晚期氧化蛋白产物诱导破骨细胞分化及骨吸收的机制研究

来源 :南方医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cscec83
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
背景破骨细胞是负责骨吸收的主要功能细胞,在维持骨代谢平衡中起着关键作用。破骨细胞分化增加及其骨吸收功能增强,易引发骨质疏松。晚期氧化蛋白产物(Advance oxidation protein produces,AOPPs)是体内蛋白质在氧化应激状态下氧化生成的一类双酪氨酸蛋白质交联物,也是一类致病介质,参与多种疾病的发生发展。我们的前期研究证实:绝经后骨质疏松患者体内AOPPs升高,血清AOPPs蓄积水平与腰椎骨密度呈负相关关系,且血清TRAPa水平升高,提示破骨细胞活性增强;AOPPs体内干预可加速老龄大鼠骨量丢失、骨微结构退化,增强氧化应激水平;AOPPs体外干预可抑制成骨样细胞增殖、降低成骨分化活性。但是,迄今为止,AOPPs对破骨细胞分化及骨吸收的影响尚不清楚。目的本研究拟探讨AOPPs对破骨细胞分化和骨吸收的作用及其分子机制。方法本研究以大鼠骨髓单核细胞(Bone marrow mononuclear cells,BMMs)为主要体外研究模型,并用AOPPs干预,做以下检测:1.抗酒石酸酸性磷酸酶(Tartrate-rsistant acid phosphatase,TRAP)染色,评价 TRAP 染色阳性多核破骨细胞形成;2.检测TRAP酶活性;3.Real-time PCR检测破骨细胞分化相关基因表达变化;4.罗丹明-鬼笔环肽荧光染色,评价F-actin环形成;5.骨吸收陷窝形成分析;6.DCFH-DA探针检测细胞活性氧(Reactive oxygen species,ROS)生成;7.免疫印迹法检测NADPH氧化酶相关亚基和NFATc1的表达,检测MAPK相关亚基和c-fos磷酸化程度变化。大鼠颅骨骨膜下重复定点注射AOPPs为体外研究模型,9天后做以下检测:1.Micro CT三维重建各组干预后的颅骨,并评价骨吸收陷窝的形成情况;2.TRAP染色检测TRAP染色阳性多核破骨细胞形成。结果1.AOPPs诱导破骨细胞分化和骨吸收的作用:(1)BMMs经过AOPPs诱导,导致TRAP 阳性多核细胞生成,增加TRAP酶活性;诱导破骨相关基因(如TRAP,MMP9,Cathepsin K和Oscar)表达;(2)AOPPs激活破骨细胞分化相关转录因子c-fos和NFATc1;(3)BMMs经过AOPPs诱导,导致F-actin环和骨吸收陷窝形成;(4)大鼠颅骨骨膜下注射AOPPs,可诱导破骨细胞分化及骨吸收作用。2.AOPPs诱导破骨细胞分化和骨吸收的分子机制:(1)AOPPs干预增加BMMs胞内ROS水平;(2)AOPPs通过NADPH氧化酶途径促进ROS生成AOPPs干预后,可增加BMMs细胞内ROS生成。NADPH氧化酶的特异性抑制剂Apocynin和ROS清除剂SOD能阻断该效应。此外,上述干预后,NADPH氧化酶相关亚基表达量增加,如NOX1,NOX4,P22phox和P47phox;(3)AOPPs激活MAPKs信号通路AOPPs干预后,JNK,ERK和P38的磷酸化均有不同程度的增加,并呈现出时间依赖性。预处理NADPH氧化酶抑制剂Apocynin和ROS清除剂SOD后,AOPPs干预细胞,JNK,ERK和P38的磷酸化过程均能不同程度被抑制。其中,SOD抑制效应最明显;(4)AOPPs激活破骨相关转录因子c-fos和NFATc1AOPPs干预后,c-fos的磷酸化增加,NFATc1表达增加。预处理NADPH氧化酶抑制剂Apocynin、ROS清除剂SOD、JNK特异性抑制剂SP600125、ERK特异性抑制剂U0126和P38特异性抑制剂SB203580后,100μg/mLAOPPs干预细胞,c-fos的磷酸化过程均能不同程度被抑制。