低频脉冲电磁场通过初级纤毛调控的ERα/IGF-1R信号通路促进骨形成的机制研究

发布时间：2022-02-13 08:12

　　骨质疏松症（Osteoporosis,OP）是一种退行性骨骼疾病,随着老龄化社会的到来,骨质疏松症已经成为一种常见病和多发病。骨质疏松症是以骨量减少,骨组织微细结构破坏导致骨脆性增加和骨折危险性增加为特征的一种系统性、全身性骨骼疾病。多发于老年人和绝经后的妇女,发病后多伴有疼痛,更有严重者将发生骨折等,严重危害着人们的健康。临床治疗主要采用药物疗法,但是缺少理想的预防手段,目前的研究发现低频率电磁场具有预防和治疗骨质疏松症的作用,其是一种无创伤,非侵入性的治疗方法,但是存在临床的可重复性差以及作用机理不清楚等缺点,因此限制了其大规模的临床应用。分析文献发现可重复性差的主要原因是,目前对与电磁场治疗骨质疏松症的参数尚无一个统一的标准,同时电磁场的作用机制不清楚,基于这些问题课题组经过多年的研究获得了一些参数。课题组之前筛选的最佳作用成骨细胞成熟与矿化的参数,50 Hz 0.6 mT脉冲电磁场具有有效的促进体外培养大鼠颅骨成骨细胞（ROBs）成熟与矿化的作用,但是其作用机理尚不完全清楚。基于其作用机理尚不清楚的问题本论文展开了研究。目前研究认为雌激素信号通路与骨质疏松症的关系及其密切,那么... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 骨质疏松症的发病及现状
        1.1.1 骨质疏松症分类
        1.1.2 骨质疏松症的发病状况及其危害
        1.1.3 骨质疏松症的发病机制
        1.1.4 骨质疏松症的药物治疗
    1.2 低频电磁场促进骨形成的研究
        1.2.1 电磁场防治骨质疏松症的临床应用研究
        1.2.2 电磁场促进骨形成的机制
    1.3 初级纤毛
        1.3.1 初级纤毛简介
        1.3.2 初级纤毛的功能
        1.3.3 电磁场通过初级纤毛调节骨形成
    1.4 雌激素受体(ER)
        1.4.1 雌激素受体结构和功能
        1.4.2 ERα促进骨形成
        1.4.3 雌激素受体α与IGF-1R的关系
    1.5 存在的问题
    1.6 本课题主要研究内容
第2章 雌激素受体参与了PEMFs促进骨形成的过程
    2.1 实验材料
        2.1.1 实验动物
        2.1.2 实验试剂
        2.1.3 主要仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 大鼠颅骨成骨细胞的分离与培养
        2.2.2 磁场最佳干预时间的筛选
        2.2.3 ICI182780对成骨细胞预处理
        2.2.4 碱性磷酸酶(ALP)活性的测定
        2.2.5 Westernblot蛋白分析
        2.2.6 RealTimeRT-PCR分析
        2.2.7 碱性磷酸酶染色
        2.2.8 茜素红钙化结节染色
        2.2.9 统计学分析
    2.3 结果
        2.3.1 最佳干预时间筛选结果
        2.3.2 碱性磷酸酶活性测定结果
        2.3.3 Westernblot蛋白检测结果
        2.3.4 RealTimeRT-PCR基因检测结果
        2.3.5 碱性磷酸酶染色结果
        2.3.6 茜素红钙化结节染色结果
    2.4 讨论
第3章 PEMFs通过ERα促进体外培养成骨细胞成熟矿化
    3.1 实验材料
        3.1.1 实验动物
        3.1.2 实验试剂
        3.1.3 主要仪器
    3.2 试验方法
        3.2.1 大鼠颅骨成骨细胞的分离与培养
        3.2.2 PEMFs促进骨形成对雌二醇含量及雌激素受体α的影响
        3.2.3 ERαsiRNA质粒载体构建及其制备
        3.2.4 ERαsiRNA重组质粒转染至ROBs细胞
        3.2.5 成骨性分化分析
        3.2.6 碱性磷酸酶(ALP)活性的测定
        3.2.7 Westernblot蛋白分析
        3.2.8 RealTimeRT-PCR分析
        3.2.9 碱性磷酸酶染色
        3.2.10 茜素红钙化结节染色
        3.2.11 统计学分析
    3.3 结果
        3.3.1 PEMFs对雌激素和雌激素受体α的影响
            3.3.1.1 细胞水平实验结果
            3.3.1.2 动物水平实验结果
        3.3.2 最佳干扰序列筛选结果
        3.3.3 PEMFs对ERα表达抑制ROBs细胞的ERα表达分析
        3.3.4 PEMFs对ERα表达抑制的ROBs细胞ALP活性的影响
        3.3.5 PEMFs对ERα表达抑制的ROBs细胞中成骨相关基因和蛋白结果
        3.3.6 PEMFs对ERα表达抑制的ROBs细胞碱性磷酸酶染色结果
        3.3.7 PEMFs对ERα表达抑制的ROBs细胞茜素红钙化结节染色结果
    3.4 讨论
