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目的:探讨不同频率的低频振动对活体内骨缺损微环境中的骨髓基质干细胞(Bone marrow stromal cells,BMSCs)成骨分化的影响,并进一步确定BMSCs定向分化为成骨细胞(Osteoblast)的最佳振动频率。方法:选取40只新西兰兔,分别于其左肱骨干骺端建立4*4mm的骨缺损模型,并植入BMSCs与脱钙骨复合体,随机分为5组:A组0Hz、B组12.5Hz、C组25Hz、D组50Hz、E组100Hz频率,每组均施加加速度为0.3g的正弦振动波刺激,每天振动30分钟,连续4周,4周后,处死动物,取肱骨标本进行大体观察、电镜切片观察、碱性磷酸酶染色分析、RT-PCR法检测Ⅰ型胶原蛋白(Pre-Col1a)。运用SPSS13.0软件进行统计学分析。结果:大体观察:A组中骨缺损处软组织粘连,血肿机化,并逐渐演变为质地较软的肉芽组织,无明显骨痂形成;B、C、D、E组中骨缺损处的血肿已经完全机化,肉芽组织中已经开始软骨化骨过程,骨缺损空腔壁处可见有薄层骨痂生成,形状不规则,颜色灰暗,按压有阻抗,与空腔壁骨质衔接紧密不易分离,其中C组、D组骨缺损处骨痂均匀填塞于整个空腔,表面塑形良好,高度与周壁相平,颜色灰白,按压质硬。电镜下观察:A组骨缺损处无骨痂生成,纤维组织填充于骨缺损处,纤维组织与周围组织衔接不紧密;而B组、C组、D组、E组骨缺损处可见大量骨细胞且基质少,有骨性骨痂生成,骨痂填塞均匀,纤维组织与周围骨壁衔接紧密。C组、D组骨质结构组织学愈合等级普遍较高,骨痂中骨细胞排列致密形成骨小梁组织,且与周围骨壁形成骨性结合。碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色:各组均显示不同程度的阳性染色,A组样品中骨细胞染色后的阳性信号计数少,且骨细胞阳性显色浅,B组、C组、D组、E组中的阳性信号较多,骨细胞阳性显色较深,A组碱性磷酸酶染色后,骨小梁中可见纤维组织张入,较多的软骨基团出现,但是未见有骨组织生成。B组、C组、D组、E组中则在骨小梁间隙可见纤维组织张入,较多的软骨基团出现,可见大量的Osteoblast,骨缺损与断端形成良好的骨性连接,塑形良好。Ⅰ型胶原蛋白(Pre-Col1a)的相对表达情况:A组中Ⅰ型胶原蛋白(Pre-Col1a)表达明显低于B组、C组、D组、E组。另外C组、D组Ⅰ型胶原蛋白(Pre-Col1a)表达量相对高于D组、E组。结论:实验结果显示不同频率的低频振动均能够刺激体内微环境中BMSCs的成骨分化;其中以25Hz、50Hz频率的低频振动的效果最明显。