發(fā)布時(shí)間：2020-07-23 19:33

【摘要】：研究背景:成骨細(xì)胞是間充質(zhì)來(lái)源的細(xì)胞,在骨生成的過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。成骨細(xì)胞最終成為較為穩(wěn)定的細(xì)胞貼附于骨的表面,或者通過(guò)分泌基質(zhì)包裹自己而成為骨細(xì)胞。最新的研究結(jié)果表明,成骨細(xì)胞還有一些內(nèi)分泌功能�？傊�,成骨細(xì)胞不僅僅能調(diào)節(jié)骨生成,而且能影響整個(gè)機(jī)體的平衡。機(jī)體內(nèi),成骨細(xì)胞所處的生理環(huán)境的氧濃度要明顯低于大氣以及正常孵箱的氧濃度,大約在3%到9%之間。再把諸如骨折之類的病理情況考慮進(jìn)去,成骨細(xì)胞所處氧濃度的范圍大約在0.8%到9%之間。既然成骨細(xì)胞所處的氧濃度范圍變化如此之大,那么這些不同的氧濃度對(duì)成骨細(xì)胞的增殖、存活、遷移和分化有什么影響,以及是否存在一個(gè)最適的氧濃度,對(duì)臨床上某些疾病比如骨折、骨質(zhì)疏松等的干預(yù)有著極其重要的意義。目前還沒(méi)有人針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)的研究與探討。研究方法:我們將小鼠成骨細(xì)胞前體細(xì)胞系MC3T3-E1細(xì)胞放進(jìn)獨(dú)立的低氧小腔室中進(jìn)行培養(yǎng),培養(yǎng)過(guò)程中的氧氣濃度分別設(shè)置為1%,3%,6%,9%,21%。用生長(zhǎng)指數(shù)測(cè)定、EdU染色來(lái)檢測(cè)細(xì)胞的增殖情況;用活/死細(xì)胞染色來(lái)檢測(cè)細(xì)胞的存活情況;用平板劃痕實(shí)驗(yàn)來(lái)檢測(cè)細(xì)胞的遷移能力;用免疫熒光、Western blotting檢測(cè)堿性磷酸酶(ALP)、骨鈣蛋白(OCN)、Runt-相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2(RunX2)、牙本質(zhì)基質(zhì)蛋白1(DMP1)和基質(zhì)胞外磷酸糖蛋白(MEPE)等成骨相關(guān)蛋白的表達(dá)情況來(lái)檢測(cè)細(xì)胞成骨分化的情況。研究結(jié)果:我們發(fā)現(xiàn)MC3T3-E1細(xì)胞的增殖速度、成骨分化能力對(duì)應(yīng)于氧濃度值大致上是一個(gè)鐘形曲線,并且最適氧濃度分別為6%與9%左右。而不同氧濃度下細(xì)胞的存活率的表現(xiàn)則因營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)量的變化而表現(xiàn)出不同的特點(diǎn),當(dāng)用10%FBS培養(yǎng)時(shí),各氧濃度組之間細(xì)胞存活率沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;當(dāng)用1%FBS培養(yǎng)時(shí),5%氧濃度組細(xì)胞的存活率明顯低于其余氧濃度組;當(dāng)用0%FBS培養(yǎng)時(shí),1%氧濃度組細(xì)胞存活率高于其余氧濃度組。另外,1%,3%,21%的氧濃度與6%,9%的氧濃度相比,前者能更好地促進(jìn)細(xì)胞遷移。研究意義:我們首次系統(tǒng)地探究了不同氧濃度對(duì)成骨細(xì)胞前體細(xì)胞系MC3T3-E1細(xì)胞增殖、存活、遷移和分化的影響,并大致確定了各項(xiàng)的最適氧濃度范圍。這些結(jié)果對(duì)指導(dǎo)成骨細(xì)胞參與的病理過(guò)程,比如骨折、骨質(zhì)疏松癥、某些血管性疾病等的干預(yù)具有非常重要的參考價(jià)值,并且對(duì)成骨細(xì)胞作為治療細(xì)胞修復(fù)骨缺損的新科學(xué)思路具有一定的指導(dǎo)作用。但是具體的機(jī)制我們并沒(méi)有進(jìn)行深入的探討,這需要對(duì)在不同氧濃度下成骨細(xì)胞的各種相關(guān)的基因轉(zhuǎn)錄、蛋白表達(dá)、細(xì)胞因子釋放以及對(duì)各種刺激的反應(yīng)進(jìn)行更加全面、深入的研究。
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R68
【圖文】：

