Osteoglycin在脂肪-骨联系中的作用研究

发布时间：2020-04-12 04:42

【摘要】：背景:老年性骨质疏松症和老年性肥胖是我国日益加剧的老龄化现状所面临的两大挑战。随着衰老,骨髓微环境中的成骨细胞逐渐减少,而脂肪细胞逐渐增多,这样导致骨合成减少,骨丢失增多,引起老年性骨质疏松。不同于传统观点,老年性骨质疏松症和肥胖现被认为在发病机制上存在诸多相关性,但具体机制不明。鉴定出参与脂肪-骨网络调控的新因子不仅可拓宽我们对老年性疾病的认识,而且可以给开发新的治疗药物提供更多的研究依据。Osteoglycin(OGN)是细胞外基质的重要部分,逐渐成为心血管疾病、炎症的潜在生物标志物。OGN虽然在脂肪和骨中均有表达,尤其以脂肪高表达为主,但其相关功能尚未被研究。目的:本研究旨在细胞水平上通过高表达OGN来探讨其在骨间充质干细胞(MSCs)的成脂分化和成骨分化平衡中的调控作用,以及OGN通过降低Pparγ2的表达起到抵抗老年性骨质疏松症发生的作用。方法:首先在小鼠MSCs细胞株中观察成脂或成骨诱导时OGN和Pparγ2的表达趋势,并分析正常小鼠骨原代间充质干细胞(mMSCs)和自发性老年性骨质疏松小鼠的原代骨间充质干细胞(SmMSCs)的增殖能力和分化能力的差异。其次,观察了罗格列酮(Ppar γ 2激动剂)处理的mMSCs和SmMSCs分化能力的变化,并证实Pparγ 2与OGN互为反向表达变化。最后,通过慢病毒感染系统(PLJM1-EGFP)持续高表达OGN后,分析成脂成骨分化中的特异基因的表达来探讨升高OGN是否可增强SmMSCs的成骨作用,并尝试探讨其机制。结果:稳定高表达OGN可增加Wnt5b、Runx2、OCN、ALP、Colla1的表达,促进成骨分化和增加骨形成,并可降低Pparγ2的表达,起到抑制骨MSCs成脂分化减少脂肪细胞形成,起到抵抗老年性骨质疏松的作用。结论:OGN促进骨MSCs向成骨分化,抑制成脂分化,在骨髓肥胖中可能起着重要的抑制作用,并可能为老年骨质疏松症和老年肥胖的治疗提供新的靶点。
【图文】：

４．１．邋２罗格列酮抑制ｍＭＳＣｓ成骨分化时ＯＧＮ的表达，抑制骨形成逡逑Ｐｐａｒ邋丫邋２配体（受体激动剂）－罗格列酮（Ｒｏｓｉｇｌｉｔａｚｏｎｅ）可抑制ｍＭＳＣｓ逡逑向成骨细胞方向分化，抑制骨基质矿化和骨形成。如图２Ａ所示，在成骨诱导培逡逑养基中加入不同剂量的罗格列酮。与对照相比，ＡＬＰ染色结果显示２０邋ＵＭ罗格逡逑列酮处理的ｍＭＳＣ不能被诱导有效的成骨矿化。逡逑接下来，我们比较了罗格列酮对ｍＭＳＣｓ中特异性基因的表达影响。图２Ｃ逡逑显示不同浓度（０．５ＵＭ，邋５ｕＭ，邋２０ｕＭ，ＯｕＭ作为对照）的罗格列酮都可促进逡逑Ｐｐａｒ丫２的表达。与对照组相比，５邋ＵＭ的罗格列酮仅在成骨诱导第１天时升高逡逑Ｐｐａｒ邋丫邋２水平，而２０邋ｐ邋Ｍ罗格歹０酮贝ｉｊ可显著上调ｍＭＳＣｓ中Ｐｐａｒ邋ｙ邋２邋ｍＲＮＡ水平逡逑８－１０倍，较５邋ｕＭ组升高５？９倍。逡逑罗格列酮还能有效抑制ｍＭＳＣｓ细胞中ＯＧＮ的ｍＲＮＡ表达。在成骨诱导逡逑第５天，与对照组相比，加入罗格列酮的ｍＭＳＣｓ中ＯＧＮ的ｍＲＮＡ降低了邋６４％逡逑（２０邋ＵＭ罗格列酮）和４５．５％邋（５邋ＨＭ罗格列酮）（图２Ｄ）。这些结果表明

构建过表达慢病毒质粒（ＰＵＭ１－ＥＧＦＰ－ＯＧＮ），通过病毒包装感染逡逑ＨＥＫ２９３Ｔ细胞，在用收集的病毒上清感染ｍＭＳＣｓ，通过筛选可得到持续高表达逡逑ＯＧＮ的ＭＳＣｓ细胞株。图３Ａ和３Ｂ，与空载对照处理的细胞相比（作为对照组），逡逑ＡＬＰ染色的结果表明，高表达ＯＧＮ可促进ｍＭＳＣｓ成骨诱导后第９天和第１４逡逑天的ｍＭＳＣｓ矿化。通过检测细胞ＡＬＰ活性和ＡＬＰ染色定量，，与对照相比，高逡逑表达ＯＧＮ的ｍＭＳＣｓ的ＡＬＰ活性平均增加５６％邋（第９天）和７７．８％邋（第１４天）。逡逑基于这些结果，可以证实持续高表达ＯＧＮ可促进ｍＭＳＣ的成骨分化和骨矿化形逡逑成逦。逡逑４２逡逑
【学位授予单位】：南京医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R580

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本文编号：2624289