运动对生长期小鼠骨密度及骨免疫相关因子的影响研究

发布时间：2017-06-27 05:02

  本文关键词：运动对生长期小鼠骨密度及骨免疫相关因子的影响研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：背景：骨骼作为机体的支撑和保护器官,其健康水平是机体正常生活的重要保障。骨组织在整个生命过程均处于不断更新和重建状态。其内在原因是成骨细胞和破骨细胞的相互调节使骨不断更新；外在原因则包括许多因素,如运动、生活方式等。另外,免疫系统也参与骨骼系统代谢调控过程：免疫相关因子如IL-1、TNF-a等,在骨代谢中能直接或间接的调控RANKL/RANK信号通路来调节骨代谢；骨代谢相关因子如OPG等,在免疫系统中同样具有重要的调控作用。因此,骨骼系统和免疫系统之间的这些相互作用又被称作“骨免疫系统”。运动刺激在骨的生长发育过程具有重要的调节作用。长期规律性运动不仅能够增加骨密度,提高峰值骨量,还能预防骨质疏松的发生,降低骨折风险率。而且在生长期运动的作用效果更明显。运动影响骨代谢的机制有很多,是否能通过影响免疫系统中IL-IL-6, TNF-a等表达水平,进而影响骨吸收信号通路RANKL/RANK来实现的,目前国内外有关运动对骨免疫系统的研究及报道甚少,这尚不清楚。目的：本研究通过对4周龄雄性C57BL/6小鼠进行8周下坡跑、平坡跑和游泳运动干预后,旨在从骨免疫系统相关因子着手,探究运动对骨免疫系统免疫细胞、相关因子的影响及其骨骼系统RANKL/TRAF 6信号通路的调节作用,以期为骨免疫因子对骨代谢的调控及运动抑制骨吸收的作用机制提供理论依据。方法：将4周龄清洁级雄性C57BL/6小鼠随机分为平坡跑运动组(T组)、下坡跑运动组(DT组)、游泳运动组(S组)和安静对照组(C组),分笼饲养,每组6只,遵循12h的明暗周期,自由饮水,饮食,并于每天下午6点左右进行运动干预。其中,T组和DT组均以0.8 km/h的速度进行40 min运动,且DT组坡度设置为-9。；S组运动时间为40 min,并用毛刷驱赶以防小鼠漂浮于水面不游泳,每次游泳结束后立即用电吹风将小鼠吹干放回笼子里。8周训练结束后,将小鼠进行断颈椎处死,分离四肢,进行指标测试。用双能X射线测量左前腿(保留软组织)骨密度；采用qRT-PCR测骨组织基因和骨免疫相关因子IL-l, IL-6, TNF-a, IFN-y, RANKL , TRAF 6的mRNA表达含量；并用石蜡切片免疫组化化检测CD4+ T细胞含量变化。结果：(1)双能X射线检测骨密度结果表明：8周运动干预后,S组、T组、DT组小鼠骨密度均较对照组小鼠明显增加；且与C组相比,S组和T组均呈现显著增加(P0.05),DT组呈极其显著性增加状态(P0.01)；而S组、T组和DT组之间则没有统计学差异。(2)运用qRT-PCR对RANKL, TRAF 6 mRNA进行检测后发现,与C组相比,T组和DT组RANKL表达下调,且与S组相比,T组RANKLmRNA表达显著下调(P0.05)；与C组相比较,T组TRAF 6表达出现显著下降(P0.05),S组和DT组则没有明显变化。在对骨免疫相关因子进行qRT-PCR检测后发现：与C组相比,S组和DT组IL-6出现显著下调(P0.05),T组没有明显变化,与S组相比,T组IL-6水平则出现显著性的提高(P0.05)；与C组相比,TNF-a的表达在S组、T组和DT组中均出现极显著性下调(P0.01),各运动组之间不存在明显差异；与C组相比,IL-1β在S组和T组出现显著上调(P0.05),DT组没有明显变化,而S组和T组相比,DT组则出现显著下调(P0.05)。与C组相比,S组、T组和DT组中IFN-y表达出现极显著上调(P0.01),而与S组相比,T组和DT组也出现极显著下降(P0.01),T组和DT组之间没有统计学变化。(3)运用石蜡包埋免疫组化方法检测骨髓中T淋巴细胞后发现：与C组相比,S组、T组、DT组T细胞数目有增加趋势,但各组之间没有明显变化。结论：(1)运动对促进骨密度增加具有积极的作用。(2)运动能够上调骨髓中T淋巴细胞数目,增强机体免疫功能。(3)运动能够下调免疫相关因子TNF-a并上调IFN-y的表达,且游泳运动和下坡跑能下调IL-6,运动下调TNF-a, IL-6并上调IFN-y因子的作用均能够抑制RANKL/RANK/TRAF 6信号通路,抑制骨吸收。
【关键词】：生长期 运动 骨密度 免疫系统 RANKL TRAF6 T细胞 骨免疫因子
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R87
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 1 前言13-15
• 2 文献综述15-35
• 2.1 骨免疫系统概述15-16
• 2.2 免疫系统对骨代谢的调控16-28
• 2.2.1 免疫细胞对骨代谢的调控16-21
• 2.2.2 免疫因子对骨代谢的调控21-28
• 2.3. 运动与骨免疫系统28-34
• 2.3.1 运动与骨代谢28-30
• 2.3.2 运动与免疫细胞30-32
• 2.3.3 运动与骨免疫相关因子32-34
• 2.3.4 运动、骨免疫因子和骨代谢34
• 2.4 小结34-35
• 3 实验部分35-56
• 3.1 实验目的35
• 3.2 实验对象和方法35-43
• 3.2.1 实验对象35
• 3.2.2 实验方案35-36
• 3.2.3 实验方法36-43
• 3.3 统计方法43
• 3.4 实验结果和分析43-54
• 3.4.1 实验结果43-48
• 1) 不同方式运动对小鼠骨密度的影响43-44
• 2) 不同方式运动对骨组织RANKL和TRAF 6 mRNA表达量的影响44-46
• 3) 不同方式运动对骨免疫相关因子mRNA表达量的影响46-47
• 4) 不同方式运动对骨组织免疫细胞的影响47-48
• 3.4.2 分析与讨论48-54
• 1) 不同方式运动对生长期小鼠BMD的影响48-50
• 2) 不同方式运动对骨免疫相关因子mRNA表达量的影响50-52
• 3) 不同方式运动对骨组织RANKL和TRAF 6 mRNA表达量的影响52-53
• 4) 不同方式运动对CD4+ T细胞数量的影响53-54
• 3.5 结论54
• 3.6 小结54-56
• 3.6.1 主要不足之处54
• 3.6.2 展望54-56
• 附录56-58
• 参考文献58-68
• 后记68

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本文编号：488577