本文選題：Notch信號通路 + 放射治療　； 參考：《北京協(xié)和醫(yī)學院》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,其中成骨細胞負責骨的生成,而破骨細胞進行骨吸收。成骨細胞和破骨細胞在數(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,放射治療對成骨細胞的分化和功能影響的分子機制尚不清楚。Notch信號通路是一種高度保守的信號通路,其對成骨細胞的增殖和分化有重要影響。研究輻射對成骨細胞中Notch信號通路的影響對于有效的預防和治療由放射治療引起的骨折和骨質疏松癥有重要的意義。 方法：本研究采用成骨細胞系MC3T3-E1為模型,在成骨細胞分化培養(yǎng)基(Osteoblast differentiation medium, OBDM)中培養(yǎng)8d后,分化為成骨細胞前體細胞；在成骨細胞分化培養(yǎng)基中培養(yǎng)18d后,分化成為成骨細胞。將MC3T3-E1細胞、其誘導形成的成骨細胞前體細胞和其誘導形成的成骨細胞經(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信號通路及成骨細胞中重要的細胞因子的mRNA水平和蛋白表達水平的影響。 結果：在2和4Gy劑量的電離輻射條件下,MC3T3-E1細胞和成骨細胞前體細胞的相對存活率降低,而成骨細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細胞和成骨細胞中的表達水平升高,而MC3T3-E1細胞和成骨細胞的增殖分化能力降低；4Gy劑量的電離輻射引起Runx2和ALP在成骨細胞的表達降低,而2Gy的電離輻射條件下,Runx2在成骨細胞中的表達水平降低,ALP的表達水平卻略有升高；成骨細胞前體細胞細胞在接受4Gy劑量的電離輻射后,RANKL和M-CSF的基因表達水平升高,在成骨細胞中,RANKL和M-CSF在成骨細胞中的表達水平升高,OPG在成骨細胞中的表達水平降低。 結論：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胞及其前體細胞的增殖和分化造成的。電離輻射影響下,成骨細胞前體細胞和成骨細胞中Notch1的表達與成骨細胞分化的抑制之間沒有直接聯(lián)系。電離輻射所導致的骨損傷可能是由于Notch1-4這四種受體共同作用的結果。4Gy劑量的電離輻射通過激活Notch信號通路,誘導Hes1在成骨細胞中的表達升高,抑制成骨細胞分化。2Gy電離輻射條件下ALP在成骨細胞中的表達與Runx2無關。成骨細胞前體細胞和成骨細胞在接受4Gy電離輻射照射后對破骨細胞的增殖和分化具有促進作用,這也可能是電離輻射所導致的骨吸收增強的原因之一。目前為止,電離輻射對成骨細胞增殖和分化的影響尚未進行全面而深入的研究。Notch信號通路對多種細胞的增殖和分化具有調節(jié)作用,需要進一步的研究。
[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 .
【學位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R730.55

【共引文獻】

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本文編號：2063792