题目：应力对牙周膜细胞的增殖、迁移和分化的影响

在口腔正畸治疗过程中，正畸力被施加在待矫治的牙齿上，力刺激通过牙齿传递到牙周膜，引起了牙周膜的组织重建，并促进骨改建，并最终促使矫治牙齿在新的位置形成稳定的咬合关系，从而实现正畸牙矫正。在此过程中牙周膜（PDL）起到了重要的作用，而在牙周膜中感受正畸力并作出反应的主要是牙周膜细胞（PDLCs），该细胞能对矫治力产生多种生物学响应，进而参与牙周组织的重构和牙槽骨的吸收重建，促使牙齿矫正。牙周膜细胞感受力刺激的生物学功能和特性是牙周改建和重构的基础，也是口腔正畸的生物学基础。在口腔正畸过程的中，牙周膜细胞受到了压力、张力和剪切力等机械力。目前关于牙周膜细胞受力调控的研究主要在压力与张力方面，目前剪切力调控牙周膜细胞的生理活动的研究仍很少，有关剪切力力刺激调控牙周膜细胞生理活动的机制尚未明确。牙周膜的结构是网状多孔并且充满间隙液的，牙齿受力挤压牙周膜后在牙周膜细胞表面形成了剪切力刺激，是牙周膜细胞受力的主要形式之一，所以研究剪切力对牙周膜细胞的影响是重要的。

为了研究剪切力对牙周膜细胞迁移的影响，本研究对牙周膜细胞施加6dyn/cm2的剪切力，并比较受力2h、4h、8h、12h的细胞长轴向与剪切力方向夹角的变化来研究剪切力对细胞排布的影响。通过划痕实验研究剪切力对牙周膜细胞迁移的影响；细胞排布检测结果显示，牙周膜细胞细胞受到剪切力刺激后，在2h处细胞排布方向发生了显著变化，随后随着时间的变化细胞的排布方向的逐渐趋向于剪切力方向。划痕实验结果显示剪切力显著抑制了牙周膜细胞的迁移。为了研究剪切力对牙周膜细胞增殖的影响，用MTT法检测加载6dyn/cm2剪切力12h后牙周膜细胞增殖活性数目的变化，结果表明加载剪切力12h后细胞增殖活性有显著的下降。TUNEL细胞凋亡实验检测受剪切力后细胞凋亡的情况，结果表明对照组相比加载剪切力12h后的实验组的凋亡无显著差异，该剪切力与时长并未引起细胞凋亡。为了进一步探索剪切力刺激对牙周膜细胞增殖的影响，本研究选择细胞增殖的相关生长因子的受体：血小板源生长因子受体PDGFR-α/-β作为指标，通过RT-PCR和Western-Blot检测牙周膜细胞受剪切力刺激后该生长因子受体的基因和蛋白水平的变化。RT-PCR和Western-Blot结果显示，加载6dyn/cm2大小的剪切力4h后，牙周膜细胞中PDGFR-α/-β的基因和蛋白水平都有显著的下降。为了研究剪切力对人牙周膜细胞分化的作用，本实验选择成骨向分化标志物ALP与OPN作为指标。使用RT-PCR来检测6dyn/cm2剪切力对牙周膜细胞分化的影响；结果表明，施加剪切力后ALP和OPN的基因表达在2h、4h无明显变化，在8h有显著上升并在12h回落。说明剪切力促进了牙周膜细胞的成骨向分化。本实验还通过ELISA测定牙周膜细胞受6dyn/cm2剪切力2h，4h，8h，12h内促进细胞分化的因子FGF-2蛋白的变化，结果表明在2h和4h处FGF-2逐渐显著上升，并在8h和12h回落。

结论：剪切力会促使细胞排布方向改变为剪切力的方向，抑制牙周膜细胞增殖与迁移，并促进其成骨向分化。剪切力抑制了增殖，使细胞有更充分的时间去调控选择基因的表达以进行迁移和分化。这对研究牙周膜受力学调控的分子机制和牙周膜的改建与重构机制提供了一定的理论基础，为加速正畸牙骨改建、缩短矫治疗程提供理论和实验依据。