| 题名 | 低频脉冲电磁场通过初级纤毛及NO-cGMP-PKG途径促进骨形成的研究 |
| 作者 | 任茜 |
| 答辩日期 | 2017 |
| 导师 | 王鸣刚 |
| 关键词 | 骨质疏松症 脉冲电磁场 成骨细胞 矿化 初级纤毛 RNA干扰 一氧化氮 信号通路 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 骨质疏松症(Osteoporosis,OP)是一种骨组织微细结构受到破损、骨量减少、骨骼脆性增加并容易发生骨折的全身性系统性的代谢障碍疾病,常见病和多发病,会给中老年人患者的生活带来严重困扰。目前关于OP预防与治疗存在多种方法,然而目前研究表明电磁场是一种治疗骨质疏松症有效方法,其具有操作简便、无创伤、无毒副作用等明显优势,但是到目前为止其作用的机理和作用的有效参数尚不清楚。基于这些原因课题组在前期研究中已得出电磁场治疗骨质疏松的最佳参数,但作用机制尚不清楚。因此本课题运用50Hz 0.6mT的低频脉冲电磁场细胞处理仪研究了脉冲电磁场促进成骨细胞矿化成熟与初级纤毛及一氧化氮(Nitrix Oxide,NO)信号途径的关系,为阐明了电磁场治疗骨质疏松的分子机理提供一定基础。本实验首先研究了低频脉冲电磁场(Pulsed electromagnetic fields,PEMFs)对NO/cGMP/PKG信号通路的影响。用50Hz 0.6mT脉冲电磁场分别照射处理大鼠颅骨成骨细胞(Rat calvarial osteoboasts,ROBs)0h、0.5h、1h、1.5h、2h,测定细胞培养液中NO含量的变化、成骨细胞内cGMP浓度的变化以及用Western blotting分析PI3K、AKT、eNOS、iNOS、PKG-1蛋白表达的变化情况。结果表明:经脉冲电磁场处理后,NO含量呈现升高趋势;cGMP含量在0.5h升高到最高值,随后出现下降趋势;PI3K、AKT、eNOS、iNOS、PKG-1的蛋白表达量均呈现不同程度的先升高后下降趋势。表明脉冲电磁场激活了NO/cGMP/PKG信号途径。随后,我们用一氧化氮合成酶(nitric oxide synthase,NOS)的阻断剂L-NAME预处理ROBs以观察脉冲电磁场促进骨形成活性受到的影响,所检测指标包括ALP活性、成骨相关蛋白(BMP-2、Collagen-1、Osterix及破骨细胞调节因子Rankl)基因表达量和钙盐沉积量的变化。结果显示:阻断剂组的ALP活性、成骨性基因的表达量和钙盐沉积量均明显降低。表明脉冲电磁场促进骨形成作用依赖于NO/cGMP/PKG信号通路。前期课题组研究发现,PEMFs通过初级纤毛促进体外培养成骨细胞的成熟与矿化,那么PEMFs是否也通过初级纤毛/NO信号途径参与骨形成呢?因此本课题研究了RNAi技术干扰初级纤毛后,脉冲电磁场激活NO/cGMP/PKG信号通路的影响。初级纤毛被干扰抑制后,电磁场处理不能提高NO含量,亦不能使cGMP含量升高,iNOS、eNOS、PKG-1、sGC基因表达量不再升高,PI3K、iNOS、eNOS、PKG-1蛋白表达量也不能升高。说明干扰初级纤毛后,NO信号通路受到抑制,表明NO信号通路的激活离不开初级纤毛的参与。最后,研究了初级纤毛被干扰后,脉冲电磁场促进成骨细胞矿化成熟的影响。RNAi干涉初级纤毛发生后,我们首先在第四章验证了初级纤毛的干涉效率,在初级纤毛干涉效率良好的情况下,我们进行了后续的实验,研究了干涉初级纤毛后脉冲电磁场对成骨细胞矿化成熟的影响。结果显示:RNAi干扰初级纤毛后,50Hz 0.6mT PEMFs处理不能使ALP活性升高,钙化结节数减少,成骨性分化指标Osx、Col-1、BMP-2的基因表达量也减少。表明初级纤毛参与了脉冲电磁场促进成骨细胞矿化成熟的过程。综合以上研究结果可见,50Hz 0.6mT PEMF通过激活NOS/NO/cGMP/PKG信号途径促进成骨细胞矿化成熟,而此过程离不开初级纤毛的参与,表明PEMFs通过初级纤毛-NOS-NO-sGC-cGMP-PKG信号途径促进骨形成。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 67 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/93136]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 任茜. 低频脉冲电磁场通过初级纤毛及NO-cGMP-PKG途径促进骨形成的研究[D]. 2017. |
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