成骨细胞特异性TGFBR2基因敲除小鼠发生骨质疏松

摘要

转化生长因子-β（TGF-β）信号通路在调节多种组织和器官的细胞增殖、分化、迁移和凋亡等过程中起重要的作用。大量的TGF-β贮于骨基质之中，是骨骼发育和骨重建的重要调节者。以前的研究结果显示成骨细胞特异的表达显性负效TGFBR2后，转基因小鼠出现骨重建下降及骨量增加表型，然而成骨细胞特异的敲除TGF-β信号通路的关键分子Smad4基因后，小鼠早期呈现严重的骨质疏松。为了进一步研究TGFBR2介导的TGF-β信号通路在骨量稳态维持中的作用，我们利用Cre-loxP系统构建了成骨细胞特异性TGFBR2基因敲除小鼠。成骨细胞敲除TGFBR2基因后，小鼠早期生长延迟及骨密度下降，μ-CT及骨组织形态计量结果显示骨体积明显下降及骨形成速率明显降低。另外，TGFBR2基因敲除小鼠血清碱性磷酸酶水平也明显下降。进一步研究发现TGFBR2基因敲除小鼠的骨吸收能力也较对照小鼠明显降低。这些结果表明TGFBR2基因敲除小鼠发生了低转换率的骨质疏松。通过TGFBR2基因敲除小鼠原代成骨细胞的研究，发现TGFBR2基因敲除后成骨细胞分化加快、凋亡增加。我们提供的体内及体外遗传学证据表明，在骨重建过程中，内源性的TGF-β通过作用于成骨细胞来协调骨量稳态的维持，成骨细胞对TGF-β反应性的改变导致骨重建的异常以及骨质疏松的发生。成骨细胞特异性TGFBR2基因敲除骨质疏松小鼠模型可用于深入研究TGF-β信号通路在维持正常成骨细胞功能以及骨质疏松发生中的作用及其分子机制，并可用于骨质疏松治疗药物的筛选和治疗方案的评价。

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文献回顾

1. 骨量稳态的维持

2. TGF-β 信号通路

3. TGF-β 对体外培养成骨细胞的作用

4. TGF-β 在体内对骨形成的作用

5. TGF-β 信号通路在骨代谢疾病中的作用

成骨细胞特异性 TGFBR2 基因敲除小鼠发生骨质疏松

1 材料

2 方法

3 结果

4 讨论

小结

参考文献

附 录

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