最近的大量 研究中发现,在体内正常生理状态下骨骼细胞可能感受到的各 种形式的应力应变中,FSS是得到理论支持最多的一种. 在体内正常生理状态下.应力的加载是动态的,从而使骨 组织中陷窝与骨小管组成的网络中的液体流动是搏动性的. 在实验中发现在使骨骼细胞产生反应的过程中,不是搏动的频 率而是FSS的大小起主导作用.应变大小,速率,梯度,能 量密度,解剖位置,生化环境都是骨在感受应力刺激产生反应 时重要的因子"一. 2骨骼组织间隙液流的效应 骨骼组织间隙液的流动可产生3个效应:传输营养物质和 氧,产生流动电势和对细胞的FSS. 对于骨组织,只靠扩散来将营养物质从血液传输到细胞是 满足不了细胞代谢需要的.在追踪骨组织中铁蛋白的运动的 实验中,发现铁蛋白的运动远比只通过扩散方式快的多.利用 Navier—Stokes方程将这个实验中数据计算后,得出了骨组织 中细胞外液体的流速:骨皮质的骨小管内和骨基质内的稳定状 态的最大流速分别为0.6,0.9m/s及0,O4,0.2m/s.有实 验发现,在无营养的培养液中.对细胞施加FSS后,其细胞内 ca的动员及前列腺素E2(prostaglandinE2,PGE2)的生成都 受到了抑制,说明骨骼细胞周围的生化环境在细胞对应力产生 反应的过程中有至关重要的作用.这种稳定的细胞周围的生 化环境有赖于充分的营养物质的支持及代谢废物的及时清除, 骨骼组织间隙液的流动在这个方面发挥着重要的作用"j. 最初在对骨骼间隙液流动刺激骨骼细胞的的研究中.有学 者认为是间隙液流所产生的流动电势(SGP)的作用.在他们 的研究中,对骨骼施加不同频率的应力,检测骨骼中由应力诱 发的流动电势及骨骼骨质形成量.结果发现,随着施加应力的 频率的增高,其SGP与骨骼骨质形成量都与频率成正相关. 他们认为这个结果说明SGP在间隙液流对骨骼细胞的刺激过 程中有一定的作用口.而在另外一些学者的实验中,通过向 灌流液中添加中性右旋糖酐来提高其黏度,右旋糖酐在静态培 养条件下对成骨细胞cAMP及,氧化氮(nitricoxide,NO)的 生成均无作用..在灌流液流速不变的情况下,灌流液黏度 的增加使对细胞的FSS增加,而流动电势并无变化.结果显 示细胞的反应呈现对FSS强度大小的依赖性口"".液流 引起的细胞膜的变形触发了细胞内的生化反应,这种生化反应 可以通过缝隙连接在细胞间互相联系的网络中进行传导,引起 连锁反应,. 3FSS的作用机制 至今已经发现在对细胞加载应力后引起的细胞反应过程 中,有多条信号转导通路参与,包括细胞外信号调节激酶(ex— tracellularsignal—regulatedkinases,ERK)通路,一氧化氮合酶 (nitricoxidesynthase,NOS)通路,环加氧酶(cyc1ooxygenase, COX)通路以及G蛋白通路.在Kapur等人的研究中发现, ERK通路和NOS通路在FSS促进人成骨细胞分化与增殖过 程中起重要作用.而且这两个通路都包括ERK的激活,但没 1007 有整合素p的上调.COX通路介导的成骨细胞增殖没有 ERK的参与.白喉毒素(pertussistoxin,PTX)可以完全阻断 FSS引起的整合素pt表达,但对ERK磷酸化和H.一胸腺嘧 啶整合没有作用.而且发现PTX不仅不抑制,而且促进FSS 引起的ALP活化,表明PTX敏感的G蛋白通路在成骨细胞分 化的过程中起抑制作用".有观点认为FSS引起的小分子的 跨膜转运在应力刺激过程中有重要作用,但FSS在0,0.25 dynes/cm范围内时,FSS可显着刺激小分子的转运,而更高 强度的FSS对小分子的转运无更大的促进作用.但0.25, 26dynes/cm这个范围的FSS对成骨细胞的作用依然呈现强 度依赖性.小分子的转运与液体的流速相关,而N0的生成与 流速不相关.而与FSS的强度相关. 3.1细胞内钙离子浓度的升高成骨细胞接受应力刺激后最 早的反应之一是细胞内Ca浓度的升高,这个过程包括细胞 外部Ca的内流及细胞内储存的Ca的释放.Ca"在许多 的代谢通路中作为一种重要的第2信使发挥作用.这种细胞 内Ca浓度的升高可以诱发N0的释放及PG的生成,也可通 过活化肌动蛋白绑定蛋白的活性修正肌动蛋白的细胞骨架. 并且细胞内Ca.在建立细胞骨架和整合素联接的过程中也有 重要作用""j.液流引起的Ca的内流通过拉伸活化钙通道 (stretch—activatedchannel,SAC)而不是通过电压敏感的钙通 道(voltage--activated). 