本文選題：Notch信號通路 + 放射治療��； 參考：《北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院》2013年碩士論文

【摘要】：目的：放射治療是一種常用的治療癌癥的方法,但是同時放射治療也會對骨組織產(chǎn)生多種副作用。骨的重建是一個持續(xù)的動態(tài)過程,其中成骨細(xì)胞負(fù)責(zé)骨的生成,而破骨細(xì)胞進(jìn)行骨吸收。成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞在數(shù)量和功能上的平衡對維持正常的骨代謝具有重要作用。目前,放射治療對成骨細(xì)胞的分化和功能影響的分子機(jī)制尚不清楚。Notch信號通路是一種高度保守的信號通路,其對成骨細(xì)胞的增殖和分化有重要影響。研究輻射對成骨細(xì)胞中Notch信號通路的影響對于有效的預(yù)防和治療由放射治療引起的骨折和骨質(zhì)疏松癥有重要的意義。 方法：本研究采用成骨細(xì)胞系MC3T3-E1為模型,在成骨細(xì)胞分化培養(yǎng)基(Osteoblast differentiation medium, OBDM)中培養(yǎng)8d后,分化為成骨細(xì)胞前體細(xì)胞；在成骨細(xì)胞分化培養(yǎng)基中培養(yǎng)18d后,分化成為成骨細(xì)胞。將MC3T3-E1細(xì)胞、其誘導(dǎo)形成的成骨細(xì)胞前體細(xì)胞和其誘導(dǎo)形成的成骨細(xì)胞經(jīng)2和4Gy劑量的電離輻射后,通過MTT方法檢測2和4Gy劑量的電離輻射對上述三組細(xì)胞增殖的影響,通過實時定量PCR和Western blot方法檢測2和4Gy劑量的電離輻射對Notch信號通路及成骨細(xì)胞中重要的細(xì)胞因子的mRNA水平和蛋白表達(dá)水平的影響。 結(jié)果：在2和4Gy劑量的電離輻射條件下,MC3T3-E1細(xì)胞和成骨細(xì)胞前體細(xì)胞的相對存活率降低,而成骨細(xì)胞的相對存活率僅在2Gy劑量的電離輻射條件下明顯降低；Notch信號通路受體Notch1、Notch2、Notch3和Notch4在不同劑量的電離輻射條件下受到的影響不同；在4Gy的電離輻射的條件下Hes1在MC3T3-E1細(xì)胞和成骨細(xì)胞中的表達(dá)水平升高,而MC3T3-E1細(xì)胞和成骨細(xì)胞的增殖分化能力降低；4Gy劑量的電離輻射引起Runx2和ALP在成骨細(xì)胞的表達(dá)降低,而2Gy的電離輻射條件下,Runx2在成骨細(xì)胞中的表達(dá)水平降低,ALP的表達(dá)水平卻略有升高；成骨細(xì)胞前體細(xì)胞細(xì)胞在接受4Gy劑量的電離輻射后,RANKL和M-CSF的基因表達(dá)水平升高,在成骨細(xì)胞中,RANKL和M-CSF在成骨細(xì)胞中的表達(dá)水平升高,OPG在成骨細(xì)胞中的表達(dá)水平降低。 結(jié)論：電離輻射之所以能夠抑制骨的發(fā)育和愈合,有可能是通過抑制成骨細(xì)胞及其前體細(xì)胞的增殖和分化造成的。電離輻射影響下,成骨細(xì)胞前體細(xì)胞和成骨細(xì)胞中Notch1的表達(dá)與成骨細(xì)胞分化的抑制之間沒有直接聯(lián)系。電離輻射所導(dǎo)致的骨損傷可能是由于Notch1-4這四種受體共同作用的結(jié)果。4Gy劑量的電離輻射通過激活Notch信號通路,誘導(dǎo)Hes1在成骨細(xì)胞中的表達(dá)升高,抑制成骨細(xì)胞分化。2Gy電離輻射條件下ALP在成骨細(xì)胞中的表達(dá)與Runx2無關(guān)。成骨細(xì)胞前體細(xì)胞和成骨細(xì)胞在接受4Gy電離輻射照射后對破骨細(xì)胞的增殖和分化具有促進(jìn)作用,這也可能是電離輻射所導(dǎo)致的骨吸收增強(qiáng)的原因之一。目前為止,電離輻射對成骨細(xì)胞增殖和分化的影響尚未進(jìn)行全面而深入的研究。Notch信號通路對多種細(xì)胞的增殖和分化具有調(diào)節(jié)作用,需要進(jìn)一步的研究。
[Abstract]:Objective : Radiotherapy is a commonly used method for the treatment of cancer . However , the bone remodeling is a continuous dynamic process . Osteoblasts are responsible for the formation of bone . Osteoblasts are responsible for bone resorption . The molecular mechanism of bone resorption is not clear . Notch signaling pathway is a highly conserved signal pathway which has important influence on the proliferation and differentiation of osteoblasts . The effect of radiation on Notch signaling pathway in osteoblasts is of great significance for effective prevention and treatment of fractures and osteoporosis caused by radiotherapy .


Methods : Osteoblasts were cultured in osteoblast differentiation medium ( OBDM ) for 8 days and differentiated into osteoblast precursors .
MC3T3 - E1 cells were cultured for 18 days and differentiated into osteoblasts . MC3T3 - E1 cells were induced by 2 and 4 Gy doses of ionizing radiation . The effects of ionizing radiation doses of 2 and 4 Gy on the proliferation of the above three groups were detected by MTT assay . The effects of ionizing radiation doses of 2 and 4 Gy on the mRNA levels and protein expression levels of the important cytokines in the Notch signaling pathway and osteoblasts were detected by real - time quantitative PCR and Western blot .


Results : The relative survival rate of MC3T3 - E1 cells and osteoblasts decreased significantly at doses of 2 and 4 Gy , while the relative survival rate of osteoblasts decreased significantly at 2Gy dose of ionizing radiation .
Notch4 , Notch2 , Notch3 and Notch4 of Notch signaling pathway were affected by different doses of ionizing radiation .
The expression level of Hes1 in MC3T3 - E1 cells and osteoblasts was increased with 4 Gy of ionizing radiation , while the proliferation and differentiation of MC3T3 - E1 cells and osteoblasts decreased ;
The expression level of Runx2 and ALP in osteoblasts decreased and the level of expression of ALP decreased slightly .
After receiving the 4 Gy dose of ionizing radiation , the expression levels of RANKL and M - CSF increased , and in osteoblasts , the level of expression of RANKL and M - CSF in osteoblasts was increased , and OPG expression levels in osteoblasts were reduced .


Conclusion : The effect of ionizing radiation on the proliferation and differentiation of osteoblasts is not directly related to the proliferation and differentiation of osteoblasts . The effect of ionizing radiation on proliferation and differentiation of osteoblasts is not related to the proliferation and differentiation of osteoblasts .
【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R730.55

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2063792