發(fā)布時間：2018-02-17 02:08

  本文關鍵詞： 成骨生長肽(OGP) 骨髓基質干細胞(BMSCs) 成骨 增殖 促有絲分裂原活化蛋白激酶(MAPK)　出處：《復旦大學》2006年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】： 目的：成骨生長肽(OGP)是一種在哺乳動物體內廣泛存在的由14個氨基酸組成的多肽。其序列已測定。我們在體外人工合成了成骨生長肽，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)它在體內和體外具有明顯的促成骨作用。骨髓基質干細胞(BMSCs)是存在于骨髓組織中的成體干細胞，具有多向分化能力。本實驗前兩部分研究了合成成骨生長肽(sOGP)對體外培養(yǎng)的大鼠及人BMSCs增殖和分化的影響，以驗證sOGP的促成骨作用是否是通過其對BMSCs的作用實現(xiàn)的。既往的研究顯示OGP受體屬于一種G蛋白耦聯(lián)受體(GPCRs)，而MAPK信號傳導通路是GPCRs重要的下游信號通路之一，實驗第三部分即研究了MAPK家族中三個主要成員：ERK、JNK、p38激酶在sOGP作用后的表達變化，以研究sOGP作用的細胞內分子機制。 方法：實驗第一部分研究了不同濃度的sOGP對大鼠BMSCs增殖和向成骨方向分化的影響。采用貼壁法分離培養(yǎng)大鼠BMSCs。采用倒置顯微鏡和電子顯微鏡觀察sOGP作用后細胞形態(tài)的變化。采用MTT法測量各組細胞增殖率并繪制生長曲線，以研究sOGP對細胞增殖的作用。采用RT-PCR、化學測量、組織化學及免疫組織化學染色等方法，在mRNA和蛋白兩個水平檢測堿性磷酸酶(ALP)、Ⅰ型膠原(COLⅠ)、骨鈣素(OC)等成骨標志物的表達，并與經(jīng)典的成骨誘導劑地塞米松相對比，進行定量分析。 實驗第二部分進一步研究了sOGP對人BMSCs增殖和向成骨方向分化的影響。采用密度梯度離心和貼壁分離法相結合獲得了比較均一的人BMSCs。對細胞形態(tài)觀察、細胞增殖率和成骨標志物表達的檢測方法與第一部分相同，并比較了sOGP對大鼠和人BMSCs作用的異同。 實驗第三部分研究了sOGP作用后，人BMSCs細胞內MAPK家族中三個主要成員的表達變化。采用Western-blot方法檢測了sOGP作用后第1、2、4、6、8、10、12、14、16天時，ERK、JNK、p38激酶及其磷酸化激活形式的水平變化。采用ERK1／2通路特異性的阻斷劑U0126預處理細胞后，觀察對sOGP促成骨作用的影響。 結果：加入sOGP后，大鼠BMSCs形態(tài)發(fā)生明顯變化，隨著培養(yǎng)時間延長，可見有致密的細胞結節(jié)和骨小梁樣結構出現(xiàn)，電鏡觀察顯示細胞處于功能活躍狀態(tài)。sOGP對大鼠BMSCs增殖的影響隨濃度不同而顯示出輕度抑制和輕度促進的作用，其中在10~(-9)mol／L時，抑制作用最明顯。而RT-PCR發(fā)現(xiàn)sOGP作用后細胞內三種成骨標志物的mRNA都有表達，而ALP測量和細胞染色結果則顯示了ALP和COLⅠ在蛋白水平的表達以及鈣結節(jié)的存在，結果定量分析顯示，在sOGP濃度為10~(-9)mol／L時成骨標志物的表達水平最高，顯示出最強的促成骨能力，并強于地塞米松對照組。 sOGP對人BMSCs的作用與大鼠不盡相同，雖然也有形態(tài)上的明顯變化并形成細胞結節(jié)，但沒有骨小梁樣結果出現(xiàn)，電鏡觀察也提示細胞處于功能活躍狀態(tài)。sOGP對人BMSCs增殖的作用也受濃度影響，基本上是輕度促進作用，，其中在10~(-9)mol／L時，促進作用最明顯。RT-PCR、細胞染色和ALP測量也證實了成骨標志物的表達，定量分析也以10~(-9)mol／L濃度組促成骨能力最強，并強于地塞米松對照組。 sOGP作用后，Western-blot檢測發(fā)現(xiàn)，細胞內ERK1／2的表達在各時間點沒有明顯變化，但其磷酸化激活形式在第2天左右開始升高，第4天達到峰值(比基線水平高出約5—6倍)，6天后逐漸降至基線水平，而這一時期正是細胞向成骨方向轉化的關鍵時期。p38的總量也沒有明顯變化，而磷酸化的p38約在第8天左右開始升高，10天左右達到峰值(比基線水平高約3倍)，12后降至基線水平。JNK的表達則沒有明顯變化。采用U0126預處理細胞，特異性阻斷ERK1／2的作用后發(fā)現(xiàn)sOGP促進細胞ALP表達的作用幾乎完全被阻斷，而脂肪染色則顯示細胞發(fā)生了向脂肪方向的轉化。 結論：1．合成成骨生長肽(sOGP)對大鼠和人骨髓基質干細胞(BMSCs)均有明顯的促成骨作用。這種作用的強弱與sOGP的濃度密切相關，在10~(-9)mol／L濃度下，其促成骨作用最強。 2．合成成骨生長肽(sOGP)對大鼠和人骨髓基質干細胞(BMSCs)增殖的作用隨濃度不同而不同，分別表現(xiàn)為輕度促進和輕度抑制的作用。 3．ERK1／2信號傳導通路在sOGP誘發(fā)的BMSCs向成骨方向轉化的過程中起著重要作用。阻斷ERK1／2通路可以阻斷sOGP的這種促成骨作用，而使BMSCs發(fā)生向成脂肪方向的轉化。
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【學位授予單位】：復旦大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：R341

【引證文獻】

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1 米爾薩力江·亞森;郭常軍;費琴明;陳統(tǒng)一;崔大敷;;基因芯片分析成骨生長肽對OPG~(-/-)小鼠骨髓間充質干細胞的作用[J];中國組織工程研究與臨床康復;2011年27期

本文編號：1516972