在体外对成骨细胞施加应力刺激的时候.细胞内Ca可 以即刻在短时间内大量升高.这种反应是各自独立的,不能被 叠加.而且这种反应与反应细胞的百分比有关.而与细胞的平 均Ca浓度无关,说明这种反应是一种"全或无"的反应.引 起这种反应的应变值为5,1O,高于正常体内细胞感受的 应变大小,而正常生理状态下的FSS大小却可以引起这种反 应.最近的研究发现.利用机械敏感性选择性阳离子钙通道 的阻滞剂GdC1.可以降低受应力刺激后细胞内Ca的峰值及 反应的细胞数,但对c—fos基因的表达,肌动蛋白的重组和 c0X一2的生成没有影响.而利用一种内钙库耗竭剂Thapsi— gargin(TG),将细胞内储存的钙耗尽后在给予应力刺激,发现 不仅使细胞内Ca的峰值及反应细胞数降低,也同时阻断了 肌动蛋白的重组以及c—fos基因和COX一2的上调0.这说明 在应力刺激过程中,细胞内Ca发挥着重要的作用. 3.2PGE:的释放PGE可以影响骨的改建.在应力引起骨 生长的过程中起介导的作用.在钙化组织以及损伤修复的过 程中都有PGE:水平的升高,在成骨细胞复制及分化过程中同 样同样出现这种现象.也有研究发现应用FSS刺激成骨细胞 后形成的初期PGE:升高对长期的(7d)细胞的矿化没有明显 的作用.但其所应用的FSS值最大为0.6Pa(N/m),小于理 论上的生理值0.8,3.0Pa(N/m)…一.体外实验中发现, PGE可以提高细胞内Ca及cAMP的水平,调节DNA的合 成,提高胶原的合成.PGEz是由二脂酰甘油脂酶作用于二脂 酰甘油(diacylglycerol,DG)后,生成的一种花生四烯酸的代谢 产物.PGE可引起cAMP的增加,这种作用可能通过自分泌 的PGE与相应受体结合后活化腺苷酸环化酶而引起.PGEz 与受体结合后,激活磷脂酶c(phospholipaseC,PLC)并且提 高成骨细胞磷酸肌醇的水平,还可以刺激使三磷酸肌醇(inosi— toltrisphosphate,IP3)的水平提高,PGE2可能作为进一步提高 I水平的自分泌因子.IP3可通过活化细胞内储存Ca来提 高细胞内Ca的水平.IP.水平提高说明一种蛋白激酶C (proteinkinaseC,PKC)活化因子二脂酰甘油(diacylglycerol, DAG)的水平同时提高.细胞内Ca,cAMP及PKC的升高 介导了液流刺激细胞后的信号转导及功能反应. 1008 PGEz的自分泌可促进FSS引起的骨细胞间通过缝隙连 接进行的细胞间的联系,这种作用表现在缝隙连接的活性增强 及整合素43表达的增加,而且这种作用在FSS的刺激被去除 后的一段时间内仍存在,这种作用可能通过cAMP介导.N0 介导了PGE的释放,但有研究显示N0和PGE在介导应力 刺激的过程中作用的互相交叉并不大一. 从细胞膜磷脂中释放的花生四烯酸转化成的PGG:,随后 转化为PGH:.PGH.进一步异构为具有生物活性的前列腺 素类物质.比如PGE:.COX是PGGz转化为PGHz过程中的 关键酶.c0X包括异构的结构型(c0X一1)和诱导型(c0X一2). FSS不能影响人初级骨细胞C0X一1的mRNA的水平.C0X一 2不是一种结构性的存在,但机械负荷可刺激人骨细胞和鸡骨 细胞中COX-2的mRNA的快速升高.也体内引起大鼠骨细胞 COX一2蛋白的表达.同时引起COX一2mRNA及蛋白的持续表 达.在实验中曾发现,在实验前更换新鲜的培养液后,60min 的搏动性液体流动(pulsatilefluidflow,PFF)可引起COX一1 的高活性,推测至少在骨细胞,C0X一1对营养敏感.而C0X一2 对应力敏感.应力引起骨细胞PGEz的生成主要是COX一2的 作用,不是COX一1.COX一2是COX的机械敏感形式. 在体内,负荷刺激骨细胞所形成的PG快速生成比PG持 续释放对骨适应性反应的作用更强.并且,将应力信号分割成 几个时段给予.比应力信号持续给予所引起的成骨反应要强. 这种现象提示持续的应力刺激可能是骨细胞对应力的敏感性 降低.应力的间隙期使骨细胞增加COX一2酶的表达.从而使 细胞再次接受应力刺激时反应性增强?2. 3.3N0的合成N0是骨骼中重要的信号分子,培养的骨骼 和骨骼细胞炎症因子,机械应力及荷尔蒙的刺激下生成NO. N0对破骨细胞的作用已有大量的研究,而对调节成骨细胞的 生理作用的研究很少.有些研究发现炎症因子可以通过诱导 型NOS通路刺激NO的生成.