《力学应变对去势骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞分化能力的影响》由会员分享，可在线阅读，更多相关《力学应变对去势骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞分化能力的影响（86页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、四川大学硕士学位论文英文缩写脚C b f a lC O L ID A B D E P C D M E ME I N AE BE D T AF - a c t i nR ：MF B SG A P D H H E P E SL P LM S C sO C NO P N O V X O R XP B SP c R nP P A R唧 R N AR T - P C R主要缩略语中英文对照( 按字母顺序排列)英文全称A l k a l i n ep h o s p h a t a s eC o r eb m d i n gf a c t o ra l p h a lC o l l a g e nl3 ,
2、 3 一d i a m i n o b e n z i d i n eD i e t h t y lp y r o c a r b o n a t eD u l b e c c o sm o d i f i e de a g l em e d i u mD e o x y r i b o n u c l e i ca c i dE t h i d i u mb r o m i d eE t h y l e n e d i a m i n et e t r a a c e t i ca c i dF - a c t i nm i c r o f i l a m e n tF I o wc y t
3、 o m e t r yF e t a lb o y i n es e r u mG l y c e r a l d e h y d ep h o s p h a t ed e h y d r o g e n a s eH y o r o x y e t h y lp i p e r a z i n ee t h a n e s u l f o n i ca c i dL i p o p r o t e i nl i p a s eM e s e n c h y m a ls t e mc e l l s0 s t e o c a l c i n0 s t e o p o t i nO v a
4、 r i e c t o m yO r c h c c t o m yP h o s p h a l eb u f f e r e ds a l i n eP o l y m e r a s ec h a i nr e a c t i o nP r o l i f e r a t i o ni n d e xP 目o x i s o m ep r o l i f e r a t o ra c t i v a t e dr e c e p t o rP a 珀m v i dh o r m o n eR i b o n u c l e i ca c i dR e v e r s et r 删p t
5、 i o nP C R中文名称碱性磷酸酶核心编码因子ol 型胶原3 ，一二氨基联苯胺焦炭酸二乙脂 D M E M 培养基脱氧核糖核酸溴化乙锭乙二胺四乙酸F - 肌动蛋白微丝流式细胞术胎牛血清磷酸甘油醛脱氢酶羟乙基哌嗪乙磺酸脂蛋白脂酶骨髓间充质干细胞骨钙素骨桥蛋白卵巢切除术睾丸切除术磷酸盐缓冲液聚合酶链式反应增殖指数过氧化物酶增殖子激活受体甲状旁腺激素核糖核酸 逆转录P c R四川大学硕士学位论文论文摘要力学应变对去势骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞分化能力的影响生物医学工程专业研究生：井燕指导老师：李良力学负荷可促进骨组织生长发育，维持骨结构的完整性和功能。长期以来已经认识到力学负荷在骨质疏松的发
6、生发展过程中具有重要的作用。大量流行病学证据提出，体育锻炼有利于提高峰值骨量和增加骨的强度和弹性，延迟骨质疏松的进展和预防骨质疏松性骨量丢失和骨折。骨质疏松是一种全身性的、代谢性的骨骼系统疾病。由于成骨细胞的功能活性降低和破骨细胞的功能活性增高，致使骨形成和骨吸收失平衡，导致净骨量丢失，易于骨折。成骨细胞来源于多潜能骨髓间充质干细胞( M e s e n c h y m a ls t e mc e l l s 。M S C s ) 。成骨细胞功能活性的改变除了与成骨细胞数量、成骨细胞本身存活期有关外，其前体成骨细胞数量与功能活性也起到重要作用。M S C s 具有干细胞的共性，即具有自我复制和
7、多向分化能力，体外不同诱导条件下，能够向成骨细胞、成软骨细胞、肌腱细胞、脂肪细胞及基质细胞等不同的细胞系分化。近期有研究发现骨质疏松症引起的骨量减少往往与骨髓中的脂肪组织增多相伴行，但是有关细胞学机制还不十分清楚。我们近期的研究也发现，在大鼠骨质疏松模型中，M S C s 的成骨分化能力降低，成脂分化能力明显增高。目前，有关骨细胞与力学作用的实验研究，多采用原代成骨细胞、成骨细胞株等进行。而有关力学应变对成骨细胞前体细胞一M S C s 作用的研究较少，尚未见有关力学应变对骨质疏松大鼠M S C s 成骨分化能力影响的相关研究报道。因此，我们假设力学应变可以促进M S C s 的成骨分化能力，
8、抑制其成脂分化能力。本研究的目的就是观察力学应变对去势骨质疏松( 去卵巢和去睾丸) 大鼠与正常大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响，为骨质疏松症发生的细胞学机制提供新的佐证。2四川I 大学硕士学位论文选用健康6 月龄S p r a g u e D a w l e y ( S D ) 大鼠，采用双侧卵巢或者双侧睾丸切除术，建立骨质疏松动物模型。动物实验分成4 组：雌性对照组( C o n t r 0 1 1 ) 、卵巢切除组( O ( ) 、雄性对照组( C o n t r 0 1 2 ) 、睾丸切除组( o g x ) 。手术后3个月，检测动物体重、子宫及睾丸重量；做骨组织形态学切片，观察骨组织
