發(fā)布時(shí)間：2019-03-20 19:41

【摘要】：背景：運(yùn)動(dòng)能促進(jìn)骨生長(zhǎng),影響骨代謝。不同方式運(yùn)動(dòng)對(duì)骨密度的影響及成骨細(xì)胞作用的機(jī)制一直是研究熱點(diǎn)之一。Notch信號(hào)通路作為參與骨細(xì)胞增殖、分化過(guò)程的關(guān)鍵信號(hào)通路,一直廣受關(guān)注。但其研究多集中在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,關(guān)于運(yùn)動(dòng)干預(yù)下骨組織中Notch信號(hào)通路的激活及調(diào)控骨代謝的作用機(jī)制研究還未見(jiàn)報(bào)道。醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)：Notch信號(hào)通路在BMP9誘導(dǎo)間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨分化的過(guò)程中發(fā)揮重要調(diào)控作用；對(duì)成骨細(xì)胞施加流體剪切力刺激,可上調(diào)Notch信號(hào)通路關(guān)鍵因子表達(dá),激活Notch信號(hào)通路。同時(shí)運(yùn)動(dòng)與肌肉、腦組織中Notch信號(hào)通路相關(guān)研究表明,運(yùn)動(dòng)能夠激活肌肉、腦組織中Notch信號(hào)通路,影響目標(biāo)基因的表達(dá)。所以研究Notch信號(hào)通路在不同方式運(yùn)動(dòng)促進(jìn)骨生長(zhǎng)的調(diào)控機(jī)理,可以為運(yùn)動(dòng)調(diào)控骨代謝提供新證據(jù),為青少年健骨提供的理論依據(jù)。目的：本研究對(duì)生長(zhǎng)期小鼠進(jìn)行不同方式的運(yùn)動(dòng)干預(yù),即研究下坡跑運(yùn)動(dòng)、平坡跑運(yùn)動(dòng)和游泳運(yùn)動(dòng)對(duì)生長(zhǎng)期小鼠骨密度、骨礦物質(zhì)含量及骨代謝關(guān)鍵因子表達(dá)的影響,利用RT-PCR、硬組織切片、免疫組織化學(xué)、原代MSCs增殖和分化等多種技術(shù)從細(xì)胞、蛋白、mRNA.骨量等層面,對(duì)不同方式的運(yùn)動(dòng)調(diào)控生長(zhǎng)期小鼠成骨細(xì)胞增殖和分化、影響骨代謝及Notch信號(hào)通路關(guān)鍵因子表達(dá)情況的生物學(xué)機(jī)制進(jìn)行研究,為不同方式運(yùn)動(dòng)調(diào)控骨代謝提供新證據(jù),為促進(jìn)青少年骨生長(zhǎng)發(fā)育提供科學(xué)的依據(jù),豐富運(yùn)動(dòng)健骨理論。方法：24只處于生長(zhǎng)期的4周齡C57 BL/6型小鼠,安靜狀態(tài)下飼養(yǎng)七天,隨機(jī)分為4組：下坡跑臺(tái)組(DT組,n=6)、平坡跑臺(tái)組(T組,n=6)、游泳組(S組n=6)、安靜對(duì)照組(C組,n=6)。訓(xùn)練方案如下：下坡跑臺(tái)組訓(xùn)練時(shí),跑臺(tái)速度設(shè)定為0.8km/h,坡度設(shè)定為-9°；平坡跑臺(tái)組訓(xùn)練時(shí),速度為0.8km/h,坡度設(shè)定為水平；游泳組訓(xùn)練在水深約40cm、水溫30℃+2℃環(huán)境中進(jìn)行,用工具撥動(dòng)靜止不動(dòng)的小鼠進(jìn)行游泳訓(xùn)練。訓(xùn)練時(shí)間定為每天下午18：00開(kāi)始,持續(xù)40分鐘,每周訓(xùn)練5次,共8周。訓(xùn)練結(jié)束后,利用原子吸收法測(cè)脛骨骨礦物質(zhì)含量；雙能X射線測(cè)肱骨遠(yuǎn)端骨密度；RT-PCR檢測(cè)股骨中BMP9、Notch1、 Notch2、Jagged1、Delta1、PS1、APH1、HES1等mRNA表達(dá)；ALP染色法檢測(cè)成骨細(xì)胞ALP活性,Von Kossa染色檢測(cè)成骨細(xì)胞礦化能力；免疫組織化學(xué)技術(shù)檢測(cè)Notch信號(hào)通路中Notch1受體胞內(nèi)活化片段(NICD)的表達(dá)情況。