通过细胞因子刺激生成的NO 可以抑制成骨细胞的生长甚至使其凋亡.NO对成骨细胞 的作用呈二相性.NO快速高浓度的释放抑制细胞增殖及诱 导细胞凋亡;而NO缓慢低浓度释放刺激了大鼠成骨细胞的增 殖及AIP的活性.上述的这些作用都由第2信使cGMP介 导.因这些作用都可被鸟苷酸环化酶抑制剂ODQ所阻断. 液流引起的FSS的瞬时的改变刺激NO形成爆发式的释 放;持续稳定的液流没有FSS的改变,介导的NO的释放量水 平低,平稳且逐渐降低.这种NO释放的双相性说明FSS介 导的NO的释放有两种不同的通路:G蛋白及钙依赖性通路对 瞬时的液流敏感,介导了FSS加载时N0爆发式的释放;稳定 持续的液流所引起的NO的释放由另一种G蛋白及钙非依赖 】,这个通路有可能是白喉毒素敏感的G蛋白 性通路所介导_ 通路. N0是由N0合酶(nitricoxidesynthase,NOS)以卜精氨 酸为底物在一些辅酶或辅助因子的辅助下合成.NOS存在3 种异构形式:(1)(iNOS或NOSII),属于诱导型;(2)钙依赖 型,即内皮细胞型(ecNOS或NOSIII);(3)神经元型(nNOS或 NOSI).后两种属于结构型.通过刺激成骨细胞增殖和抑 制破骨细胞的骨吸收,从而保持骨量及骨重塑,在这个过程中, NO是一个潜在的因素.细胞因子刺激细胞iNOS表达诱发 NO快速高浓度的释放;生理状态下低水平NO的释放由 eNOS介导.所以eNOS介导的是生理过程.而iNOS介导的 是病理过程].NO在骨重塑的过程中有自分泌和旁分泌的 作用.曾经把研究的重点放在了细胞因子刺激成骨细胞的 NOSII产生NO这个过程上,细胞因子持续刺激而产生NO 的过程有一个12h的延迟,这是NOSII介导NO释放的特征. 重庆医学2005年7月第34卷第7期 这种细胞因子介导通路在正常生理条件下骨量的维持的过程 中没有明显的作用.液流引起的NO的释放速度是细胞因子 所引起的16倍,而且是即刻的,这符合结构型生化通路活化的 特征.而非诱导型L2.人成骨细胞生成N0的基础分泌是通 过ecNOS通路,但未发现成骨细胞这种基础分泌的NO对成 骨细胞的分化及增殖有任何自分泌作用. 整合素(integrins)在介导细胞与细胞以及细胞与细胞外 基质的相互作用方面有重要作用.整合素在细胞表面作为与 细胞外基质粘附的受体,在细胞内通过特殊的结构与F肌动 蛋白细胞骨架相连.各种应力可将力学信号集中导整合素,通 过整合素引起一系列细胞内的生化反应n.FSS作用于细胞 引起的变形通过整合素及肌动蛋白细胞骨架开启了钆敏感的 钙通道,促使钙离子内流.靠近细胞膜内表面Ca浓度的升 高活化了PIC,其促使了IP^的生成,IP3随后又动员了细胞内 储存Ca的释放.PLC的另一个副产品DAG与Ca一道, 活化了PKC,PKC随后又提高了PLA:对Ca.的敏感性,最后 导致了AA释放的增加.底物的增加及Ca导致的环加氧酶 的活化促使了N0的生成,见图1. 图1机械活化骨细胞可能通过的信号传导通路 PLA2,磷脂酶A2;PLC,磷脂酶C;ER,内质网;DAG,---!I~酰甘油; DL,---11酰甘油脂酶;PKC,蛋白激酶;G,G蛋白;IP3,三磷酸肌 醇;CiCR,钙诱发性钙释放;cNOS,结构型一氧化氮合酶;NO,一氧 化氮;PGHS,前列腺素H合酶;AA,氨基酸;PGs,前列腺素;PGEz 前列腺素E2;PGI2前列腺素l2 3.4FSS刺激骨骼细胞产生的其他重要的反应骨桥蛋白是 骨基质中一种非胶原成分,它介导了细胞的黏附,活化及信号 的转导.在PFF引起骨细胞发生反应的过程中,需要骨桥蛋 白的参与.利用基因敲除技术将小鼠的OPN基因敲除,发现 其骨细胞在FSS刺激后所生成N0及PGEz的量都较对照组 低. ERK属于丝裂原活化蛋白激酶家族,在生长因子刺激多 种细胞增殖与分化的过程中其重要的调理作用.在应力敏感 细胞接受应力刺激后,ERK1/2活化后参与多种细胞反应,如 胶原蛋白的合成,环加氧酶2(cycl00xygenase,COX)的表达以 及骨桥蛋白的生成"]. 综上所述,应力在骨骼的生长及改建过程中发挥着重要的 作用.应力对骨骼的这种作用通过一系列的转导过程,最终作 用到骨骼细胞上的是骨骼细胞外液体流动对细胞产生的流体 剪切力.大量实验都证实生理条件下对细胞所感受到的流体 剪切力理论值,在体外可以刺激细胞产生一系列反应,促进其 增殖及分化.组织工程骨的体外构建需要模拟生理状况下的 体内环境,其中应力是一个重要因子.