本文關(guān)鍵詞：CaR介導(dǎo)的軟骨細(xì)胞異常終末分化在單側(cè)前牙反（牙合）所致TMJ OA中的關(guān)鍵作用研究

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【摘要】：顳下頜關(guān)節(jié)紊亂病(temporomandibular disorder,TMD)是口腔常見疾患之一,主要累及顳下頜關(guān)節(jié)(temporomandibular joint,TMJ)軟、硬組織和頜面-頸肩部肌肉,典型癥狀包括關(guān)節(jié)彈響、下頜運動障礙、相關(guān)肌肉疼痛等。TMD的重癥表現(xiàn)之一為顳下頜關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎(temporomandibular joint osteoarthritis,TMJ OA)。OA的最主要病理改變之一為關(guān)節(jié)軟骨退變。在晚期OA患者退變軟骨中,大多可以發(fā)現(xiàn)正常軟骨中所未有的鈣鹽沉積,這些沉積的鈣鹽結(jié)晶主要包括兩大類:基礎(chǔ)磷酸鈣(basic calcium phosphate,BCP)和無水焦磷酸鈣(calcium pyrophosphate dehydrate,CPPD),這些鈣鹽結(jié)晶在OA的發(fā)生和發(fā)展過程中均發(fā)揮了作用。65.8%存在結(jié)構(gòu)改變的TMD患者的下頜髁突軟骨內(nèi)同樣也有鈣鹽的異常沉積現(xiàn)象。但是早期OA中是否即出現(xiàn)鈣鹽異常沉積目前還缺乏研究。鈣鹽異常沉積過程中同時伴隨有Ca離子濃度的改變,Ca離子敏感受體(calcium sensing receptor,CaR)是一種膜表面受體,其主要作用就是感受細(xì)胞外的Ca離子濃度變化,CaR在骨骼系統(tǒng)的發(fā)育過程中發(fā)揮了重要作用。目前對于CaR在OA發(fā)病及發(fā)展中的作用研究極少,僅有文獻報道過在幾內(nèi)亞豬的自發(fā)性膝關(guān)節(jié)OA軟骨中存在CaR高表達(dá),但對于CaR在OA中的具體作用仍然缺乏研究。我們課題組前期研究表明對sd大鼠或小鼠施加單側(cè)前牙反牙合(unilateralanteriorcrossbite,uac)的異常咬合刺激,可以誘導(dǎo)下頜髁突軟骨出現(xiàn)典型的oa樣退變,具體表現(xiàn)為tmj髁突軟骨細(xì)胞凋亡增加、增殖減少,軟骨基質(zhì)降解,炎性因子和基質(zhì)金屬蛋白酶(matrixmetalloproteinase,mmps)表達(dá)增加,軟骨下骨早期即出現(xiàn)骨吸收等。本研究基于該動物模型,首先探索研究早期tmjoa軟骨中是否存在異常鈣鹽沉積的現(xiàn)象以及參與調(diào)節(jié)鈣鹽沉積的相關(guān)分子的表達(dá)變化,明確鈣鹽結(jié)晶對于tmjoa軟骨退變的病理性影響;其次探索研究car在tmjoa軟骨中的表達(dá)變化,以及其與軟骨細(xì)胞增殖、分化之間的關(guān)系及可能的相關(guān)分子調(diào)控機制;最后對uac模型大鼠進行tmj局部注射給藥抑制car活性,觀察其對tmjoa的治療作用,并利用軟骨細(xì)胞特異性car敲除小鼠從基因水平驗證抑制car對于tmjoa的治療作用。研究結(jié)果:1.uac刺激組大鼠髁突軟骨基質(zhì)內(nèi)膠原纖維斷裂、軟骨細(xì)胞周圍出現(xiàn)大量基質(zhì)小泡,為鈣鹽結(jié)晶提供了初始位點和晶核;uac刺激使得軟骨內(nèi)抑制bcp結(jié)晶形成分子mgp、cd73、npp1和ank的表達(dá)減少,同時mmp13、tnap等促進bcp晶體形成的分子表達(dá)增加,共同作用促進bcp結(jié)晶的形成;形成的bcp晶體可以刺激軟骨細(xì)胞高表達(dá)mmp3、mmp9和mmp13等基質(zhì)降解分子,同時減少colii、colx和aggrecan等軟骨細(xì)胞表型分子的表達(dá)。