铁超载通过提高ROS水平激活MAPK通路诱导成骨细胞凋亡的研究

摘要

目的：
　　 骨质疏松症是指单位体积骨量减少伴有骨强度降低的疾病。骨质疏松所导致的骨折等并发症可导致残疾、死亡，治疗耗资大，给患者、家庭和社会带来沉重的负担。铁是人体不可缺少的营养元素，铁超载是导致骨质疏松的重要因素之一。骨质疏松主要与骨形成和骨吸收的动态平衡破坏相关。其中成骨细胞的数量和活性决定了骨形成水平，从而影响骨量。凋亡作为细胞生理、病理的最终阶段，成骨细胞的凋亡在骨质疏松当中起到了重要的作用。本实验通过检测细胞内ROS水平及MAPK通路相关蛋白，探讨铁超载时成骨细胞凋亡的机制。
　　 方法：
　　 常规培养和传代人成骨细胞系hFOB1.19细胞，取对数生长期的细胞，加入不同浓度的枸橼酸铁铵(FAC)，MTT法检测细胞增殖。实验分为三组:对照组:细胞正常培养不加处理因素;FAC组:培养基中分别加入终浓度为100μM，300μM，500μM的FAC;抗氧化剂组:培养基中加入终浓度5mM的NAC和上述浓度的FAC。培养24小时后，Annexin V-FITC/PI流式检测成骨细胞凋亡，流式细胞技术检测各组ROS水平，提取细胞总蛋白，Westernblot检测MAPK通路中p-ERK，p-JNK，p-p38的表达水平，免疫荧光观察细胞凋亡。采用SPSS19.0统计学软件进行统计学分析。数据采用(χ)±s表示，多组间差异显著性选用单因素方差分析多组间比较，组间比较选用SNK方法，P＜0.05表明具有统计学意义。
　　 结果：
　　 不同浓度的枸橼酸铁铵处理成骨细胞后，细胞增殖活性明显降低，早期凋亡和总死亡率显著增加;不同浓度的枸橼酸铁铵处理成骨细胞后，其ROS水平分别增高至(35.73±2.52)％，(62.89±4.24)％和(76.06±3.55)％，MAPK通路中p-JNK和p-p-38的表达明显增加并呈剂量效应关系，而p-ERK1/2的表达减少，抗氧化剂NAC可以在降低ROS水平及MAPK通路相关蛋白表达的同时抑制枸橼酸铁铵所致的细胞凋亡。
　　 结论：
　　 铁超载能使成骨细胞增殖受到抑制，并且通过增加细胞内ROS水平，激活MAPK通路，使p-JNK和p-p38表达明显增高，从而导致成骨细胞凋亡。

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