利用ADAMTS-18基因敲除小鼠研究ADAMTS-18在骨骼發(fā)育中的作用及機制
本文關(guān)鍵詞:利用ADAMTS-18基因敲除小鼠研究ADAMTS-18在骨骼發(fā)育中的作用及機制,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:背景:含I型血小板結(jié)合蛋白模體的解整合素樣金屬蛋白酶ADAMTSs (a disintegrin andmetalloproteinase with thrombospondin motifs)是一類游離在血漿中的或者整合在細胞外基質(zhì)的金屬蛋白酶亞家族,共有19個成員,廣泛表達于人體的多種組織和器官,參與多種病理與生理過程。ADAMTS-18是一種“孤兒ADAMTSs (orphan ADAMTSs) ",即不知功能或底物的ADAMTS家族成員。有報道顯示ADAMTS-18與腫瘤發(fā)生、眼睛發(fā)育,及凝血酶切割相關(guān)。最近,生物信息學研究提示ADAMTS-18為一種新的骨密度發(fā)育相關(guān)基因,與人類的股骨骨折密切相關(guān)。我們前期研究發(fā)現(xiàn),ADAMTS-18參與了血栓溶解過程。為了進一步闡明ADAMTS-18在體內(nèi)的生物學作用,課題組在國際上率先建立了ADAMTS-18基因敲除(ADAMTS-18-/-)小鼠。在繁育ADAMTS-18基因敲除小鼠的過程中我們發(fā)現(xiàn)ADAMTS-18基因完全敲除小鼠有顯著的體格減小,提示ADAMTS-18基因缺失后會影響骨骼重塑。本研究首次利用ADAMTS-18基因敲除小鼠來探討ADAMTS-18對小鼠骨骼發(fā)育的影響及可能的分子機制。目的:本研究中,我們將利用ADAMTS-18基因敲除小鼠,研究ADAMTS-18與骨骼發(fā)育及骨質(zhì)疏松的關(guān)系;同時結(jié)合蛋白質(zhì)組學分析,探討ADAMTS-18影響骨骼重塑的可能的分子機制,從而為臨床骨質(zhì)疏松等骨相關(guān)疾病的治療提供新的靶點。方法:1、將ADAMTS-18+/-基因型雜合子的小鼠(以下簡稱HT)雄雌交配繁殖,利用PCR鑒定基因型,得到足夠數(shù)量的同一出生時期的ADAMTS-18+/+野生型小鼠(以下簡稱WT),ADAMTS-18-/-基因敲除小鼠(以下簡稱KO),全部為雄鼠。2、監(jiān)測ADAMTS-18基因敲除小鼠與野生鼠從胚胎時期一直到15 W的體重及身長,15 W后將小鼠麻醉處死取椎骨、股骨、脛骨、橈骨、肱骨,分別測出長度、重量以及生物力學檢測;3、通過生物信息學、HE(蘇木素伊紅)染色、Micro CT (微計算機斷層掃描技術(shù))及電鏡等方法,探討ADAMTS-18調(diào)控骨骼發(fā)育的機制。結(jié)果:1、KO小鼠與WT小鼠體重身長有顯著差異,基因敲除小鼠身長偏短,體重偏輕。2、KO小鼠與WT小鼠全身骨密度有顯著性差異,KO小鼠骨密度減少。3、KO小鼠與WT小鼠的股骨、脛骨、肱骨、橈骨長度重量以及生物力學均有差異,其中股骨各項指標均有顯著性差異。4、KO小鼠與WT小鼠的股骨Micro CT、電鏡以及HE染色提示ADAMTS-18缺失引起骨質(zhì)疏松及骨彈力纖維的發(fā)育異常。結(jié)論:1、ADAMTS-18基因敲除小鼠與野生鼠比較有明顯的骨骼發(fā)育異常;2、ADAMTS-18調(diào)控了骨骼重塑及骨彈力纖維發(fā)育。
【關(guān)鍵詞】:ADAMTS-18 基因敲除 骨骼 骨質(zhì)疏松 蛋白組學
【學位授予單位】:華東師范大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:R3416
【目錄】:
- 中文摘要6-8
- Abstract8-10
- 縮略詞10-15
- 第一章 前言15-20
- 1.1 ADAMTS-18的研究現(xiàn)狀15-16
- 1.2 骨質(zhì)疏松16-18
- 1.2.1 骨質(zhì)疏松的現(xiàn)狀16-17
- 1.2.2 骨質(zhì)疏松的發(fā)病機理17
- 1.2.3 骨質(zhì)疏松的臨床表現(xiàn)及診斷指標17-18
- 1.2.4 骨質(zhì)疏松的預防與治療18
- 1.3 本實驗的研究內(nèi)容及意義18-20
- 1.3.1 研究內(nèi)容18-19
- 1.3.2 研究意義19-20
- 第二章 實驗材料20-25
- 2.1 實驗動物20
- 2.2 主要實驗試劑20-21
- 2.3 主要實驗耗材21-22
- 2.4 主要實驗儀器22-23
- 2.5 PCR基因型鑒定的擴增引物23-24
- 2.6 常用試劑配方24-25
- 第三章 實驗方法25-33
- 3.1 ADAMTS-18基因敲除鼠及野生鼠的繁育及篩選鑒定25-28
- 3.1.1 繁育小鼠25
- 3.1.2 小鼠基因型鑒定及篩選25-27
- 3.1.3 實驗小鼠的選取27-28
- 3.2 小鼠體重身長的監(jiān)測28
- 3.3 小鼠活體骨密度(BMD)的測定28
- 3.4 小鼠四肢骨骼及椎骨的重量長度及生物力學測定28-29
- 3.5 骨髓細胞全蛋白的檢測---考馬斯亮藍染色29-30
- 3.6 股骨HE染色30-31
- 3.7 小鼠脛骨、股骨Micro CT掃描31-32
- 3.8 小鼠股骨電鏡掃描32
- 3.9 統(tǒng)計學分析32-33
- 第四章 實驗結(jié)果33-49
- 4.1 小鼠的繁育及PCR基因型鑒定33-34
- 4.2 小鼠身長體重的監(jiān)測34-36
- 4.3 小鼠活體骨密度(BMD)的測定及比較36-39
- 4.4 各部位骨骼的長度及重量的測定結(jié)果39-41
- 4.5 各部分骨骼生物力學測定41-43
- 4.6 股骨的HE染色結(jié)果43-44
- 4.7 Micro CT掃描結(jié)果44-46
- 4.8 股骨電鏡掃描結(jié)果46
- 4.9 課題組前期生物信息學分析46-48
- 4.10 骨髓細胞全蛋白的考馬斯亮藍染色結(jié)果48-49
- 第五章 討論49-53
- 參考文獻53-61
- 附錄61-64
- 致謝64-65
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