本文關(guān)鍵詞：MAPK信號(hào)通路參與TNFα對(duì)GLUT1表達(dá)及成骨細(xì)胞分化的調(diào)控

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【摘要】：骨穩(wěn)態(tài)是由破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞來(lái)維持的,兩種細(xì)胞活性的失衡直接導(dǎo)致骨吸收和骨生成作用的失衡,就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的骨疾病。在正常生理?xiàng)l件下,破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞的作用是緊密協(xié)調(diào)的從而避免骨虧損和骨增生的發(fā)生;但在關(guān)節(jié)炎、骨髓炎、牙周骨損失等慢性炎癥性骨疾病患者體內(nèi),由于破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞作用的失衡導(dǎo)致異常骨損失或骨生成的發(fā)生。在類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎病人體內(nèi),促炎因子例如腫瘤壞死因子α(tumour necrosis factor alpha,TNFα)的水平和活性增強(qiáng),破壞了病人的關(guān)節(jié)和骨;糖尿病及肥胖癥患者體內(nèi)也有較高水平的TNFα表達(dá),他們的骨密度及骨量相較健康人而言都較低,更易得骨質(zhì)疏松癥。骨質(zhì)疏松癥患者由于骨質(zhì)、骨強(qiáng)度和骨微構(gòu)架的受損特質(zhì)更易發(fā)生脆性骨折,這些疾病大都屬于慢性炎癥性疾病。因此研究TNFα對(duì)成骨細(xì)胞的分化和骨生成作用的影響十分必要且重要。我們首先利用前成骨細(xì)胞系MC3T3-E1檢測(cè)TNFα對(duì)成骨細(xì)胞分化的影響。TNFα刺激分化的MC3T3-E1細(xì)胞后,我們應(yīng)用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(Q-PCR)、堿性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性檢測(cè)和茜素紅S染色實(shí)驗(yàn)來(lái)檢測(cè)TNFα對(duì)成骨細(xì)胞細(xì)胞分化和礦化的作用。進(jìn)一步,我們探索了TNFα作用成骨分化的分子機(jī)制。絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信號(hào)通路是成骨細(xì)胞分化調(diào)節(jié)方面研究較廣泛的通路,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)MAPK激酶應(yīng)對(duì)各種因素的刺激采用不同的調(diào)節(jié)模式。我們用ERK、JNK、p38等MAPK激酶相應(yīng)的抑制劑作用于MC3T3-E1細(xì)胞,利用Western Blot(WB)和堿性磷酸酶活性檢測(cè)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了MAPK信號(hào)通路在TNFα成骨細(xì)胞分化調(diào)控中的作用。除此之外,我們還針對(duì)MC3T3-E1細(xì)胞中葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1(glucose transporter1,GLUT1)的表達(dá)變化情況探索了TNFα對(duì)成骨細(xì)胞分化的糖代謝調(diào)節(jié)影響及其調(diào)節(jié)的初步機(jī)制。主要研究結(jié)果:(1)實(shí)時(shí)熒光定量PCR結(jié)果顯示,TNFα抑制了MC3T3-E1細(xì)胞成骨分化標(biāo)志基因ALP、骨鈣素(osteocalcin,OC)和骨唾液酸蛋白(bone silaoprotein,BSP)的表達(dá)。堿性磷酸酶活性檢測(cè)和茜素紅S染色實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,TNFα處理組相對(duì)陰性對(duì)照組堿性磷酸酶的活性降低,茜素紅S染色較淺。(2)TNFα在劑量和時(shí)間上依賴(lài)性的激活MC3T3-E1細(xì)胞中MAPK激酶活性,短時(shí)刺激上調(diào)細(xì)胞中GLUT1的表達(dá)水平。(3)沉默GLUT1表達(dá)后,MC3T3-E1細(xì)胞成骨分化標(biāo)志基因ALP和BSP的基因表達(dá)下調(diào)。(4)MAPK(ERK、JNK、p38)抑制劑處理阻斷了TNFα對(duì)MAPK激酶的活化和對(duì)GLUT1表達(dá)的上調(diào)作用,其中ERK和JNK抑制劑緩解了TNFα對(duì)堿性磷酸酶活性的下調(diào)作用,而JNK和p38抑制劑顯著性的逆轉(zhuǎn)了TNFα對(duì)GLUT1表達(dá)的上調(diào)作用。結(jié)論:TNFα抑制MC3T3-E1細(xì)胞的成骨分化;MAPK信號(hào)通路在MC3T3-E1細(xì)胞成骨分化過(guò)程中具有重要作用,其中ERK和JNK通路參與了TNFα對(duì)MC3T3-E1細(xì)胞成骨分化的調(diào)控作用;TNFα對(duì)成骨細(xì)胞中GLUT1的表達(dá)具有短時(shí)效應(yīng)和長(zhǎng)時(shí)間效應(yīng),短時(shí)刺激上調(diào)成骨細(xì)胞中GLUT1的表達(dá),長(zhǎng)時(shí)間作用可能通過(guò)活化NF-κB通路抑制成骨細(xì)胞分化下調(diào)GLUT1表達(dá);MAPK信號(hào)通路尤其是JNK和p38 MAPK通路參與了MC3T3-E1細(xì)胞中TNFα上調(diào)GLUT1表達(dá)的調(diào)控作用。很可能TNFα通過(guò)MAPK和NF-κB信號(hào)通路調(diào)控MC3T3-E1細(xì)胞中GLUT1的表達(dá)進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞的糖代謝過(guò)程。
【關(guān)鍵詞】：MC3T3-E1細(xì)胞 成骨分化 TNFα GLUT1 MAPK信號(hào)通路
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：R68
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 引言10-13
• 第一部分 TNFα對(duì)成骨分化的影響及MAPK信號(hào)通路在此調(diào)控中作用的探究13-31
• 1 材料與方法13-23
• 2 結(jié)果23-27
• 3 討論27-31
• 第二部分 TNFα對(duì)成骨分化中GLUT1表達(dá)的影響及其調(diào)控機(jī)制研究31-41
• 1 材料與方法31-33
• 2 結(jié)果33-39
• 3 討論39-41
• 結(jié)論41-42
• 參考文獻(xiàn)42-48
• 綜述 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（BMSCs)成骨和成脂分化的調(diào)節(jié)48-57
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 攻讀學(xué)位期間已發(fā)表和待發(fā)表的論文57-58
• 英文縮略詞表58-59
• 致謝59-60

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