低频脉冲电磁场通过初级纤毛启动sAC/cAMP/PKA/CREB途径促进骨形成的研究
发布时间：2022-11-10 19:44
骨质疏松症（Osteoporosis,OP）是一种全身性、系统性的骨骼疾病,其特征是骨量下降和骨微细结构破坏,表现为骨脆性增加,进而使骨折的危险性大大增加,即使是轻微的创伤或无外伤的情况下也容易发生骨折,然而目前还没有较理想的方法治疗骨质疏松。脉冲电磁场（Pulsed electromagnetic field,PEMFs）作为一种非侵入性治疗手段,被认为是安全有效的治疗骨质疏松症方法之一。本实验组前期已筛选出能够促进骨形成的脉冲电磁场各种参数,包括频率、强度、作用时间等。在这些参数条件下,脉冲电磁场显著提高了大鼠成骨细胞的成熟矿化,并能够提高去势大鼠的骨密度。然而,脉冲电磁场促进骨形成的作用机理尚不明确,是将电磁场应用于骨质疏松治疗的主要制约因素。本实验组前期研究表明,50 Hz 0.6 mT的低频脉冲电磁场是促进骨形成的最佳参数之一,在该参数条件下脉冲电磁场促进骨形成依赖于哺乳动物细胞表面的特殊细胞器——初级纤毛。鉴于上述结果,本论文开展了脉冲电磁场促进骨形成与初级纤毛及相关信号途径关系的研究。首先,为了考察低频脉冲电磁场能否促进骨形成,将体外分离培养的新生大鼠成骨细胞（Rat c...
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
英文缩写词表
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 骨质疏松症的研究及治疗现状
1.1.1 骨质疏松症
1.1.2 骨质疏松症的发病因素
1.1.3 骨质疏松症的治疗现状
1.2 脉冲电磁场防治骨质疏松症的现状及机理研究
1.2.1 脉冲电磁场促进骨形成研究进展
1.2.2 电磁场促进骨形成机理研究
1.3 cAMP/PKA与骨形成关系
1.3.1 cAMP/PKA信号途径
1.3.2 电磁场通过cAMP/PKA/CREB促进骨形成研究
1.4 初级纤毛
1.4.1 初级纤毛的结构
1.4.2 初级纤毛的功能
1.4.3 初级纤毛相关的信号通路
1.4.4 初级纤毛与骨形成关系
1.5 课题研究内容及意义
第2章 PEMFs促进成骨细胞成熟矿化依赖于cAMP/PKA/CREB信号通路
2.1 实验材料
2.1.1 实验动物
2.1.2 主要试剂
2.1.3 主要仪器设备
2.1.3.1 低频电磁场发生装置
2.1.3.2 其他仪器设备
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 碱性磷酸酶活性测定
2.2.3 基因转录分析
2.2.4 蛋白表达分析
2.2.5 免疫荧光染色
2.2.6 cAMP含量测定
2.2.7 茜素红染色
2.2.8 统计学处理
2.3 结果与分析
2.3.1 碱性磷酸酶活性检测结果
2.3.2 PEMFs对成骨相关基因的影响
2.3.3 PEMFs对成骨相关蛋白的影响
2.3.4 PEMFs激活cAMP/PKA/CREB信号通路
2.3.4.1 cAMP浓度测定结果
2.3.4.2 PEMFs对p-PKA、p-CREB的影响
2.3.5 PEMFs促进骨形成依赖于PKA
2.4 讨论
第3章 PEMFs促进骨形成依赖于腺苷酸环化酶
3.1 实验材料
3.1.1 实验动物
3.1.2 主要试剂
3.1.3 主要仪器设备
3.1.3.1 低频电磁场发生装置
3.1.3.2 其他仪器设备
3.2 实验方法
3.2.1 ROBs的分离与培养
3.2.2 琼脂糖凝胶电泳
3.2.3 基因转录分析
3.2.4 蛋白表达分析
3.2.5 统计学处理
3.3 结果与分析
3.3.1 琼脂糖凝胶电泳结果
3.3.2 PEMFs对ACs基因表达的影响
3.3.3 PEMFs处理后ACs蛋白表达结果
3.3.4 DDA对PEMFs促进骨形成的影响
3.4 讨论
第4章 PEMFs通过初级纤毛激活sAC/cAMP/PKA/CREB信号途径
4.1 实验材料
