流体剪切力对破骨细胞降钙素受体（CTR）及整合素αVβ3 mRNA表达影响的研究

摘要

骨重建(bone remodeling)包括旧骨被吸收和新骨形成，这一过程处于动态平衡状态，从而保持全身骨骼的强度和完整性。骨吸收是通过破骨细胞的活动完成的。近年来应力对破骨细胞理化性质和功能的影响是国内外的热点：Rubin等使用弹性膜加载5％形变应力结果发现应力抑制破骨细胞的形成，并影响其募集功能；Kurata等的研究表明拉伸应力可使破骨细胞的骨吸收活性增加，并且检测出TRAPmRNA表达上升；McAllister等使用16dyes的流体剪切力处理骨髓诱导的破骨细胞，发现加载后NO、PGE2的浓度上升，并且认为破骨细胞对流体剪切力比较敏感；Burger等则认为骨形变产生的流体剪切力使破骨细胞收缩，离开骨面，降低其吸收功能；Chiba等的研究表明使用30g的压应力可增加培养中的破骨细胞数量，并认为破骨细胞的形成和混合培养中的骨髓细胞、成骨细胞的相互作用有关。但在文献检索中尚未见到有关流体剪切力对破骨细胞形成和功能相关因子一整合素、降钙素受体影响的研究报道。 一．研究目的 本研究采用1α，25一(0H)<,2>D<,3>诱导5周龄SD大鼠骨髓细胞体外培养破骨细胞，观察不同流体剪切力对其形态的影响，运用荧光定量RT-PCR方法检测破骨细胞降钙素受体、整合素αvβ3 mRNA在不同力值下表达的差异，从基因水平了解破骨细胞在不同流体剪切力下形态、功能改变，为进一步阐明应力对破骨细胞分化、成熟、迁移、功能发挥及凋亡及破骨细胞相关的信号传递奠定初步基础。 二．研究方法和内容 1．应用1α，25一(OH)<,2>D<,3>诱导5周龄SD大鼠骨髓细胞体外培养破骨细胞。采用形态学观察、TRAP染色、骨陷窝检测培养细胞，并进行细胞计数。 2．在培养第6天对培养细胞加载流体剪切力，动态观察在不同加载力值、不同加载时间的条件下破骨细胞的形态改变。 3．用荧光定量RT—PCR方法检测流体剪切力对破骨细胞降钙素受体(CTR)及整合素αVβ3 mRNA表达的影响。 三．研究结果 1．用lα，25一(0H)<,2>D<,3>诱导5周龄SD大鼠骨髓细胞体外培养的破骨细胞样经形态学观察、TRAP染色、骨陷窝检测鉴定为破骨细胞。在培养的6—7天，为TRAP阳性细胞高峰期。 2．破骨细胞在流体剪切力作用下形态变化较大，主要在胞膜部位，胞内颗粒样物质、细胞通透性也有改变。 3．流体剪切力对CTRmRNA的表达影响大致趋势(15mins组除外)：表达随力值的增大而上升，随加载的时间的延长而上升；在加载时间不变的条件下，3dyes组相对10dyes组对破骨细胞的功能影响更为明显；在加载力值不变的条件下，CTR mRNA表达随时间的延长而上升。流体剪切力对整合素αv β 3 mRNA表达为下降调节(15 mins组除外)，但缺乏与加载时间、加载力值之间的规律性。 四．结论 1．无菌条件下取5周龄雄性SD大鼠胫骨和股骨髓腔内的混合细胞，在培养基偏酸性，在10<'-8>mol／L的1 α，25。—(0H)<,2>D<,3>条件下诱导培养，经形态学、组织化学染色、骨陷窝形成检测鉴定为破骨细胞，数量较为可观。体外培养破骨细胞在6-7天达到高峰。 2．破骨细胞在流体剪切力的作用下形态有较大改变，主要在细胞膜部位，可能与破骨细胞细胞骨架的适应性改变相关。 3．流体剪切力对CTRmRNA的表达为上升调节，对整合素α v β 3mRNA表达为下降调节(15 mins组除外)。

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英文缩略词表

前言

试验一骨髓培养法诱导培养破骨细胞

试验二流体剪切力对破骨细胞影响的形态学观察

试验三流体剪切力对破骨细胞降钙素受体(CTR)及整合素αVβ3 mRNA表达的影响

参考文献

全文总结

综述

附图

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