2.uac實驗組大鼠髁突軟骨2w時即開始出現(xiàn)car的表達(dá)增高,4w時繼發(fā)有pthrp的表達(dá)上調(diào),但是其唯一受體ppr的表達(dá)從2w時即顯著降低;增殖相關(guān)分子cdca8、ccnb2、ki67和軟骨細(xì)胞表型分子col-ii、aggrecan的表達(dá)從2w時開始顯著降低,終末分化相關(guān)分子runx2、alp、ocn的表達(dá)從4w開始顯著增高。3.car活化可以促進p38和erk的磷酸化,抑制car、p38可以對pthrp表達(dá)和軟骨細(xì)胞增殖(cdca8、ccnb2、ki67)產(chǎn)生影響;抑制car、erk、runx2可以對軟骨細(xì)胞表型分子(col-ii、aggrecan)及終末分化(runx2、alp、ocn)產(chǎn)生影響。car活化對ppr表達(dá)無明顯作用。4.在uac大鼠tmj周圍局部注射car抑制劑nps2143或是在uac小鼠軟骨細(xì)胞內(nèi)特異性敲除car均可以顯著增加髁突軟骨厚度及基質(zhì)內(nèi)蛋白多糖的含量,減少car的表達(dá)的同時增加ppr的含量;增加增殖相關(guān)分子(cdca8、ccnb2、ki67)和軟骨表型分子(Col-II、Aggrecan)的表達(dá),降低軟骨細(xì)胞的終末分化(Runx2、ALP、OCN)標(biāo)志分子的水平。研究結(jié)論:1.軟骨內(nèi)鈣鹽沉積是咬合源性TMJ OA早期的重要變化之一,其鈣鹽沉積以BCP結(jié)晶為主。2.在TMJ OA早期即有CaR的表達(dá)增高、增殖活動降低和終末分化加強,其增殖活動變化的信號通路主要為:CaR→p38→PTHrP→Ccnb2/Cdca8/Ki67;其終末分化變化的主要信號通路為:CaR→ERK→Runx2→ALP/OCN/Runx2;CaR通過調(diào)節(jié)PTHrP信號和Runx2信號,對軟骨細(xì)胞發(fā)揮促進增殖和促終末分化的作用,二者之間的平衡對于軟骨細(xì)胞的命運走向具有重要影響。3.抑制CaR活性可以顯著改善UAC所致TMJ OA軟骨的病變,增加軟骨內(nèi)基質(zhì)含量及厚度,促進軟骨細(xì)胞增殖的同時抑制其終末分化。CaR分子有望成為OA治療的新靶點。
【關(guān)鍵詞】：顳下頜關(guān)節(jié)紊亂病 骨關(guān)節(jié)炎 鈣鹽結(jié)晶 鈣離子敏感受體 軟骨細(xì)胞
【學(xué)位授予單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R782.6
【目錄】：

• 縮略語表5-7
• 中文摘要7-10
• 英文摘要10-13
• 前言13-15
• 文獻回顧15-33
• 實驗一 單側(cè)前牙反牙合對大鼠下頜髁突軟骨內(nèi)鈣鹽沉積的影響33-53
• 1 材料34-35
• 2 方法35-42
• 3 結(jié)果42-49
• 4 討論49-53
• 實驗二 UAC對大鼠下頜髁突軟骨內(nèi)CaR及相關(guān)分子的表達(dá)影響53-61
• 1 材料54
• 2 方法54-55
• 3 結(jié)果55-58
• 4 討論58-61
• 實驗三 CaR對PTHrP信號及軟骨細(xì)胞增殖、表型改變及分化的分子調(diào)控機制研究61-73
• 1 材料61-62
• 2 方法62-65
• 3 結(jié)果65-70
• 4 討論70-73
• 實驗四 抑制CaR對UAC模型大鼠下頜髁突軟骨的影響73-87
• 1 材料73-74
• 2 方法74-77
• 3 結(jié)果77-84
• 4 討論84-87
• 小結(jié)87-89
• 參考文獻89-110
• 個人簡歷和研究成果110-112
• 致謝112

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本文編號：1120303