4.1.1 实验动物
4.1.2 主要试剂
4.1.3 主要仪器设备
4.2 实验方法
4.2.1 大鼠颅骨成骨细胞的分离与培养
4.2.2 免疫荧光染色
4.2.3 蛋白表达分析
4.2.4 siRNA质粒提取
4.2.5 成骨细胞内IFT88的RNA干扰
4.2.6 统计学分析
4.3 结果与分析
4.3.1 ACs与初级纤毛共定位
4.3.2 p-PKA、PKA与初级纤毛共定位
4.3.3 干扰纤毛后cAMP浓度的变化
4.3.4 干扰纤毛后p-PKA、p-CREB的蛋白表达结果
4.4 讨论
第5章 PEMFs通过定位于初级纤毛的sAC促进骨形成
5.1 实验材料
5.1.1 实验动物
5.1.2 主要试剂
5.1.3 主要仪器设备
5.2 实验方法
5.2.1 大鼠颅骨成骨细胞的分离与培养
5.2.2 基因转录分析
5.2.3 蛋白分析
5.2.4 茜素红染色
5.2.5 统计学分析
5.3 结果与分析
5.3.1 KH7对sAC/cAMP/PKA/CREB信号通路的影响
5.3.2 KH7对成骨相关基因和蛋白的影响
5.3.3 KH7对成骨细胞成熟矿化的影响
5.4 讨论
第6章 PEMFs激活sAC/cAMP/PKA/CREB信号途径对大鼠峰值骨量的影响..
6.1 实验材料
6.1.1 实验动物
6.1.2 主要试剂
6.1.3 主要仪器设备
6.1.3.1 低频电磁场发生装置
6.1.3.2 其他仪器设备
6.2 实验方法
6.2.1 分组与处理
6.2.2 骨密度的测定
6.2.3 血清生化指标的测定
6.2.4 μCT影像分析
6.2.5 弹性模量分析
6.2.6 蛋白表达分析
6.2.7 统计学处理
6.3 结果与分析
6.3.1 PEMFs对大鼠骨密度的影响
6.3.2 PEMFs对大鼠骨生物力学的影响
6.3.3 Micro-CT扫描结果
6.3.4 PEMFs对血清骨代谢生化指标的影响
6.3.5 PEMFs激活了大鼠体内cAMP/PKA/CREB信号通路
6.3.5.1 PEMFs对血清cAMP的影响
6.3.5.2 PEMFs对sAC、p-PKA、CREB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
附录B
【参考文献】：
期刊论文
[1]个体化健康教育在脉冲电磁场治疗原发性骨质疏松症中的作用[J]. 赵春燕,周瑞华,田永芝,唐咏梅,宁鸿珍,刘海燕. 中国骨质疏松杂志. 2016(02)
[2]脉冲电磁场与正弦交变电磁场对成骨细胞增殖与成熟矿化的比较研究[J]. 闫娟丽,陈克明,周建,方清清,马慧萍. 解放军医药杂志. 2015(03)
[3]50Hz不同强度正弦交变电磁场对大鼠峰值骨量的影响[J]. 高玉海,成魁,葛宝丰,甄平,周建,马小妮,李少峰,陈克明. 生物医学工程学杂志. 2015(01)
[4]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)
[5]淫羊藿苷促成骨细胞分化成熟主要不依赖其雌激素活性[J]. 石文贵,马小妮,谢艳芳,周建,陈克明. 中国中药杂志. 2014(14)
[6]老年性骨质疏松症的防治进展[J]. 刘印,田京. 中国医药导报. 2012(34)
[7]男性老年性骨质疏松症发病和诊断现状:2009[J]. 王晓霞,潘琦,金世鑫. 中华保健医学杂志. 2010(01)
[8]不同强度脉冲电磁场对去势大鼠血清雌二醇的影响[J]. 杨永红,何成奇,杨霖,王维,雷中杰. 四川大学学报(医学版). 2008(02)
[9]低频磁场对后肢去负荷大鼠骨代谢的影响[J]. 万玉民,马永洁,王红晖,张晓铀,李莹辉. 中国骨质疏松杂志. 2006(04)
[10]纤毛的研究进展[J]. 肖良,赵海丹. 海军总医院学报. 2006(01)
硕士论文
[1]脉冲电磁场通过初级纤毛和BMP/BMPRII/Smad1/5/8信号途径促进骨形成的研究[D]. 谢艳芳.兰州理工大学 2016
[2]低频电磁场促进骨形成最佳参数筛选研究[D]. 周建.兰州理工大学 2011