对应力刺激骨骼细胞机 制的进一步研究,将对骨组织工程中体外构建骨组织模拟体内 环境奠定一部分理论基础. 重庆医学2005年7月第34卷第7期 参考文献: [1] [2] [3] [4] WolffJ.DasGesetzderTransformationderKnochen [M].Berlin:Hirschwald,1892.11 张舒,吴兴裕.李莹辉.骨骼的功能适应性与应力应变反 应[J].航天医学与医学工程,2001.14(5):368 HillsleyMV,FrangosJA.Bonetissueengineering:the roleofinterstitialfluidflow[J].BiotechnolBioeng,1994. 43:573 Klein—NulendJ.VanderHasA,SemeinsCM,eta1. Sensitivityofosteocytestobiomechanicalstressinvitro [J].FASEBJ,1995,9:441 [5]BakkerAD,SoejimaK.NulendJK.eta1.Theproduc— tionofnitricoxideandprostaglandinE2byprimarybone cellsisshearstressdependent[J].JBiomech,2001.34: 671 [6]WeinbaumS,CowinSC,ZengY.Amodelfortheexci— tationofosteocytesbymechanicalloadinginducedbone fluidshearstress[J].JBiomech,1994.27:339 [7]YouJ.YellowleyCE.DonahueHJ.eta1.Substratede— formationlevelsassociatedwithroutinephysicalactivity arelessstimulatorytoboneceilsrelativetoloading—'in—' ducedoscillatoryfluidflow[J].JBiomechEng,2000, 122:387 r8]owanI,BurrDB,TurnerCH.eta1.Mechanotransduc— tioninbone:osteoblastsaremoreresponsivetofluid forcesthanmechanicalstrain[J].AmJPhysiolCell Physiol,1997.273(3):810 r9]SmahR.MitchellFT,HowardRI.eta1.Inductionof NOandprostaglandinE2inosteoblastsbywall—shear stressbutnotmechanicalstrain[J].AmJPhysiol,1997, 273(EndocrinolMetab36):E751 [10]McAllisterTN,FrangosJA.Steadyandtransientfluid shearstressstimulateNOReleaseinosteoblaststhrough distinctbiochemicalpathways[J].JBoneMinerRes, 1999,14:930 [11]NuamanEA,SatcherRL,KeavenyTM,eta1.Osteo— blastsrespondtopulsatilefluidflowwithshort—termin— creasesinPEG2butnochangeinmineralization[J].J ApplPhysiol,2001,90:1849 r12]HautDonahueTL,HautTR,YellowleyCE.eta1. Mechanosensmvityofboneceilstooscillatingfluidflow inducedshearstressmaybemodulatedbychemotrans— port[J].JBiomech,2003,36:1363 r13]TurnerCH,ForwoodMR,0tterMW.Mechanotrans— ductioninbone:doboneceilsactassensorsoffluidflow 1009 [J]?FASEB,1994,8:875 L143ReichKM,GayCV.FrangosJA.Fluidshearstressasa 