交变应力在一定条件下能够促进某些植物的生长和发育,使得植株生长茂盛,根系发达.本研究采用圆二色光谱(CD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、差式扫描量热仪(DSC)等生物物理技术研究了交变应力对植物细胞膜结构和功能的影响,进而揭示交变应力对植株生长影响的机理.

Ca2+对植物细胞的结构和功能起着非常重要的作用.能维持细胞膜及膜结合蛋白的稳定性,参与胞内稳定和生长发育的调节过程.Ca2+是植物细胞壁的主要成分,通常与果胶结合.细胞壁Ca2+浓度为10-5～10-4mol/L,远高于胞质钙离子的浓度.如此巨大的跨膜梯度差有什么作用呢?以往的研究主要集中于它在细胞壁机械性质中的作用.但近来的研究发现,胞壁Ca2+一方面随着生长发育、环境刺激变化,另一方面通过它的变化来调节生长和发育.我室以前的研究也发现声波刺激时,胞壁Ca2+参与了PM H+-ATPase活性的调节.可见,胞壁钙不仅仅起机械作用,它还可能起其它作用.认识其在声波刺激中的生理作用将有助于了解声波刺激影响愈伤组织生长的机理.

目的 评价不同交变应力作用下大鼠翼外肌成肌细胞的形态学改建,从而探讨矫形治疗中成肌细胞的改建机制.方法 在自行研制脉动式细胞力学系统基础上,将大鼠翼外肌成肌细胞在膜交变应力培养小室内培养并进行鉴定,分别施加2.5 kPa、5.0 kPa和10.0 kPa交变力学刺激,于加力后6 h和12 h用倒置相差显微镜观察细胞形态学变化.结果 成肌细胞形态在交变应力加载前后由无规律延伸向与张应力平行方向上转化;在较低的应变水平(2.5 kPa、5.0 kPa)作用下成肌细胞排列方向主要沿张应变方向,而在较大的应变水平(10.0 kPa)作用下成肌细胞排列方向具有较多的沿张应变垂直方向变化的趋势.结论 不同的交变应力对大鼠翼外肌成肌细胞形态学改建具有一定的影响,在一定范围内的交变应力可以促进成肌细胞在二维方向的排列.

目的 探讨不同交变应力作用下,大鼠翼外肌成肌细胞增殖活性的变化,为交变应力下翼外肌组织的改建提供必要的基础实验数据.方法 在自行研制的脉动式细胞力学系统基础上,将大鼠翼外肌成肌细胞在膜交变应力培养小室内进行培养,分别施加2.5、5.0、10.0 kPa交变力学刺激于不同频率组,3H-TDR检测成肌细胞增殖活性,并将结果进行统计学处理分析.结果 高频组不同大小的交变应力都有促成肌细胞增殖的趋势,与空白组比较具有明显的促增殖作用(P＜0.05);在交变应力作用12 h后,不同频率组间比较的规律与6 h后基本一致,但是较6 h具有更大的增殖活性变化.低频组组间的增殖活性变化规律基本与高频组一致,但低频组有更大的促增殖效应.结论 低频率比高频率具有较高的促成肌细胞增殖活性;随着交变应力作用时间的延长,成肌细胞增殖活性在较低应变范围内(≤5.0 kPa)随应变的加大而增加,较大应变具有较小的成肌细胞增殖活性增加趋势.