本文编号：3705188
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【学位级别】：硕士
【文章目录】：
英文缩写词表
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 骨质疏松症的研究及治疗现状
1.1.1 骨质疏松症
1.1.2 骨质疏松症的发病因素
1.1.3 骨质疏松症的治疗现状
1.2 脉冲电磁场防治骨质疏松症的现状及机理研究
1.2.1 脉冲电磁场促进骨形成研究进展
1.2.2 电磁场促进骨形成机理研究
1.3 cAMP/PKA与骨形成关系
1.3.1 cAMP/PKA信号途径
1.3.2 电磁场通过cAMP/PKA/CREB促进骨形成研究
1.4 初级纤毛
1.4.1 初级纤毛的结构
1.4.2 初级纤毛的功能
1.4.3 初级纤毛相关的信号通路
1.4.4 初级纤毛与骨形成关系
1.5 课题研究内容及意义
第2章 PEMFs促进成骨细胞成熟矿化依赖于cAMP/PKA/CREB信号通路
2.1 实验材料
2.1.1 实验动物
2.1.2 主要试剂
2.1.3 主要仪器设备
2.1.3.1 低频电磁场发生装置
2.1.3.2 其他仪器设备
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 碱性磷酸酶活性测定
2.2.3 基因转录分析
2.2.4 蛋白表达分析
2.2.5 免疫荧光染色
2.2.6 cAMP含量测定
2.2.7 茜素红染色
2.2.8 统计学处理
2.3 结果与分析
2.3.1 碱性磷酸酶活性检测结果
2.3.2 PEMFs对成骨相关基因的影响
2.3.3 PEMFs对成骨相关蛋白的影响
2.3.4 PEMFs激活cAMP/PKA/CREB信号通路
2.3.4.1 cAMP浓度测定结果
2.3.4.2 PEMFs对p-PKA、p-CREB的影响
2.3.5 PEMFs促进骨形成依赖于PKA
2.4 讨论
第3章 PEMFs促进骨形成依赖于腺苷酸环化酶
3.1 实验材料
3.1.1 实验动物
3.1.2 主要试剂
3.1.3 主要仪器设备
3.1.3.1 低频电磁场发生装置
3.1.3.2 其他仪器设备
3.2 实验方法
3.2.1 ROBs的分离与培养
3.2.2 琼脂糖凝胶电泳
3.2.3 基因转录分析
3.2.4 蛋白表达分析
3.2.5 统计学处理
3.3 结果与分析
3.3.1 琼脂糖凝胶电泳结果
3.3.2 PEMFs对ACs基因表达的影响
3.3.3 PEMFs处理后ACs蛋白表达结果
3.3.4 DDA对PEMFs促进骨形成的影响
3.4 讨论
第4章 PEMFs通过初级纤毛激活sAC/cAMP/PKA/CREB信号途径
4.1 实验材料
4.1.1 实验动物
4.1.2 主要试剂
4.1.3 主要仪器设备
4.2 实验方法
4.2.1 大鼠颅骨成骨细胞的分离与培养
4.2.2 免疫荧光染色
4.2.3 蛋白表达分析
4.2.4 siRNA质粒提取
4.2.5 成骨细胞内IFT88的RNA干扰
4.2.6 统计学分析
4.3 结果与分析
4.3.1 ACs与初级纤毛共定位
4.3.2 p-PKA、PKA与初级纤毛共定位
4.3.3 干扰纤毛后cAMP浓度的变化
4.3.4 干扰纤毛后p-PKA、p-CREB的蛋白表达结果
4.4 讨论
第5章 PEMFs通过定位于初级纤毛的sAC促进骨形成
5.1 实验材料
5.1.1 实验动物
5.1.2 主要试剂
5.1.3 主要仪器设备
5.2 实验方法
5.2.1 大鼠颅骨成骨细胞的分离与培养
5.2.2 基因转录分析
5.2.3 蛋白分析
5.2.4 茜素红染色
5.2.5 统计学分析
5.3 结果与分析
5.3.1 KH7对sAC/cAMP/PKA/CREB信号通路的影响
5.3.2 KH7对成骨相关基因和蛋白的影响
5.3.3 KH7对成骨细胞成熟矿化的影响
5.4 讨论
第6章 PEMFs激活sAC/cAMP/PKA/CREB信号途径对大鼠峰值骨量的影响..