'mediatorofosteoblastcyclicadenosinemonophosphate production[J].JCellPhysiol.1990,143:100 [15]StevensHY,FrangosJA.Bonecellresponsetofluid flow[J].MethodsMolMed.2003.80:381 [16]ChengBX,KatoY.ZhaoSJ.eta1.PGE2isessentialfor gapjunction—mediatedintercellularcommunicationbe— tweenosteocyte-likeMIO—Y4cellsinresponsetome— chanicalstrain[J].Endocrinology.2001.142:3464 [17]KapurS.BaylinkDJ,LauKHW.Fluidflowshearstress stimulateshumanosteoblastproliferationanddifferentia— tionthroughmultipleinteractingandcompetingsignal transductionpathways[J].Bone.2003.32:241 [18]ChenNX,RyderKD.PavalkoFM,eta1.Caregulates fluidshear-inducedcytoskeletalreorganizationandgene expressioninosteoblasts[J].AmJPhysiolCellPhysiol, 2000,278:C989 [19]王吴.张西正,张永亮,等.骨组织力学信号转导的研究 [J].国外医学生物医学工程分册.2003,26(4):165 [2o]ReichKM.FrangosJA.Effectofflowonprostaglandin E2andinositoltrisphosphatelevelsinosteoblasts[J]. AmJPhysiol,1991,261(CellPhysiol30):C428 [21]BakkerAD,NulendKJ.BurgerEH.Mechanotransduc— tioninbonecellsproceedsviaactivationofCOx_2.but notCOX-1[J].BiochemiBiophysiResCommun,2003, 305:677 r22]MacPhersonH,NobleBS.RalstonSH.Expressionand functionalroleofnitricoxidesynthaseisoformsinhuman osteoblast—likecells[J].Bone,1999.24:179 r23]ManciniL,Moradi—bidhendiN.BecheriniL,eta1.The biphasiceffectsofnitricoxideinprimaryratosteoblasts arecGMPdependent[J].BiochemBiophyResCommun, 2000.274:477 [24]JohnsonDL,McAllisterTN.FrangosJA.Fluidflow stimulatesrapidandcontinuousreleaseofnitricoxidein osteoblasts[J].AmJPhysiol,1996.271(Endocrinal Metab34):E205 [25]AjubiNE,NulendJK,AlblasMJ,eta1.Signaltrans— ductionpathwaysinvolvedinfluidflow—inducedPGE2 productionbyculturedosteocytes[J].AmJPhysiol, 1999,276(EndocrinolMetab39):E171 [26]DenhardtDT,BurgerEH.Klein—NulendJ,eta1.Os— teopontin-deficientbonecellsaredefectiveintheirability toproduceNOinresponsetopulsatilefluidflow[J]. BiochemBiophyResCommun.2001,288:448