【摘要】：目的:鑒于稀土鑭(La)化合物在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,以及La具有親骨特性,本課題以小鼠骨髓基質(zhì)細胞(BMSCs)為模型,通過分析硝酸鑭(La(NO_3)_3)在細胞培養(yǎng)環(huán)境中形成的沉淀物種類差異,研究其對BMSCs成骨分化的影響,旨在為高磷血癥患者服用碳酸鑭對骨代謝的安全性提供依據(jù)。方法:1.將不同濃度的La(NO_3)_3溶液分別加入無血清細胞培養(yǎng)液及含血清的細胞培養(yǎng)液中,離心分離沉淀物和上清,通過DLS、SEM、TEM、EDS、蛋白定量等表征方法,對形成的不同沉淀物進行形態(tài)及成分分析,確定其物種。2.從小鼠體內(nèi)分離培養(yǎng)原代BMSCs,首先通過MTT法,研究La(NO_3)_3溶液在兩種培養(yǎng)介質(zhì)中形成的不同沉淀與上清對細胞活性的影響。其次通過ALP活性測定、礦化結(jié)節(jié)形成等方法研究了不同濃度、不同體系中形成的含La沉淀物對BMSCs增殖、成骨分化及礦化的影響。最后對分子機制做了初步探討。結(jié)果:1.La(NO_3)_3溶液在無血清細胞培養(yǎng)液中,會形成LaPO_4沉淀,主要以納米聚合物的形式存在,而且隨著La~(3+)濃度的增大,LaPO_4聚合物的粒徑逐漸增大;在含血清的細胞培養(yǎng)液中,主要會形成La-PO_4-蛋白復(fù)合物,同時該復(fù)合物的粒徑與La~(3+)濃度無關(guān)。2.La(NO_3)_3溶液在無血清細胞培養(yǎng)液中,與細胞作用1 d、3 d后,1、10和100μmol/LLa(NO_3)_3對BMSCs活性有抑制作用,0.001、0.01和0.1μmol/L濃度的La(NO_3)_3對BMSCs的活性則無明顯影響;而過濾沉淀后的上清液,各濃度La(NO_3)_3對BMSCs的活性均無明顯影響。各濃度La(NO_3)_3溶液在含有血清的細胞培養(yǎng)液中與細胞共培養(yǎng),以及過濾沉淀后形成的上清液與細胞共培養(yǎng),兩種培養(yǎng)介質(zhì)對BMSCs的活性沒有顯著差異。10μmol/L及100μmol/L對BMSCs活性有抑制作用,其他濃度對BMSCs均沒有顯著影響。3.La(NO_3)_3溶液在含有血清的細胞培養(yǎng)液中形成的La-PO_4-蛋白復(fù)合物,在完全培養(yǎng)基中,0.001-0.1μmol/L時對BMSCs細胞的成骨分化沒有明顯影響,1μmol/L的La(NO_3)_3則抑制成骨分化(P0.05),所有濃度對礦化均無明顯影響。La(NO_3)_3溶液在無血清細胞培養(yǎng)液中形成的LaPO_4沉淀,加回到完全培養(yǎng)基中,0.001-0.1μmol/L時對BMSCs細胞的成骨分化及礦化無影響,1μmol/L時抑制BMSCs細胞的成骨分化(P0.05),所有濃度對礦化均無明顯影響。4.1μmol/L的La(NO_3)_3抑制了成骨基因BMP-2及OCN的表達,抑制了FN蛋白及OCN的蛋白表達,所有濃度的La(NO_3)_3均促進了OPG基因的表達。結(jié)論:1.La(NO_3)_3溶液在不同的細胞培養(yǎng)介質(zhì)中會形成不同的含La沉淀物:在無血清細胞培養(yǎng)液中,主要會形成LaPO_4的納米聚合體;在含有血清的細胞培養(yǎng)液中,主要會形成La-PO_4-蛋白復(fù)合物。2.La(NO_3)_3對BMSCs細胞的作用是含La沉淀物的作用,而不是La~(3+)的作用。