３．１邋ＭＣ３Ｔ３－Ｅ１細(xì)胞增殖的最適氧濃度約為６％逡逑為了測(cè)試細(xì)胞在不同氧濃度下的增殖情況，我們首先做了生長(zhǎng)指數(shù)的測(cè)定，逡逑又進(jìn)行了邋ＥｄＵ染色。如圖１邋（Ａ）所示，ＭＣ３Ｔ３－Ｅ１的生長(zhǎng)指數(shù)對(duì)應(yīng)于不同氧濃逡逑度大致是一個(gè)鐘形曲線：當(dāng)氧濃度為１％時(shí)，生長(zhǎng)指數(shù)并不高，隨著氧濃度逐漸逡逑增高，生長(zhǎng)指數(shù)也隨之增高，一直增加到６％的氧濃度，然后，隨著氧濃度的繼逡逑續(xù)增加，生長(zhǎng)指數(shù)逐漸下降，直到２１％氧濃度。２１％氧濃度下細(xì)胞的生長(zhǎng)指數(shù)比逡逑１％氧濃度下的還要低，是本次實(shí)驗(yàn)中各氧濃度下最低的。如圖１邋（Ｂ）所示，ＥｄＵ逡逑染色的結(jié)果大致上與生長(zhǎng)指數(shù)的結(jié)果一致，但也有一些差別：ＥｄＵ染色結(jié)果提逡逑示１％氧濃度組與２１％氧濃度組的細(xì)胞增殖沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的差別，而增長(zhǎng)指逡逑數(shù)的結(jié)果提示有顯著差異。盡管兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都提示９％氧濃度下的細(xì)胞增殖快于３％逡逑氧濃度下的，但是ＥｄＵ染色結(jié)果的差異較生長(zhǎng)指數(shù)測(cè)定的結(jié)果更明顯一些。不逡逑管這些細(xì)節(jié)上的差別

義上的差異，所以我們?cè)诿總�(gè)氧濃度試驗(yàn)下增加了血清缺乏組與血清剝奪組。逡逑血清缺乏組的意思是細(xì)胞在僅含１％ＦＢＳ的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，血清剝奪組的意思是逡逑細(xì)胞在不含ＦＢＳ的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。如圖２所示，不同氧濃度下ＭＣ３Ｔ３－Ｅ１細(xì)胞逡逑的存活情況受血清含量的影響。在正常培養(yǎng)基組（１０％ＦＢＳ），不同氧濃度試驗(yàn)逡逑之間細(xì)胞的存活率沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，細(xì)胞都存活得很好，每個(gè)氧濃度組存活率逡逑都接近１００％。在血清缺乏組（１％ＦＢＳ），６％的氧濃度下細(xì)胞的存活率（約為７４％）逡逑低于其它的氧濃度組（存活率約為９２％），而１％，３％，９％，２１％氧濃度組之逡逑間細(xì)胞的存活率沒(méi)有明顯差異。有意思的是，在血清剝奪組（０％ＦＢＳ），１％氧濃逡逑度下細(xì)胞的存活率要高于其它氧濃度組。１％氧濃度組細(xì)胞的存活率約為７７％，逡逑而３％，６％，９％，２１邋％氧濃度組細(xì)胞的存活率在６３％到６８％之間，并且它們逡逑之間的數(shù)值沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。所以

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