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《力学刺激对绝经后骨质疏松大鼠成骨细胞作用的细胞分子基础》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、四川大学博士学往论丈—中丈摘要力学刺激对绝经后骨质疏松大鼠成骨细胞作用的细胞分子基础生物医学工程专业研究生:李良指导教师:陈槐抑骨质疏松(osteoporosis)是以骨量减少，骨组织微观结构退化，致使骨脆性增加以及易于发生骨折为特征的一种全身性骨骼系统疾病。骨质疏松的主要危害是其并发症-一骨折。长期以来已经认识到力学因素在骨质疏松的发生发展过程中具有重要的作用;除了医学治疗以外，预防和治疗骨质疏松的重要因素，就是运动。研究表明，对于绝经后妇女，体育锻炼和增加活动，有助于维持骨矿密度，降低骨质疏松的危险
2、。在体内，力学负荷可以抑制骨吸收，增加骨形成，骨细胞可以将力学信号转变成细胞生物化学合成反应。但是，这种力学信号传导的机制仍不清楚。本文的目的就是:1)探讨周期性双轴力学应变对体外培养的成骨细胞增殖、分化与合成功能的影响;2)探讨周期性双轴力学应变对体外培养的成骨细胞膜表面integrina;、0:、0。表达的影响和integrina:、0;、0,mRNA表达的变化。3)探讨integrina:、0:、0。表达量变化与成骨细胞增殖和功能活性间可能的相关关系;力学信号转变为成骨细胞细胞增殖与生物合成反应可
3、能的机制。选用3月龄和6月龄雌性Sprague-Dawley(SD)大鼠，采用双侧卵巢切除术，建立骨质疏松模型。实验分成4组:3月对照组(3control),3月卵巢切除组(3ovx),6月对照组(6control),6月卵巢切除组(6ovx)。分别从各组大鼠颅顶骨分离成骨细胞，在含10%胎牛血清的F-12培养液中分别培养成骨细胞，并接种在周期性双轴力学应变装置(Flexercell)中。这种周期性双轴力学应变装置，可以提供一个基本均匀的应变场，使在硅橡胶膜上生长的成骨细胞受到一个基本相同的应变作用。当
4、细胞生长至亚融合状态(Sub-力孕刹激对绝经后甘质从松大民成骨细胞作用的细胞分子基抽—李良confluence)，给细胞施加力学刺激，频率为1Hz，力学刺激分别为400,1000,4-000，strain:作用时间分别为每天30min,2,4,8h，共加载两天。以未受力学刺激的细胞为对照组，受力学刺激的细胞为实验组，并进行比较。采用流式细胞技术测定integrin。:，0，，0a在成骨细胞膜上的表达量、细胞周期分布与细胞增殖变化;采用同位素标记方法检测成骨细胞骨钙素、I型前胶原C端前肤(PICP)和总蛋
5、白的分泌量;采用鬼笔环肤染色肌动蛋白(F-actin)，在荧光共聚焦显微镜下观察细胞骨架结构的变化。结果表明:1)3ovx组和6ovx组大鼠切除卵巢3月后，雌激素分泌量降低，骨量减少，骨力学性能下降，表现出与妇女绝经后相似的高骨转换率骨质疏松。2)在静态培养条件下，从各组大鼠分离的颅顶骨成骨细胞均有integrina2,0=0a蛋白水平的表达，其中0:表达量最高。6ovx组成骨细胞integrina2,0，的表达量明显降低:其余各组间无明显差异.3)在静态培养条件下，3ovx组和6ovx组大鼠成骨细胞增
6、殖活性明显增高，这与绝经后骨质疏松骨代谢的高转换率相一致。4)3control组成骨细胞对力学刺激YA敏感，较小的力学应变(400“strain)作用就可上调integrina2,0，、0。的表达量，促进成骨细胞合成骨基质的能力增加，促进成骨细胞的增殖、分化。在1000t,strain力学刺激下，3control组成骨细胞integrina2,0=0:的表达量出现明显上调，成骨细胞合成骨基质的能力增加也最为明显。在4000ustrain力学刺激下，3control组成骨细胞integrina:，0，，0
7、。的表达量进一步增高，对3control组成骨细胞的作用主要是增加成骨细胞的增殖活性，抑制成骨细胞的分化成熟。5)6control组成骨细胞对力学刺激的敏感性低于3control组成骨细胞。在10001'strain力学刺激下，成骨细胞integrina2,0,0，的表达量出现上调:在4000ustrain力学刺激下，成骨细胞integrina。，0，，0，的表达量明显上调，成骨细胞合成骨基质的能力与增殖活性增加。但力学刺激对6control组成骨细胞合成分泌功能和细胞增殖活性的影响明显于小于对3con
8、trol组成骨细胞的影响。6)3ovx组和6ovx组在4444ustrain力学刺激下integrina,5=0，的表达量才出现明显上调和成骨细胞的合成分泌功能的增加。表明3ovx组和6ovx组成骨细胞对力学刺激的敏感性降低。7)力4四川大学博士孕位论文—中丈摘要学刺激引起3control组成骨细胞integrina2,Pi,0:表达量上调的幅度明显高于6control,3ov:和6ovx组成骨细胞的表达:但力学刺激对各组成骨细胞integ
