成骨细胞应力学效应中Notch信号及其关键因子APH1作用机制的研究

发布时间：2017-10-05 15:47

  本文关键词：成骨细胞应力学效应中Notch信号及其关键因子APH1作用机制的研究

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【摘要】：背景： 应力在骨改建过程中起重要作用,流体剪切力对成骨细胞的作用机制一直是该研究领域的热点。Notch作为参与骨细胞分化的关键信号通路,其关于应力作用下骨改建中的作用机制研究较少。前期实验对MC3T3-E1细胞施加流体剪切力后全基因组基因芯片分析发现Notch信号通路APH1因子表达明显增强,提示Notch信号在成骨细胞对应力反应的信号调控中起重要作用。对Notch通路作用机制的进一步分析发现Notch受体的机械敏感性参与信号通路的活化。因此,深入研究Notch通路在应力对骨代谢作用中的调控机理,可以为组织工程、提高骨创伤修复质量、相关骨疾病治疗及外源性基因治疗成为可能提供理论依据。 目的： 本实验在前期研究的基础上通过抑制Notch信号通路中的关键因子APHl,结合MTT、ALP、Western blot以及NO测定,探讨Notch信号在成骨细胞应力学效应中的作用机制,进一步明确在应力促进成骨细胞增殖分化过程中Notch信号通路中的关键因子的作用及地位。 方法： 1.体外培养小鼠MC3T3-E1细胞,通过平行板流室加力系统构建MC3T3-E1细胞力学刺激模型。 实验分组：空白对照组,单因素力组(0.12mN·cm-2的流体剪切力1h),单因素Notch信号抑制剂组(10μmol/ml DAPT)以及双因素组(同时加力和抑制剂)。 2.应用MTT法和ALP法来分别检测四组细胞进行相应处理后的增殖能力及细胞分化活性。 3.运用免疫印记Western blot检测四组细胞进行相应处理后的OPN表达水平,应用NO试剂盒测定四组细胞进行相应处理后的NO含量。 4.采用SPSS17.0对数据进行统计分析。 结果： 1.体外培养的MC3T3-E1细胞生长状况良好,对平行板流室产生的力学刺激反应良好。 2.与空白对照组相比,0.12mN·cm-2的FSS作用1h可以明显提高MC3T3-E1细胞ALP活性(P0.05),而MTT未见明显变化(P0.05)；Notch信号抑制剂的应用可以明显降低应力以及非载荷下MC3T3-E1细胞的ALP活性和MTT值(P0.05)。 3.与空白对照组相比,0.12mN·cm-2的FSS作用1h可以明显提高MC3T3-E1中OPN蛋白的表达和NO的释放(P0.05),施加Notch信号抑制剂后,FSS作用下以及静置状态下的MC3T3-E1细胞OPN表达及NO产量均显著下降(P0.05)。 结论： 1.本实验建立的平行板流室加力系统可用于研究贴壁生长的MC3T3-E1细胞对流体剪应力的生物学反应,能模拟成骨细胞所处的环境并实现对成骨细胞力学加载,为深入研究成骨细胞中力学转导机制奠定了基础。 2.Notch信号通路在正常生理环境中存在且参与成骨细胞的正常增殖分化活动,0.12mN·cm-2的FSS刺激1h可以通过Notch信号传导通路起到调节MC3T3-E1细胞增殖分化活动的作用。 3.Notch信号通路在正常生理环境中存在且调节成骨细胞中OPN蛋白的表达和NO的产生,0.12mN·cm-2的FSS刺激1h可以通过Notch信号传导通路介导MC3T3-E1中OPN表达及NO释放。
【关键词】：流体剪切力 MC3T3-E1细胞 Notch信号通路 骨桥蛋白(OPN) 一氧化氮(NO)
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R329
【目录】：

• 目录4-5
• CONSTENTS5-6
• 中文摘要6-8
• ABSTRACT8-11
• 符号说明11-12
• 前言12-15
• 第一部分 MC3T3-E1细胞的培养以及平行板流室加力装置的建立15-22
• 材料与方法16-19
• 结果19-20
• 讨论20-22
• 第二部分 流体剪切力作用下Notch信号对MC3T3-E1细胞增殖分化的影响22-30
• 材料与方法23-26
• 结果26-27
• 讨论27-30
• 第三部分 Notch信号在流体剪切力介导的成骨细胞生物学反应中作用地位的研究30-39
• 材料与方法31-35
• 结果35-36
• 讨论36-39
• 全文总结39-41
• 附图41-45
• 参考文献45-52
• 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10条

1 陆群,吴补领,王冀姝,韩骅,周学东;Notch信号分子于小鼠牙髓干细胞样细胞表达的研究[J];华西口腔医学杂志;2004年01期

2 曾烨;刘肖珩;;对细胞施加力学作用的实验方法[J];航天医学与医学工程;2007年03期

3 刘路;韦曦;吴莉萍;凌均h，

本文编号：977659