NFATc1可见类似的效应;(5)AOPPs通过NADPH氧化酶/ROS/MAPKs敏感信号通路诱导破骨细胞分化和骨吸收作用预处理NADPH氧化酶抑制剂Apocynin、ROS清除剂SOD、JNK特异性抑制剂SP600125、ERK特异性抑制剂U0126和P38特异性抑制剂SB203580后,100μg/mLAOPPs干预细胞,TRAP染色阳性多核细胞、TRAP活性试验、F-actin环、破骨细胞相关基因表达、骨片吸收实验均能不同程度被抑制。结论1.AOPPs可诱导破骨细胞分化和骨吸收作用;2.AOPPs通过NADPH氧化酶/ROS/MAPK敏感通路促进破骨细胞分化和骨吸收。
其他文献
移动机器人获取自己的空间位置姿态信息,一般是通过光电编码器和GPS来完成。但光电编码器易受到轮胎打滑影响,GPS在复杂环境中也会由于遮挡造成信号缺失。相比这些传统的里程
玉米是我国主要的粮食作物,饲料作物和重要的工业原料,在我国农业生产中占重要的地位。随着“温室效应”不断加剧,全球气候极速变暖,极端天气频繁出现,非生物胁迫造成的损失
种群生物之间的动态关系具有重要的生物学意义,一直是生物数学的重要研究课题。本文在一类带有Holling IV和B-D功能反应函数的三种群生物模型中,引入顶层捕食者对捕食者造成的恐惧以及捕食者对被捕食者造成的恐惧,得到一个新模型。在理论方面,本文对新模型进行化简后,探究了模型的有界性,灭绝性,持久性,平衡点存在性,局部稳定性,同时利用李雅普诺夫函数等,证明了平衡点的全局稳定性。在数值分析方面,若没有
炔酰胺由于其独特的反应性,已成为多种有机转化的中间体和前驱体。目前合成炔酰胺的方法有很多种,但是反应条件都较为苛刻。水有着资源丰富、价格低廉、无毒、不可燃、可再生等特点,无疑是最优的溶剂。因此,开发一种环境友好、可持续的水相合成炔酰胺的方法具有重要意义。第一部分以枞酸为原料,经还原得到枞醇,再酯化得到枞醇琥珀酸酯,最后与聚乙二醇单甲醚550反应得到枞酸型表面活性剂APGS-550-M。通过核磁共振
随着网络用户的不断增长,广域网作为各类网络服务的基础网络承载着高带宽容量、高可靠性的需求,网络规模和底层拓扑越来越复杂,现在的IP网络不仅仅承载很多传统的业务,同时也
近年来,桥梁倒塌事故频发,造成巨大的人员伤亡和经济损失,因此建立桥梁健康监测系统,实时了解和评估其健康状况,具有非常重要的意义。本文以某实例桥为背景工程,系统研究了预
微卫星又称简单序列重复(SSR),在真核生物基因组中大量存在,具有变异丰富、多态性高、共显性等特征,是一种非常有用的分子标记,已广泛应用于遗传作图、基因定位、种质鉴定、
生物质催化重整制取高品位生物油是当前生物质能利用的研究热点之一。微孔分子筛ZSM-5具备优秀的芳烃选择性,但其孔径过小易积碳失活;介孔分子筛MCM-41和SBA-15具有良好的孔道条件,但酸性少强导致其反应活性低;金属及金属氧化物脱氧能力强,但是对芳烃没有选择性。本文制备了两种介孔-微孔复合分子筛HZSM-5/SBA-15和HZSM-5/MCM-41,以竹木为生物质原料,通过Py-GC/MS试验和
微流体领域的研究主要针对微观尺寸下复杂流体的控制、操作和检测技术展开,对生物、化学、材料等领域具有重要的理论意义和实用价值,是未来流体研究的重要发展方向。宏微观耦
国务院办公厅于2017年2月发布文件《关于促进建筑业持续健康发展的意见》(国办发[2017]19号)。文件中提到,现阶段要大力推进工程总承包和培育全过程工程咨询(本文简称全咨),鼓励投资咨询、勘察、设计、造价、监理、招标代理等企业采取并购重组、联合经营等方式开展全咨,以培育一批可以在国际舞台上崭露头角的先进综合企业。该文件的发布引起了业内人士的高度重视,并在全国范围内掀起了开展全咨的热潮。此后住建