雌激素作用下縫隙連接細胞間通訊對成骨細胞作用的研究
發(fā)布時間:2018-05-11 18:36
本文選題:17-β雌二醇 + MC3T3-E1細胞。 參考:《山東大學》2014年碩士論文
【摘要】:背景: 雌激素在骨改建中發(fā)揮重要作用,雌激素缺乏可以引起全身性骨質疏松。雌激素通過誘導成骨細胞增殖和抑制破骨細胞活性促進骨形成和抑制骨吸收,以增加骨量。相鄰細胞間縫隙連接蛋白構成的縫隙連接介導的細胞間信號通路,使骨骼細胞在接受胞外刺激后產生的信號分子在相關細胞中迅速傳遞,使相關細胞群形成一功能整體。前期實驗對MC3T3-E1細胞施力10-8mol/L17-β雌二醇作用5d后,應用全基因組基因芯片分析發(fā)現(xiàn)縫隙連接信號通路Gja1因子表達明顯增強,提示縫隙連接可能在成骨細胞對雌激素反應的信號調控中起重要作用。因此,探討雌激素作用下縫隙連接細胞間通訊對成骨細胞作用機制,可以為提高骨創(chuàng)傷修復質量及牙槽骨改建塑形以及相關骨疾病的治療提供理論依據(jù)。 目的: 本實驗在前期研究的基礎上通過18a-甘草次酸(18a-glycyrrhetinic acid,AGA)抑制縫隙連接信號通路中的關鍵因子縫隙連接蛋白43,結合MTT、ALP、礦化結節(jié)染色、鈣離子濃度測定、Runx2蛋白和mRNA測定,探討雌激素作用下縫隙連接細胞間通訊對成骨細胞作用機制,并針對這個機制和過程采取更有效的應對策略,為提高骨創(chuàng)傷修復質量及牙槽骨改建塑形以及相關骨疾病的治療開辟新的更廣闊的前景。 方法: 1.體外培養(yǎng)小鼠MC3T3-E1細胞。實驗分為四組即:空白對照組:AGA組(30μmol/L);17-βP雌二醇(10-8mol/L);17-βP雌二醇(10-8mol/L)+AGA組(30μmol/L)。 2.應用MTT法和ALP法分別檢測四組細胞進行相應處理后的增殖能力及細胞分化活性。 3.茜素紅染色及鈣離子濃度測定四組細胞分化成骨能力。 4.運用RT-PCR及免疫印記Western blot檢測四組細胞進行相應處理后的Runx2蛋白及mRNA表達水平。 5.采用SPSS17.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。 結果: 1.MC3T3-E1成骨樣細胞生長狀況良好。 2.細胞增殖情況:17-β雌二醇組與空白對照組相比,細胞增殖活性增加,差異有統(tǒng)計學意義(P0.05);加入AGA后,不論是17-β雌二醇組,還是非17-β雌二醇組,細胞增殖活性均明顯降低(P0.05)。 3.細胞堿性磷酸酶表達情況:3天組:與空白對照組相比,17-β雌二醇可增加MC3T3-E1細胞堿性磷酸酶活性(P0.05),而5天組,17-p雌二醇增加MC3T3-E1細胞堿性磷酸酶活性的作用不明顯(P0.05);加入AGA后,不論是3天組,還是5天組,細胞增殖活性均明顯降低(P0.05);5天組與3天組相比,隨時間延長,各組細胞堿性磷酸酶活性均明顯增高,差異有統(tǒng)計學意義(P0.05)。 4.鈣化結節(jié)茜素紅染色:肉眼及倒置相差顯微鏡下可見,礦化結節(jié)數(shù)量:17-β雌二醇組空白對照組17-β雌二醇+AGA組AGA組。 鈣離子濃度:17-β雌二醇組空白對照組,17-β雌二醇+AGA組AGA組,有統(tǒng)計學差異(P0.05);加入AGA后,不論17-β雌二醇組,還是非17-β雌二醇組,鈣離子濃度均明顯降低(P0.05)。 5.實時定量RT-PCR檢測成骨分化相關基因Runx2mRNA表達水平:結果顯示,加入AGA后,不論是在17-β雌二醇下,還是空白對照組,Runx2mRNA表達水平均明顯降低(P0.05);17-β雌二醇組與空白對照組相比,Runx2mRNA表達上調約1.2倍,有統(tǒng)計學意義(P0.05);17-β雌二醇+AGA聯(lián)合刺激組與僅AGA刺激組相比,Runx2mRNA表達增加上調兩倍,有統(tǒng)計學意義(P0.05)。 6. Runx2蛋白表達情況:加入AGA后,不論是否在17-β雌二醇作用下,Runx2蛋白表達水平均明顯降低(P0.05);17-β雌二醇組與空白對照組相比,Runx2蛋白表達上調,有統(tǒng)計學意義(P0.05);17-β雌二醇+AGA聯(lián)合刺激組與僅加入AGA刺激組相比,Runx2蛋白表達量上調,有統(tǒng)計學意義(P0.05)。 結論: 1.適宜濃度及作用時間的17-β雌二醇可以通過Cx43介導的縫隙連接信號通路調節(jié)MC3T3-E1成骨樣細胞的增殖及分化,促進細胞外基質礦化。 2.縫隙連接信號通路是介導適宜雌激素作用下調節(jié)成骨細胞活性的有效通路之一,其具體調控機制還有待于進一步研究。
[Abstract]:Background:
Estrogen plays an important role in bone remodeling. Estrogen deficiency can cause systemic osteoporosis. Estrogen can increase bone formation and inhibit bone absorption by inducing osteoblast proliferation and inhibiting osteoclast activity, in order to increase bone mass. Intercellular signaling pathway mediated by gap junctions of connexin between adjacent cells makes bone The signal molecules produced by external stimulation of the iliac cells are transmitted rapidly in the related cells to make the related cell group form a functional whole. After the preliminary experiment on the effect of the action of 10-8mol/L17- beta estradiol on MC3T3-E1 cells, the expression of Gja1 factor in the gap junction signal pathway was obviously enhanced by the whole genome microarray analysis. Gap junctions may play an important role in the regulation of estrogen response signals in osteoblasts. Therefore, the study of the mechanism of gap junctional intercellular communication on osteoblasts under the action of estrogen can provide a theoretical basis for improving the quality of bone trauma repair, the remodeling of alveolar bone and the treatment of related bone diseases.
Objective:
In this experiment, the key factor of gap junction protein 43 in gap junction signaling pathway was inhibited by 18a- glycyrrhizic acid (18a-glycyrrhetinic acid, AGA), combined with MTT, ALP, mineralized nodules, determination of calcium ion concentration, Runx2 protein and mRNA, and the discussion of intercellular communication between gap junctions under estrogen action to bone formation. In order to improve the quality of bone repair and the remodeling of alveolar bone and the treatment of bone disease, the mechanism and process of the mechanism and process are more effective.
Method錛,
本文編號:1875098
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