隨著我國載人航天事業(yè)的快速發(fā)展,宇航員駐留空間的頻率越來越高、時間越來越長�？臻g微重力誘導(dǎo)的骨流失能引起宇航員腰椎、盆骨、股骨等部位產(chǎn)生骨質(zhì)疏松,是制約人類航天事業(yè)向長時間深空發(fā)展的主要因素之一。然而,目前依舊缺乏能有效防治微重力導(dǎo)致骨流失的方法,究其根本原因,則是微重力引起骨流失的機制尚不明確。因此,研究微重力引起骨流失的機制對于人類航天事業(yè)的發(fā)展具有重要意義。初級纖毛是一種存在于大多哺乳動物細胞表面的“天線”樣細胞器,其表面及內(nèi)部定位著大量的受體,離子通道和信號分子,可將細胞外的刺激轉(zhuǎn)變?yōu)榧毎麅?nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,已被證明是細胞力學(xué)及化學(xué)刺激的感受器。鑒于上述研究,本論文旨在探究初級纖毛在微重力誘導(dǎo)骨流失中的重要作用。本論文以體外培養(yǎng)的大鼠顱骨成骨細胞為研究對象,利用三維回旋儀（RPM）來模擬微重力并處理成骨細胞,檢測了模擬微重力對成骨細胞初級纖毛、細胞骨架、cAMP/PKA/CREB信號通路的影響,探究了三者之間的關(guān)系及其在模擬微重力抑制骨形成過程中的作用,主要結(jié)果與結(jié)論如下:1.地面模擬微重力能夠顯著抑制成骨細胞的成骨性分化及礦化成熟,與此同時,成骨細胞表面的初級纖毛逐漸萎縮變短并最... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院近代物理研究所)甘肅省

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 概述
    1.2 微重力誘導(dǎo)骨流失的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 空間微重力引起骨流失的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 地面模擬微重力誘導(dǎo)骨流失的臨床研究
        1.2.3 地面模擬微重力誘導(dǎo)骨流失的動物研究
        1.2.4 模擬微重力誘導(dǎo)骨流失的細胞水平研究
        1.2.5 微重力誘導(dǎo)骨流失的機理研究進展
    1.3 初級纖毛及其功能
        1.3.1 初級纖毛基本結(jié)構(gòu)
        1.3.2 初級纖毛形成過程
        1.3.3 初級纖毛相關(guān)的信號通路
        1.3.4 初級纖毛與骨代謝
        1.3.5 初級纖毛的長度調(diào)控
    1.4 細胞骨架與初級纖毛和微重力的關(guān)系
    1.5 cAMP/PKA/CREB信號通路在骨代謝過程中的作用
        1.5.1 cAMP/PKA/CREB信號通路基本組成
        1.5.2 cAMP/PKA/CREB與骨代謝的關(guān)系
        1.5.3 cAMP/PKA/CREB與初級纖毛和細胞骨架的關(guān)系
    1.6 本研究的目的和意義
第2章 實驗材料和方法
    2.1 主要實驗儀器
    2.2 主要實驗試劑和材料
    2.3 主要實驗方法
        2.3.1 大鼠乳鼠顱骨成骨細胞的分離與培養(yǎng)
        2.3.2 三維回轉(zhuǎn)儀(RPM)處理成骨細胞
        2.3.3 成骨細胞藥物處理
        2.3.4 成骨細胞ALP陽性克隆染色
        2.3.5 茜素紅染色
        2.3.6 ALP活性檢測
        2.3.7 RT-PCR檢測
        2.3.8 Westernblot檢測
        2.3.9 RNA干擾
        2.3.10 免疫熒光染色
        2.3.11 細胞骨架的Strahler分析
        2.3.12 連接于纖毛根部微管的統(tǒng)計技術(shù)
        2.3.13 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
第3章 初級纖毛消失是微重力抑制骨形成的重要原因
    3.1 前言
    3.2 研究結(jié)果
        3.2.1 模擬微重力引起成骨細胞初級纖毛消失
        3.2.2 模擬微重力抑制大鼠顱骨成骨細胞的成熟礦化
        3.2.3 細胞松弛素D抵御微重力引起的初級纖毛消失
        3.2.4 Cyto D能夠抵御微重力抑制骨形成的能力
        3.2.5 去除初級纖毛能夠抑制CytoD抵御骨形成下降的能力
    3.3 討論
第4章 微重力通過初級纖毛解聚微管來抑制骨形成
    4.1 前言
    4.2 研究結(jié)果
        4.2.1 微重力抑制初級纖毛的發(fā)生和成骨細胞的分化
        4.2.2 模擬微重力引起細胞微管解聚
        4.2.3 穩(wěn)定微管對微重力抑制初級纖毛的發(fā)生無影響
        4.2.4 去除初級纖毛抑制微重力引起的微管解聚
        4.2.5 微重力減少連接于纖毛根部微管的數(shù)量
        4.2.6 穩(wěn)定微管能夠抵御微重力抑制骨形成的現(xiàn)象
    4.3 討論
第5章 cAMP信號通路在微重力抑制骨形成過程中的作用
    5.1 前言
    5.2 研究結(jié)果
        5.2.1 成骨細胞表達9種腺苷酸環(huán)化酶
        5.2.2 sAC定位于初級纖毛根部
        5.2.3 磷酸化的PKA定位于初級纖毛
        5.2.4 模擬微重力激活cAMP/PKA/CREB信號通路
    5.3 討論
第6章 總結(jié)和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
附錄 縮略詞表
致謝
作者簡介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]初級纖毛在細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用與機制[J]. 石文貴,馬小妮,陳克明.  浙江大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版). 2014 (03)
[2]G蛋白偶聯(lián)受體與G蛋白相互作用的最新研究進展[J]. 姜云璐,龔磊,白波,陳京.  生命科學(xué). 2014(02)
[3]隨機定位模擬微重力促進人前破骨細胞增殖和分化[J]. 狄升蒙,田宗成,高翔,騫愛榮,Maria Luisa Brandi,商澎.  航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2012(01)
[4]PTH對骨代謝雙重作用的研究進展[J]. 萬啟龍,王強,李祖兵.  中國口腔頜面外科雜志. 2011(04)
[5]Wnt信號通路及其與疾病的關(guān)系[J]. 韓萍萍,鄭若男.  生物技術(shù)通報. 2009(11)
[6]G蛋白和G蛋白偶聯(lián)受體[J]. 楊潔,華維一.  中國藥科大學(xué)學(xué)報. 1996(01)



本文編號：3179231