β-连环蛋白在骨折修复过程中表达及其意义

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1、β-连环蛋白在骨折修复过程中表达及其意义【摘要】目的观察β-连环蛋白在骨折愈合期间变化规律，探讨其在骨折愈合期间可能的作用。方法对32只Tcf报道鼠制作胫骨骨折模型。随机分为三组：I组-对照组2只；II组-骨折组24只；III组-Dkk-1注射组6只。应用Westernblot分析对各组骨折愈合不同时间点β-连环蛋白水平进行测定。同时进行组织形态学测量等。结果正常骨组织中β-连环蛋白水平低，在整个骨折愈合期间呈现高表达。Dkk-1腺病毒处理的骨痂样本显示β-连环蛋白水平低于未用Dkk1的骨痂样本。组织形态学测量发现，Ad-Dkk1处理组骨痂切

2、片诸参数测量(软骨和骨组织占整个骨痂组织量的比例，小梁骨的直径(μm)，数量(每毫米)数值均低于对照组，II组小梁骨的间隔(μm)明显短于Ad-Dkk-1处理组。结论β-连环蛋白在骨折愈合中发挥重要作用，激活它的措施可能有助于骨折愈合。�【关键词】β-连环蛋白;Dkk-1;骨折修复�6胚胎骨骼发育过程中β-连环蛋白信号途径(它激活Tcf-依赖性转录)中的β-连环蛋白是一个关键性的调节剂。但在骨折愈合期间β-连环蛋白的作用尚未见相关报道。本研究目的旨在调查β-连环蛋白在骨折愈合期间发挥何种作用，以期可能发现一个新的治疗途径应用它去改善骨折的愈合

3、。�1材料与方法�1．1模型制作TCF报道鼠32只，体质量为42~56g，平均体质重量51．3g，同等条件下饲养。随机分为三组。2只未骨折的动物作为对照组；骨折模型24只；骨折+Ad-Dkk1组(所需的Ad-Dkk1由stanforduniversityKelvinKuo教授提供)。模型制作按照Hiltunen描述的方法进行[1]。于髌韧带上作纵行切口，屈曲膝关节，显露胫骨上端，于胫骨结节上方用大号缝线针打孔，置入0．3mm直径的固定针。用锐利的剪刀于胫骨中上段剪断造成骨折。III组中骨折后随即以每只鼠109pfu的剂量的Ad-Dkk-1注入

4、骨折部位。�1．2观察指标分别于术后3d、1周、2周、3周从II组中分别随机选择6只动物断颈处死，获取骨痂标本置于-70℃深低温冰箱中备用。II组中每个时期处死的6只动物中进行β-连环蛋白水平的Western分析和组织形态学观察和测量。III组中Ad-Dkk-1处理的6只动物于骨折后第3周处死，随机选择3只鼠的骨痂标本行β-连环蛋白的Western分析，另3只行组织形态学观察和测量。组织形态学观察和测量应用组织图像分析窗口(IMAGEProPlus图像分析软件)，测量1．6mm26面积，对以下骨痂参数进行分析：软骨和骨组织占整个骨痂组织量的比

5、例；小梁骨的直径(μm)；骨小梁的数目(个/每毫米)，小梁骨的间隔(μm)。�所得数据经SAS软件包处理，两组间诸参数的比较采用t检验，以P值表示统计学差异，P<0．01表示差异有统计学意义。�2结果�2．1骨折愈合期间β连环蛋白水平完整的骨组织中β-连环蛋白水平低，在骨折后3d、1周、2周和3周β-连环蛋白水平明显增加(图1)。�应用Dkk腺病毒-1(Dkk1为信号传导拮抗剂)处理的骨痂样本在第3周时Western分析结果显示β-连环蛋白水平低于未用Dkk-1的骨痂样本(图2)。第3周时两组β-连环蛋白相对定量结果显示Dkk1组β-连环蛋白

6、水平明显较未注射组降低，差异有统计学意义(P<0．O1)(图3)。�2．2组织形态学测量组织形态学测量发现，Ad-Dkk1处理组骨痂切片诸参数测量(软骨和骨组织占整个骨痂组织量的比例，小梁骨的直径(μm)，数量(每毫米))数值均低于对照组，II组小梁骨的间隔(μm)明显短于Ad-Dkk-1处理组，二者比较差异有统计学意义(P<0．O1)。(图4-8)为两组中诸参数比较的直方图。�3讨论� 6细胞的Wnt通路主要由以下几种蛋白构成：β-连环蛋白、APC、GSK-3β、Axin、TCF、LEF-1等。β-连环蛋白是Wnt通路的正向调节因素，而AP

7、C蛋白、GSK-3β、Axin是负向调节因素[2]。Wnt/β-连环蛋白信号通路的关键分子是β-连环蛋白，其核心事件是调节β-连环蛋白的稳定性。Wnt/β-连环蛋白通路的自身稳定受到β-连环蛋白上下游分子信号传导反馈调节以及与其它细胞信号传导的交互作用维持。对Wnt信号及其以β-连环蛋白为中心的信号转到网络分子机制的进一步研究，可以为我们更好的解释生命现象，有助于疾病的防治。�在胚胎骨形成过程中，β-连环蛋白是骨骼发育必需的，缺乏β-连环蛋白鼠类胚胎在性交7d后不能正常发育。β-连环蛋白也调节骨量，含有a(I)1胶原Cre转基因的成骨细胞β-

8、连环蛋白耗竭引起老鼠骨量减少，而源于I型胶原启动子等位基因的β-连环蛋白过度表达则引起骨量增加，使Lrp5缺陷动物骨骼缺陷恢复。可见它的激活导致骨密度的增加[3-5