FGFR1-ERK信号通路在雌激素、流体剪切力促成骨细胞增殖分化过程中的作用机制研究

发布时间：2017-04-16 01:20

  本文关键词：FGFR1-ERK信号通路在雌激素、流体剪切力促成骨细胞增殖分化过程中的作用机制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：背景：雌激素和流体剪切力在骨代谢过程中发挥了重要作用,雌激素缺乏或运动减少均可导致骨质疏松。FGFR1作为成骨细胞表面的生长因子受体之一,能够接受胞外刺激并激活一系列胞内信号调控成骨细胞的增殖分化活性。本课题组前期实验对MC3T3-E1细胞施加雌激素、流体剪切力或两种刺激因素共同作用后,全基因组基因芯片分析发现FGFR1表达水平发生明显改变,提示FGFR1在调控雌激素、流体剪切力促成骨细胞增殖分化过程中发挥了重要作用。对FGFR1的深入研究发现,FGFR1可以作为MAPK信号通路上游因子调控MAPK信号级联反应。因此,深入探讨雌激素、流体剪切力及两者共同作用下,FGFR1对成骨细胞的作用机制,可以为骨质疏松的预防和治疗及牙槽骨改建的调控提供理论依据。目的：本实验在前期研究的基础上,在雌激素、流体剪切力或两者共同作用下运用抑制剂PD166866抑制成骨细胞表面FGFR1的活性,结合MTT、ALP比色法及Western blot检测Runx2、 OCN表达水平,以明确FGFR1在雌激素、流体剪切力促成骨细胞增殖分化过程中的作用,并通过Western blot检测MAPK信号通路关键因子的表达水平,进一步明确FGFR1对成骨细胞的作用机制。方法：1、体外培养MC3T3-E1成骨细胞。2、体外建立平行板流室系统细胞力学加载模型,并对细胞进行分组处理：①空白对照组；②抑制剂(5×10-8mol/l)组；③雌激素(10-8mol/l)组;④雌激素(10-8mol/l)+抑制剂(5×10-8mol/l)组；⑤流体剪切力(12 dyne/cm2)组；⑥流体剪切力(12 dyne/cm2)+抑制剂(5×108mol/l)组；⑦雌激素(10-8mol/l)+流体剪切力(12 dyne/cm2)组；⑧雌激素(10-8mol/l)+流体剪切力(12 dyne/cm2)+抑制剂(5×10-8mol/l)组。3、MTT、ALP检测成骨细胞增殖分化活性。4、Western blot比较各组成骨细胞Runx2和OCN表达水平。5、Western blot检测并比较MAPK信号通路关键因子ERK1/2,JNK, P38表达水平及磷酸化水平。6、Imagej及SPSS22.0对结果进行统计分析。结果：1、体外培养的MC3T3-E1细胞生长状况良好。2、MC3T3-E1细胞能够适应平行板流室系统形成的流体剪切力刺激。3、雌激素、流体剪切力或两者共同作用下,成骨细胞MTT、ALP值明显高于空白对照组(P0.05),且雌激素与流体剪切力共同作用组高于雌激素或流体剪切力任一因素单独作用组(P0.05)；加入抑制剂后,各抑制剂组与相应非抑制剂组相比MTT明显降低(P0.05),ALP值明显增高(P0.05),Western blot结果显示各抑制剂组与相应非抑制剂组相比,Runx2、OCN蛋白表达水平明显增高(P0.05),上述结果提示雌激素、流体剪切力或双因素共同作用下,FGFR1抑制剂可以明显降低成骨细胞增殖活性,提高成骨细胞分化能力。4、Western blot结果显示雌激素、流体剪切力或两者共同作用下,ERK、JNK和P38表达水平无明显改变,但磷酸化水平均明显高于空白对照组(P0.05),且双因素共同作用下磷酸化水平高于其余组(P0.05)；加入抑制剂后,JNK,P38表达及磷酸化水平与相应非抑制剂组相比无明显差异,ERK磷酸化水平明显上升(P0.05)。结论：1、平板流室系统满足了细胞流体剪切力力学加载要求,为后续实验研究流体剪切力条件下贴壁MC3T3-E1细胞的力学应答反应奠定了基础。2、雌激素、流体剪切力、双因素共同作用可以明显提高成骨细胞增殖分化活性,且雌激素和流体剪切力间存在协同效应。3、FGFR1有促进MC3T3-E1成骨细胞增殖,抑制MC3T3-E1成骨细胞分化的作用,且参与了雌激素、流体剪切力及两者共同作用促成骨细胞增殖分化的调控。4、ERK、JNK、P38信号通路在雌激素、流体剪切力及双因素诱导成骨细胞增殖分化过程中发挥了重要作用,而多条MAPK信号级联通路中仅ERK信号通路参与了FGFR1促进成骨细胞增殖、抑制成骨细胞分化的过程。
【关键词】：MC3T3-E1细胞 雌激素 流体剪切力 I型成纤维细胞因子受体 MAPK信号通路
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R783
【目录】：

• 中文摘要6-9
• ABSTRACT9-12
• 符号说明12-13
• 前言13-16
• 第一部分：FGFR1在雌激素、流体剪切力促成骨细胞增殖分化过程中的作用研究16-33
• 实验材料17-19
• 实验方法19-27
• 实验结果27-28
• 讨论28-31
• 结论31-33
• 第二部分：FGFR1-ERK信号通路在雌激素、流体剪切力促成骨细胞增殖分化过程中的作用机制研究33-37
• 实验材料33-34
• 实验方法34
• 实验结果34
• 讨论34-36
• 结论36-37
• 全文总结37-39
• 附图39-44
• 参考文献44-52
• 致谢52-53
• 攻读硕士学位期间发表文章53-54
• 学位论文评阅及答辩情况表54

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 李亚义;张凡;卜淑敏;;中等强度运动与雌激素对去势雌性大鼠骨代谢的影响[J];中国热带医学;2009年05期

2 曹新生;吴兴裕;孙喜庆;吴燕红;;应用系统的科学方法研究失重骨丧失的机制[J];医学与哲学(临床决策论坛版);2006年05期

  本文关键词：FGFR1-ERK信号通路在雌激素、流体剪切力促成骨细胞增殖分化过程中的作用机制研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：309696