第4章 IGF-1R参与了PEMFs促进体外培养大鼠成骨细胞成熟与矿化的过程
    4.1 实验材料
        4.1.1 实验动物
        4.1.2 主要试剂
        4.1.3 主要仪器
    4.2 实验方法
        4.2.1 大鼠颅骨成骨细胞的分离培养
        4.2.2 成骨性分化分析
        4.2.3 ALP活性的测定
        4.2.4 Westernblot蛋白测定
        4.2.5 RealTimeRT-PCR基因检测
        4.2.6 碱性磷酸酶染色
        4.2.7 茜素红钙化结节染色
        4.2.8 统计学分析
    4.3 结果
        4.3.1 阻断IGF-1R后PEMFs对ALP活性的影响
        4.3.2 Westernblot成骨相关蛋白检测结果
        4.3.3 RealTimeRT-PCR基因检测结果
        4.3.4 碱性磷酸酶染色结果
        4.3.5 茜素红钙化结节染色结果
    4.4 讨论
第5章 PEMFs促进细胞成熟矿化过程中激活ERK1/2信号通路
    5.1 实验材料
        5.1.1 实验动物
        5.1.2 主要试剂
        5.1.3 主要仪器
    5.2 实验方法
        5.2.1 大鼠颅骨成骨细胞的分离培养
        5.2.2 成骨性分化分析
        5.2.3 ALP活性的测定
        5.2.4 Westernblot蛋白测定
        5.2.5 RealTimeRT-PCR基因检测
        5.2.6 碱性磷酸酶染色
        5.2.7 茜素红钙化结节染色
        5.2.8 统计学分析
    5.3 结果
        5.3.1 阻断ERK1/2后PEMFs对ALP活性的影响
        5.3.2 Westernblot成骨相关蛋白检测结果
        5.3.3 RealTimeRT-PCR基因检测结果
        5.3.4 碱性磷酸酶染色结果
        5.3.5 茜素红钙化结节染色结果
        5.3.6 阻断ERK1/2对相关信号通路信号蛋白的影响
    5.4 讨论
第6章 PEMFs通过初级纤毛促进骨形成过程中激活了ERα/IGF-1R信号通路
    6.1 实验材料
        6.1.1 实验动物
        6.1.2 主要试剂
        6.1.3 主要仪器
    6.2 实验方法
        6.2.1 大鼠颅骨成骨细胞的分离培养
        6.2.2 siRNAIFT88质粒提取
        6.2.3 Westernblot蛋白测定
        6.2.4 初级纤毛与IGF-1R免疫荧光共定位
        6.2.5 对成骨细胞中IFT88进行RNAi后免疫组织化学染色
        6.2.6 细胞核蛋白的提取
        6.2.7 统计学分析
    6.3 结果
        6.3.1 初级纤毛与IGF-1R共定位结果
        6.3.2 干扰IFT88结果
        6.3.3 干扰IFT88后初级纤毛发生率统计结果
        6.3.4 对IFT88进行RNAi后对相关信号通路信号蛋白的影响
        6.3.5 对IFT88进行RNAi后PEMFs对pERα核转位影响
        6.3.6 阻断IGF-1R对相关信号通路信号蛋白的影响
        6.3.7 干扰掉Erα后对IGF-1R/ERK12信号途径的影响
    6.4 讨论
结论
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]脉冲电磁场促进大鼠成骨细胞成熟与矿化依赖于NO/cGMP信号途径[J]. 任茜,王鸣刚,陈克明,周建,石文贵,方清清.  中国生物化学与分子生物学报. 2016(11)
[2]骨质疏松疾病负担与治疗现状[J]. 吴晶,刘新灵,贺小宁,丁丽曼.  中国医疗保险. 2015(11)
[3]骨质疏松症的药物治疗研究进展[J]. 王芳,刘伟,闫利颖,于宝辉,王海盛.  药学进展. 2015(09)
[4]骨质疏松大鼠造模法研究进展[J]. 卢锦东,谢平金.  辽宁中医药大学学报. 2015(05)
[5]初级纤毛与Wnt信号通路相关性研究进展[J]. 张蔓丽,卢彦平,李亚里.  遗传. 2015(03)
[6]乳铁蛋白对大鼠成骨细胞增殖及IGF-1/IGF-1R mRNA表达的影响[J]. 杨海燕,侯建明,吴曼,薛英,蓝旭华.  中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志. 2014(01)
[7]骨质疏松症的药物治疗[J]. 冯颖,修玲玲,苏磊.  医学综述. 2014(01)
[8]MAPK-ERK1/2信号通路调控成骨性基因表达和细胞增殖[J]. 丁道芳,李玲慧,宋奕,杜国庆,卫晓恩,曹月龙.  南方医科大学学报. 2013(10)
[9]常见继发性骨质疏松症发病机制研究进展[J]. 巨鹏,蒋电明.  检验医学与临床. 2013(11)
[10]初级纤毛在骨组织力学信号传导中的作用[J]. 关俊杰,汪泱,张长青.  医用生物力学. 2013(05)



本文编号：3622838