6.1 实验材料
6.1.1 实验动物
6.1.2 主要试剂
6.1.3 主要仪器设备
6.1.3.1 低频电磁场发生装置
6.1.3.2 其他仪器设备
6.2 实验方法
6.2.1 分组与处理
6.2.2 骨密度的测定
6.2.3 血清生化指标的测定
6.2.4 μCT影像分析
6.2.5 弹性模量分析
6.2.6 蛋白表达分析
6.2.7 统计学处理
6.3 结果与分析
6.3.1 PEMFs对大鼠骨密度的影响
6.3.2 PEMFs对大鼠骨生物力学的影响
6.3.3 Micro-CT扫描结果
6.3.4 PEMFs对血清骨代谢生化指标的影响
6.3.5 PEMFs激活了大鼠体内cAMP/PKA/CREB信号通路
6.3.5.1 PEMFs对血清cAMP的影响
6.3.5.2 PEMFs对sAC、p-PKA、CREB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
附录B
【参考文献】：
期刊论文
[1]个体化健康教育在脉冲电磁场治疗原发性骨质疏松症中的作用[J]. 赵春燕,周瑞华,田永芝,唐咏梅,宁鸿珍,刘海燕. 中国骨质疏松杂志. 2016(02)
[2]脉冲电磁场与正弦交变电磁场对成骨细胞增殖与成熟矿化的比较研究[J]. 闫娟丽,陈克明,周建,方清清,马慧萍. 解放军医药杂志. 2015(03)
[3]50Hz不同强度正弦交变电磁场对大鼠峰值骨量的影响[J]. 高玉海,成魁,葛宝丰,甄平,周建,马小妮,李少峰,陈克明. 生物医学工程学杂志. 2015(01)
[4]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)
[5]淫羊藿苷促成骨细胞分化成熟主要不依赖其雌激素活性[J]. 石文贵,马小妮,谢艳芳,周建,陈克明. 中国中药杂志. 2014(14)
[6]老年性骨质疏松症的防治进展[J]. 刘印,田京. 中国医药导报. 2012(34)
[7]男性老年性骨质疏松症发病和诊断现状:2009[J]. 王晓霞,潘琦,金世鑫. 中华保健医学杂志. 2010(01)
[8]不同强度脉冲电磁场对去势大鼠血清雌二醇的影响[J]. 杨永红,何成奇,杨霖,王维,雷中杰. 四川大学学报(医学版). 2008(02)
[9]低频磁场对后肢去负荷大鼠骨代谢的影响[J]. 万玉民,马永洁,王红晖,张晓铀,李莹辉. 中国骨质疏松杂志. 2006(04)
[10]纤毛的研究进展[J]. 肖良,赵海丹. 海军总医院学报. 2006(01)
硕士论文
[1]脉冲电磁场通过初级纤毛和BMP/BMPRII/Smad1/5/8信号途径促进骨形成的研究[D]. 谢艳芳.兰州理工大学 2016
[2]低频电磁场促进骨形成最佳参数筛选研究[D]. 周建.兰州理工大学 2011
本文编号：3705188
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