在太空飛行中，宇航員長期處于微重力環(huán)境下，易出現(xiàn)骨密度降低、肌肉wei suo、腎功能降低、免疫功能紊亂等生理問題。微重力環(huán)境下，T細胞激活減少，炎癥因子如白細胞介素6（IL-6）分泌水平顯著改變。

骨碎補是一種中藥材，具有抗炎、加速骨折愈合、預(yù)防及治療骨質(zhì)疏松等功效。柚皮苷是從骨碎補中提取的活性成分，具有抗氧化、抗炎等多種藥理作用。

CHEN Jianxin et al.China Pharmacy 2022 Vol. 33 No. 19探索柚皮苷在模擬微重力環(huán)境下對T細胞-成骨細胞共育體系中成骨細胞增殖分化的影響。

（一） 研究方法

1. 實驗設(shè)計：實驗分為正常重力對照組、正常重力柚皮苷組、模擬微重力對照組、模擬微重力柚皮苷組。柚皮苷組加入1×10^-5 mol/L柚皮苷溶液。

2. 細胞培養(yǎng)：使用3日齡SD乳鼠提取原代顱頂骨成骨細胞。

3. 成骨細胞培養(yǎng)：將乳鼠顱頂骨剪成碎骨片，經(jīng)胰蛋白酶和Ⅱ型膠原酶處理后，制成細胞懸液，接種培養(yǎng)。

4. T細胞培養(yǎng)：將T細胞復(fù)蘇后，調(diào)整細胞密度為5×10^5個/mL。

5. 實驗分組與處理：模擬微重力環(huán)境通過旋轉(zhuǎn)細胞培養(yǎng)系統(tǒng)建立。

北京基爾比生物科技有限公司 研制生產(chǎn)的微重力clinostat旋轉(zhuǎn)細胞培養(yǎng)系統(tǒng)：

• 可以進行細胞培養(yǎng)的同時，連續(xù)實時定量記錄模擬環(huán)境的重力變化，便于觀測模擬微重力或超重力效應(yīng)下細胞、組織等變化規(guī)律和實現(xiàn)對實驗環(huán)境的調(diào)節(jié)，且可直接放進培養(yǎng)箱，方便細胞的培養(yǎng)。
  
  

• 預(yù)設(shè)參數(shù)操作方便，旋轉(zhuǎn)器提供微重力環(huán)境模擬（10-3G），同時提供超重力環(huán)境的模擬（2G，2.5G或3G）

  
  

• 可提供模擬環(huán)境下的重力監(jiān)測，X 軸、Y 軸、Z 軸三維空間重力監(jiān)測并顯示實時重力數(shù)值,讓研究人員實時采集了解模擬環(huán)境重力的精確變化。

  
  

• 攝像頭監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)，具有可以快速啟動及程序預(yù)約功能

6. 檢測方法

  - 顯微鏡下觀察成骨細胞形態(tài)學(xué)。

  - CCK-8法檢測成骨細胞增殖率。

  - ALP試劑盒檢測ALP活性。

  - 實時熒光定量PCR檢測Runx2、IL-6 mRNA相對表達水平。

  - Western blot法檢測Runx2和IL-6蛋白相對表達水平。

（二）研究結(jié)果

1. 成骨細胞形態(tài)學(xué)：模擬微重力對照組成骨細胞密度降低，細胞形態(tài)以圓形居多。模擬微重力柚皮苷組成骨細胞成梭形或多角形，形態(tài)飽滿，成魚群狀聚集。

2. 成骨細胞增殖率

  - 正常重力柚皮苷組成骨細胞增殖率顯著升高。

  - 模擬微重力對照組成骨細胞增殖率顯著降低。

  - 模擬微重力柚皮苷組成骨細胞增殖率顯著升高。

3.  成骨細胞ALP活性

  - 正常重力柚皮苷組成骨細胞ALP活性顯著升高。

  - 模擬微重力對照組成骨細胞ALP活性顯著降低。

  - 模擬微重力柚皮苷組成骨細胞ALP活性顯著升高。

4. 基因表達水平

  - 正常重力柚皮苷組成骨細胞Runx2 mRNA相對表達水平顯著升高，IL-6 mRNA相對表達水平顯著降低。

  - 模擬微重力對照組成骨細胞Runx2 mRNA相對表達水平顯著降低，IL-6 mRNA相對表達水平顯著升高。

  - 模擬微重力柚皮苷組成骨細胞Runx2 mRNA相對表達水平顯著升高，IL-6 mRNA相對表達水平顯著降低。

5. 蛋白表達水平

  - 正常重力柚皮苷組成骨細胞Runx2蛋白相對表達水平顯著升高，IL-6蛋白相對表達水平顯著降低。

  - 模擬微重力對照組成骨細胞Runx2蛋白相對表達水平顯著降低，IL-6蛋白相對表達水平顯著升高。

  - 模擬微重力柚皮苷組成骨細胞Runx2蛋白相對表達水平顯著升高，IL-6蛋白相對表達水平顯著降低。

（三）結(jié)論

在T細胞-成骨細胞共育體系中，模擬微重力可以抑制成骨細胞的增殖分化能力。柚皮苷可以改善模擬微重力環(huán)境下成骨細胞的增殖分化能力，其作用機制與IL-6水平的降低及Runx2水平的升高有關(guān)。

備注：

北京基爾比生物科技有限公司主營：Kilby 3D-clinostat 三維旋轉(zhuǎn)儀，Kilby微/超重力三維細胞培養(yǎng)系統(tǒng)，3D回轉(zhuǎn)重力環(huán)境模擬系統(tǒng)，隨機定位儀，Kilby類器官芯片搖擺灌注儀，Kirkstall 類器官串聯(lián)芯片灌流仿生構(gòu)建系統(tǒng)