結(jié)果：1、與安靜組(C組)相比,下坡跑臺(tái)組(DT組)、平坡跑臺(tái)組(T組)和游泳運(yùn)動(dòng)組(S組)小鼠體重沒(méi)有顯著差異(P0.05)。2、雙能X射線檢測(cè)肱骨遠(yuǎn)端骨密度結(jié)果顯示：運(yùn)動(dòng)促進(jìn)小鼠骨密度增強(qiáng),其中下坡運(yùn)動(dòng)效果最為顯著。與C組相比,T組和S組小鼠骨密度都顯著性增強(qiáng)(P0.05),DT組小鼠骨密度極顯著性增強(qiáng)(P0.01)。3、原子吸收法檢測(cè)脛骨骨礦物質(zhì)含量結(jié)果表明：運(yùn)動(dòng)能增加小鼠骨組織中鈣、磷含量,其中下坡跑運(yùn)動(dòng)效果最顯著,游泳運(yùn)動(dòng)效果不明顯。與C組相比,DT組、T組和S組小鼠骨礦含量升高,DT組升高程度極顯著(P0.01)。4、運(yùn)用RT-PCR方法檢測(cè)股骨中BMP9、Notch1、Notch2、Jaggedl、Deltal、 PS1、APH1、HES1等mRNA表達(dá),發(fā)現(xiàn)：不同方式運(yùn)動(dòng)上調(diào)骨組織BMP9、Jaggedl、Notch1、PS1、APH1、HES1等mRNA的表達(dá)水平。5、利用免疫組織化學(xué)技術(shù)檢測(cè)Notch1受體胞內(nèi)活化片段(NICD)的表達(dá)情況,結(jié)果表明：DT組和T組小鼠骨組織中Notch1受體胞內(nèi)片段(NICD)的相對(duì)表達(dá)量顯著高于C組和S組(P0.05)6、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)體外增殖和分化情況比較,發(fā)現(xiàn)：T組和S組成骨細(xì)胞ALP活性比DT組高,C組ALP活性最低；而成骨細(xì)胞礦化能力比較：DT組最高、T組次之、C組最弱。結(jié)論：1、跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)能夠顯著上調(diào)Notch信號(hào)通路中配體Jagged1、受體Notch1、γ-分泌酶及目標(biāo)基因Hes1的表達(dá),激活骨組織中Jagged1/Notch1-Hes1信號(hào)通路,并且下坡跑運(yùn)動(dòng)能高度激活Jagged1/Notch1-Hes1信號(hào)通路。2、運(yùn)動(dòng)促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為成骨細(xì)胞,增加成骨細(xì)胞數(shù)量,增強(qiáng)成骨能力,其中下坡跑運(yùn)動(dòng)對(duì)增強(qiáng)成骨細(xì)胞成骨能力最有效；游泳運(yùn)動(dòng)雖能促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖,但對(duì)成骨細(xì)胞的分化成熟及提高成骨能力影響不明顯。3、運(yùn)動(dòng)能顯著增加生長(zhǎng)期小鼠的骨礦物質(zhì)含量,增強(qiáng)骨密度,且下坡跑運(yùn)動(dòng)效果更顯著。4、運(yùn)動(dòng)促進(jìn)骨生長(zhǎng)的機(jī)制之一可能是：運(yùn)動(dòng)上調(diào)骨組織中BMP9的表達(dá),提高Notch1、Jagged1、PS1和APH1表達(dá)水平,激活Jagged1/Notch1-Hes1信號(hào)通路,作用于目標(biāo)基因,誘導(dǎo)成骨細(xì)胞增殖分化,提高骨礦物質(zhì)含量及增強(qiáng)骨密度,進(jìn)而影響骨生長(zhǎng)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：G804.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2444567