3.La(NO_3)_3溶液在不同細胞培養(yǎng)介質(zhì)中形成的沉淀物對BMSCs的活性、成骨分化和礦化會產(chǎn)生不同的影響:高濃度的La(NO_3)_3在細胞培養(yǎng)介質(zhì)中形成的含La沉淀物抑制BMSCs細胞的活性,以La(NO_3)_3在無血清培養(yǎng)基中形成LaPO_4沉淀后再加入完全培養(yǎng)基與細胞共培養(yǎng)的抑制作用更明顯;高濃度的La(NO_3)_3在細胞培養(yǎng)介質(zhì)中形成的含La沉淀物抑制成骨分化,以La(NO_3)_3加入含血清培養(yǎng)基形成的La-PO_4-蛋白復(fù)合物的抑制作用更明顯;各濃度La(NO_3)_3在兩種不同細胞培養(yǎng)介質(zhì)中形成的沉淀物對最終的礦化沒有影響。4.高濃度La(NO_3)_3溶液在細胞培養(yǎng)介質(zhì)中形成的含La沉淀物通過抑制成骨基因BMP-2、OCN以及成骨相關(guān)蛋白FN、OCN的表達抑制細胞的成骨分化;各濃度La(NO_3)_3溶液在細胞培養(yǎng)介質(zhì)中形成的含La沉淀物均促進OPG的基因表達,可能與最終的礦化成骨有關(guān)。
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R692
【圖文】：

圖 1-1 骨代謝示意圖[23]骨性，由于 La3+與 Ca2+具有相似的離子半徑和配位特性的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)，稀土 La 化合物在體外骨的重塑過程研究了體外 LaCl3對 MC3T3-E1（小鼠成骨細胞系）增殖，結(jié)果表明 LaCl3在低濃度（10-10-10-8mol/L）時促進 M時對細胞增殖沒有影響，高濃度（10-5-10-3mol/L）則抑制化方面，低濃度的 LaCl3（10-10-10-6mol/L）促進了堿性磷10-4、10-3mol/L）則抑制 ALP 活性；對礦化結(jié)節(jié)形成的影0-7mol/L）促進礦化結(jié)節(jié)形成，高濃度（10-4、10-3mol/L）ol/L 時則對礦化結(jié)節(jié)形成沒有影響。Yu 等[26]探討了 LaC中礦物結(jié)晶形成的影響，結(jié)果證實，La 易沉積在基質(zhì)礦l3對礦化結(jié)節(jié)數(shù)目形成無影響，但通過高分辨透射電子顯析儀觀察到 LaCl3的沉積降低了二水磷酸氫鈣（DCPD）

圖 2-6 La3+及含 La 沉淀物對 BMSCs 細胞活力的影響（*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001 vs. control，n=3）A）（B）含不同濃度La(NO3)3的無FBS的DMEM與過0.22 μm濾膜后的濾液在1 d、3 d對BMSCs細胞活力的影響（C）（D）含不同濃度La(NO3)3的含10%FBS的DMEM與過0.22 μm濾膜后的濾液在1 d、3 d對BMSCs細胞活力的影響.4 本章小結(jié)本章首先通過 DLS、SEM、TEM、EDS 等表征手段，觀察了 La(NO3)3分別在無血和有血清兩種培養(yǎng)基中形成的沉淀物的粒徑大小、形貌以及元素組成，以明確在有無清存在的情況下，La(NO3)3在培養(yǎng)基中形成的沉淀物是否不同。此外觀察了不同培養(yǎng)質(zhì)中含 La 沉淀物在 BMSCs 細胞表面的形貌及元素組成，最后，通過 MTT 的方法，察了 La(NO3)3對細胞的作用是 La3+的作用還是含 La 沉淀物的作用。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2736850