【摘 要】
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【目的】前期利用APPswe转基因鼠研究显示,β-淀粉样肽（Aβ）可以通过晚期糖基化终末产物受体（RAGE）依龄性调节骨代谢,Aβ和C3a均是RAGE的配体,由此推测补体C3a可能通过多配体受体RAGE和其特异性受体C3aR影响骨代谢。C3a是炎症反应中补体级联反应的产物,APPswe转基因小鼠是慢性炎症性疾病——阿尔茨海默病的模型,APPswe转基因鼠体内补体C3a表达增高。本研究利用APPsw
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【目的】前期利用APPswe转基因鼠研究显示,β-淀粉样肽（Aβ）可以通过晚期糖基化终末产物受体（RAGE）依龄性调节骨代谢,Aβ和C3a均是RAGE的配体,由此推测补体C3a可能通过多配体受体RAGE和其特异性受体C3aR影响骨代谢。C3a是炎症反应中补体级联反应的产物,APPswe转基因小鼠是慢性炎症性疾病——阿尔茨海默病的模型,APPswe转基因鼠体内补体C3a表达增高。本研究利用APPswe转基因小鼠,基因敲除鼠（C3aR-/-、RAGE-/-）为模型,以及体外诱导培养成骨和破骨细胞,探究补体C3a在慢性炎症性疾病状态下通过多种受体影响骨代谢的机制,为炎症性骨代谢疾病的治疗提供理论依据。【方法】通过Micro-CT扫描分析骨小梁形态和骨结构参数,碱性磷酸酶染色（ALP）、酸性磷酸酶染色（TRAP）检测股骨组织成骨细胞和破骨细胞数量,免疫组织化学染色分析骨组织C3aR和RAGE蛋白的表达,比较研究不同基因型小鼠体内骨吸收和骨形成的差异。体外诱导培养成骨细胞和破骨细胞,进行补体C3a、炎症因子IL-1β刺激及C3aR激动和抑制实验,通过RT-PCR与Western Blot检测补体及其受体在炎症状态下对体外骨吸收和骨形成的影响。【结果】1.Micro-CT及骨小梁微结构形态计量学参数显示中老年慢性炎症小鼠APPswe转基因小鼠骨质结构疏松;基因敲除小鼠C3aR-/-、RAGE-/-骨小梁密度高、骨量高。股骨ALP染色结果显示与WT鼠相比,6月、12月APPswe转基因鼠股骨组织ALP阳性率明显减少,表明其骨形成降低。股骨TRAP染色结果显示,老龄C3aR-/-、RAGE-/-小鼠TRAP染色阳性率小于同龄WT鼠,表明骨吸收降低;老龄APPswe转基因鼠相反,表明其骨吸收增强。2.免疫组织化学染色检测股骨C3aR、RAGE蛋白表达显示:相较于WT鼠,C3aR-/-小鼠骨组织RAGE蛋白表达增高;RAGE-/-小鼠骨组织中C3aR蛋白表达增高;相较于WT组,APPswe转基因小鼠骨组织中RAGE、C3aR蛋白表达均增高。3.补体C3a和炎症因子IL-1β及C3aR激动/抑制实验显示:补体C3a和炎症因子能促进体外成骨细胞和破骨细胞的分化,上调C3aR、RAGE及骨形成和骨吸收标志基因的表达。C3aR激动剂能刺激成骨细胞和破骨细胞分化;反之,C3aR抑制剂能抑制二者的分化。炎症状态和给予C3aR刺激能上调破骨细胞和分化后期成骨细胞中C3aR和RAGE的基因和蛋白表达。【结论】1.C3aR在骨代谢过程中发挥不可或缺的重要作用,C3aR既能促进成骨细胞分化,也能促进破骨细胞分化。2.炎症状态下,补体C3a能上调C3H10T1/2细胞系诱导的成骨细胞和RAW264.7细胞系诱导的破骨细胞中C3aR和RAGE的表达,并能通过C3aR促进体外成骨细胞和破骨细胞分化,维持骨代谢高转运状态。
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