有机镓对去势骨质疏松大鼠骨折愈合的影响及其作用机制的研究

摘要

目的:
　　镓(Ga)是一种半金属元素，具有抗肿瘤，抗骨吸收，抗炎的作用。在所有这些特性中，抗肿瘤特性是最广泛被应用，用于治疗Pagets病，骨髓瘤等引起的高钙血症。但是目前还没有临床试验已经在预防进行和/或治疗骨质疏松症。然而，进一步的研究表明，这种药物对骨转化非常有效，而低剂量可以用于降低骨吸收。
　　目前世界范围内老年人口日趋增加，他们的健康问题也日益得到社会的关注，骨质疏松症因为其在老龄人群中发病率高逐渐得到大家的重视。骨质疏松症的最大危害是并发骨折，骨密度下降和骨转换加快，会造成骨折的发生几率上升。就是说骨质疏松患者在轻微外力或日常生活中就会有可能出现骨折。而且这种骨折愈合时间要比外伤等引发的一般性骨折愈合时间长，好发于髋关节周围、脊柱以及前臂的远端。由于女性绝经后雌激素分泌不足是导致骨质疏松的常见原因，卵巢切除大鼠很好的模拟了绝经后病理和生理状态:骨量丢失加快进一步导致骨重建平衡被打乱导致骨质疏松。基于这些原因，在实验中我们采用去势骨质疏松大鼠作为模型研究和观察骨折的愈合过程。
　　在本研究中，使用有机镓干预卵巢切除大鼠骨质疏松骨折的治疗。通过Micro-CT测定骨小梁组织结构;组织形态学测骨小梁占总骨量的百分数(BV/TV);股骨颈生物力学测定机械强度;生化指标检测比较血清ALP、钙、磷;骨组织形态计量学参数观察破骨细胞计数、骨折愈合面积;ELISA法检测炎症因子IL-6、TNF-α以及NF-κB信号通路和Ca2+/NFATcl信号通路中OPG、RANKL、IKKβ的、NFATcl表达观察有机镓对于卵巢切除大鼠骨质疏松骨折愈合的影响以及其作用机制的初步研究。
　　方法:
　　1.利用卵巢切除的(Ovariectomy，OVX) SD骨质疏松大鼠建立绝经后骨质疏松骨折模型，并设立假手术对照组。按体重随机分成三组:SHAM组、OVX组、OG组。
　　2.采集大鼠血、双侧股骨、第四、五腰椎体。骨质疏松参数选择及测定如下:全自动生化分析仪测定血钙、血磷等离子以及ALP;垂直载荷测量检测股骨颈的机械力学;Micro-CT测定腰椎骨密度。
　　3.骨组织形态计量学参数观察破骨细胞计数、愈合组织的总面积，软骨愈合面积，骨愈合面积。
　　4.ELISA检测大鼠血清IL-6、TNF-α水平。
　　5.免疫组化半定量测量BMP-2、IKKβ、NFATcl的平均光密度值。
　　6.实时定量逆转录酶(Real-Time PCR)检测OPG和RANKL的mRNA的表达。
　　结果:
　　1.OVX大鼠血钙、血磷浓度增加、Micro-CT测定骨形态学指标及机械强度明显下降。有机镓治疗后可以明显改善骨质疏松骨质条件与SHAM对照组相比接近;
　　2.骨组织形态计量学参数观察破骨细胞计数:发现了有机镓能够抑制破骨细胞的形成，降低破骨细胞数量增加骨折愈合面积。OG组骨愈合面积较Sham组高10.2％，比OVX高22.7％，OG组愈合组织的总面积明显增加31.3％;在OG组组中破骨细胞数量减少，于OVX组相比较降低32.6％(P＜0.05)。
　　3.OVX大鼠血清IL-6、TNF-α水平明显增加。炎症因子水平与骨体积分数呈负相关，OG组可以抑制卵巢切除大鼠体内炎症，降低IL-6、TNF-α炎症因子分泌与SHAM组接近;
　　4.OVX组与OG组免疫组化检测BMP-2含量相接近，与SHAM组对比具有统计学差异;
　　5.OVX组免疫组化检测NFATcl水平增加，OG组可以抑制卵巢切除大鼠体NFATcl表达;
　　6.实时定量逆转录酶（Real-Time PCR）检测OPG和RANKL的mRNA的表达。OG组与OVX组相比RANKL的表达降低，OPG的表达增加;具有统计学差异
　　7.免疫组化检测IKKβ水平:OG组与OVX组相比IKKβ表达降低，具有统计学意义。通过抑制NF-κ B抑制蛋白Iκ B的磷酸化降低NF-κ B信号通路的活化。
　　结论:
　　1.有机镓对于骨质疏松大鼠骨折愈合有促进作用;
　　2.有机镓处理能够抑制炎症因子的引起的NF-κB信号通路的活化;
　　3.有机镓通过RANKL/OPG的比例来影响破骨细胞分化、功能;
　　4.有机镓处理能够抑制RANKL诱导引起的NF-κ B信号通路的活化;
　　5.有机镓处理能够抑制NFAT-c(l)的表达。

目录

声明

摘要

英文缩略语

第一部分：有机镓对去势骨质疏松大鼠骨折愈合影响的试验研究

1 前言

2．1 实验材料

2．2 实验方法

3．1 有机镓含量测定

3．2 Micro-CT检测比较

3．3 骨组织形态计量学检测比较

3．4 生物力学测定

3．5 生化指标检测比较

3．6 BMP-2表达阳性的骨细胞比较

3．7 血清IL-6、TNF-α水平测定

3．8 Western blot免疫印迹测定BMP-2，RUNX2，and ALP含量比较

4 讨论

5 结论

第二部分 有机镓对去势骨质疏松大鼠骨折愈合作用机制的研究

1 前言

2．1 实验材料

2．2 实验方法

2．3 免疫组织化学染色检测NFATc1和IKKβ蛋白表达

2．4 统计学处理

3 结果

3．1 Real-Time PCR检测OPG和RANKL的mRNA的表达

3．2 原位杂交分析OPG和RANKL的mRNA的表达

3．3 IKKβ表达阳性的骨细胞比较

3．4 NFATc1表达阳性的骨细胞比较

4 讨论

5 结论

本研究创新性的自我评价

参考文献

综述

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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