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背景
成纤维生长因子(fibroblast growth factors,FGFs)是一类具有广泛生物学效应的生长因子,具有促进血管生成、影响胚胎发育、刺激成纤维细胞增殖和加速伤口愈合等作用。其中FGF-2(也称bFGF)表达范围最广,也最为重要。既往的研究发现FGFs在骨骼、软骨和血管等组织的发育过程中起着重要的调节作用,而且作用机制比较复杂。目前尚未见国内有关FGFs在肢体发育早期表达变化的动物实验研究的文献报道。
目的
通过在大鼠肢体发育早期血清学FGF的表达以及后肢标本中bFGF的表达情况,明确其在大鼠后肢肢体发育早期过程中在组织中和时间上的变化规律,从而推测其对于各种组织细胞可能产生的生物学作用。
材料与方法
清洁级SD孕鼠5只,实验前设计5只清洁级孕鼠的新生鼠为实验样本量。在5只清洁级孕鼠生产前随意确定为A、B、C、D和E组鼠,A~E组鼠分别于生后1、3、5、10和15天处死,留取血清及双侧后肢的标本,由于A、B组鼠(生后1天、3天)难以留取0.5mL的血清,仅留取C~E组鼠的血清。A~E组鼠分别生产10、6、8、6和6只新生鼠。C~E组新生鼠分别留取8、6和6份血清标本、A~E组分别留取20、12、16、12、12个双后肢肢体标本供实验所用。对血清标本用EIJSA法测定血清中FGF的浓度,并对各组进行统计学分析,以明确是否随时间变化而产生对后肢差异。对后肢标本进行bFGF的免疫组化染色,从而观察bFGF在后肢标本中的表达情况。通过各组织间比较,观察bFGF的在不同组织中表达变化的规律。
结果
在C、D、E组中FGF在血清中的平均浓度(用x±s表示)分别为:0.279±0.264、-0.0353±0.067、-0.077±0.090(ng/mL)。通过秩和检验,发现C、D组间和C、E组间FGF浓度在统计学上存在显著的差异(P<0.01),而D、E组间统计学差异不明显(P>0.05)。在新生小鼠的后肢标本组织学bFGF免疫组化染色中,可见其表达的范围较广,在软骨、肌肉、骨膜和血管内壁中均有表达,且随时间变化存在一定的变化规律:1)在血管内壁中早期表达强,随生后天数增加而逐渐减弱,在E组(生后15天),组织中bFGF表达已不明显。2)在骨骼肌组织中可见bFGF的表达,呈现出随生后天数增加有逐渐减弱的趋势。3)在关节软骨中bFGF表达较强,且在关节面软骨的表达要强于中心部位的软骨,这种表达随出生后天数增加也呈现出逐渐减弱的趋势。4)bFGF在骨骺部增殖层和肥大细胞层以及骨膜内均可见表达,早期表达较强,随时间变化呈逐渐减弱趋势,在D组(生后10天)及E组(生后15天)中bFGF‘表达已不明显。5)在B组~E组干骺端成骨细胞内可见bFGF的表达,且这种表达不同于它在其他组织内的表达,并不随生后时间的延长而呈现减弱的趋势,一直呈现为较高的表达。
结论
在大鼠后肢发育的早期,bFGF在后肢肢体各组织中存在着良好的表达,提示它在肢体发育过程中与软骨增殖、关节发育与关节内软骨基质的形成、肢体血管生成以及肌肉组织的发育都有密切的关系。FGF在组织和血清中的表达呈现出组织和时间特异性。初步探及血清学中FGF的表达情况和组织学bFGF的表达基本上是协调一致的,但在成骨细胞中呈现出不一致,所以并不能从血清学FGF水平完全评估组织学bFGF的表达情况。