9、形态和骨细胞功能活性的变化，以确定模型建立成功。采用密度梯度离心法获取大鼠骨髓间充质干细胞( M c s c n c h y m a ls t e mc e l l s ，M S C s ) ，用流式细胞仪检测细胞表面抗原C D 4 4 C D 4 5 分子的表达。采用本室自制的双轴力学应变加载系统对细胞旌加大小为4 0 0 0 z s t r a i n ，频率为l 赫兹的力学应变。每天加载3 次，每次2 小时，间隔2 小时。力学实验分为：( 1 ) 加力1 天组：用该系统加力1 天；( 2 ) 静态培养I 天组：不加力学应变，与( 1 ) 培养相同时间；( 3 ) 加力3 天组：用该系统加
10、力3 天；( 4 ) 静态培养3 天组：不加力学应变，与( 3 )培养相同时间。以静态培养的细胞为对照组，受力学应变的细胞为实验组，并进行比较。经力学应变作用后，用R T - P C R 的方法检测M S C s 向成骨细胞分化的标志物骨桥蛋白( O P N ) 、碱性磷酸酶( A L P ) 、骨钙素( 0 C N ) 、I 型胶原( C o lI ) 、核心编码因a ( C b f a l ) 及向脂肪细胞分化的标志物脂蛋白脂酶( I j P L )表达水平。用流式细胞术检测各组细胞的增殖情况。用荧光染色检测各组细胞的细胞骨架变化。实验结果表明：1 ) 去卵巢或者睾丸手术后，0 v x 组
11、和O R x 组大鼠体重明显增加( p ( 0 0 1 ) ；子宫明显萎缩，重量降低( p O 0 5 ) ；C O LI 在正常大鼠M S C s 组加力3 天后表达升高( p O 0 5 ) ；凹L 只在骨质疏松组静态培养3 天后有少量表达，加力后，表达减3四川大学硕士学位论文少( p 0 0 5 ) T h el e v e l eo fL P Lo n l yc h a n g e si no s t e o p o r o t i cu n s t r a i n - 3g r o u p s ( p 0 0 5 ) ( 见表1 3 ，图1 - 9 ) 。表1 - 3M S C s
12、细胞周期、增殖指数、凋亡百分率( M e a n s + S D 。n - - 3 )T a b l e l - - 3T h ec e l lc y c l ed i s t r i b u t i o n ，P 1a n da p o p t o s i so f M S C s ( M e a n s _ + S D tn = 3 )鱼丝业壁! 型! 些塑堕! 塑! 堑! ! ( 暨) 叁艘P ! ! ! i g 塑型鱼l ! ! 垡! ! 坐型丛! ! 鲤C o n t r - 15 3 4 5 52 6 3 3 82 0 3 + 8 94 4 。1 土2 53 0 1 0O V X6
13、 2 1 土4 51 8 5 1 81 9 3 1 63 5 8 4 5 63 I I 2C o n t r - 25 6 7 1 3 62 0 0 1 0 12 3 4 5 14 3 4 5 53 3 “ - 1 1C I R X6 3 1 + 2 11 6 6 1 1 0 11 8 7 5 13 5 1 蛆5 3 3 1 1 0簟 O 0 5 ) 。力学应变作用1 天和力学应变作用3 天时各加力组与相应静态培养组比较，其M S C s 的A L P表达量均明显增高( p O 0 5 ) ：加力组：C o n t F S l 组，C o n t F S 3 组，C o n t M S l 组
14、，C o n t M S 3 组，O V X - S 1组，O V X s 3 组，O R X S 1 组，O R X - S 3 组的M S C s 的O C N 表达量与相应未加力组比较亦无明显差异( p O 0 5 ) 图2 4 力学应变作用后1 天和3 天O C N m R N A 和G A P D H m R N A盯P C R 产物电泳图F i g u r e 2 4 T h ee l e c t r o p h o r e s j s i m a g e o f R T - P C R p r o d u c t s o f O C N m R N A a n dG A P D
15、Hm R N Ao n ed a ya n dt h r e ed a y sa f t e rm e c h a n i c a ls t r a i n四川大学硕士学位论文( 1 ) 正常大鼠骨髓间充质干细胞静态培养一天组( 2 ) 去势骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞静态培养一天组C 3 ) 正常大鼠骨髓问充质干细胞加力一天组( 4 ) 去势骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞加力一天组( 5 ) 正常大鼠骨髓间充质干细胞静态培养三天组( 6 ) 去势骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞静态培养三天组( 7 ) 正常大鼠骨髓问充质干细胞加力三天组( 8 ) 去势骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞加力三天组( 9
16、) D N AM a r k e r( a ) 雄性大鼠组0 C N 表达( b ) 雌性大鼠组0 C N 表达( c ) 雄性大鼠组G A D P H ( d ) 雌性大鼠组G A D P H表2 3 力学应变作用后1 天和3 天O C N m R N A 和G A P D H m R N AR T - P C R 产物电泳凝胶成像灰度比( M e a n s - 4 - S D ，n - 3 )T a b l e 2 - - 3 T h e g r e y a l er a t i o o f 阳二P C R p r o d u c t s o f O C N m R N A t o G A P D Hm R N A a t o n e d a y a n d t h r e ed a y sa f t e r m e c h a n i c a ls t r a i n ( M c a n
