本文關(guān)鍵詞：機(jī)械牽伸頻率對(duì)肌腱干細(xì)胞增殖分化的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《第三軍醫(yī)大學(xué)》 2014年

機(jī)械牽伸對(duì)肌腱干細(xì)胞中RhoA/ROCK信號(hào)分子的影響及其對(duì)成骨分化作用的初步觀察

馬林  

【摘要】：肌腱病是常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)損傷性疾病之一，嚴(yán)重影響著熱愛(ài)運(yùn)動(dòng)人群的生活質(zhì)量，特別是運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)生涯。在人的正常生理情況下，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中肌腱的微損傷與肌腱修復(fù)保持著一定的平衡。當(dāng)這種平衡被打破，肌腱微損傷加重，將產(chǎn)生病理變化，最終發(fā)展成為肌腱病。 在我們前期的臨床工作中發(fā)現(xiàn)，肌腱病患者的肌腱組織中存在著異位骨化，異位骨化是肌腱病的主要病理表現(xiàn)之一，其產(chǎn)生原因可能為肌腱過(guò)度使用引起的肌腱微小損傷所致，但肌腱中骨化的組織來(lái)源還不是十分清楚。我們課題組進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，體外TSCs在一定的牽伸的條件下，可向成骨方向分化；提示肌腱微損傷與修復(fù)過(guò)程中，機(jī)械牽伸可能導(dǎo)致TSCs向成骨方向分化，加重肌腱微損傷，致使肌腱自身修復(fù)失敗。因此，TSCs成骨分化控制是肌腱病發(fā)病機(jī)制研究的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題之一，研究TSCs成骨分化調(diào)控對(duì)肌腱微損傷修復(fù)的作用及機(jī)制具有重要的科學(xué)意義和臨床價(jià)值。 在對(duì)間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，RhoA是Rho家族的重要一員，具有機(jī)械敏感性，機(jī)械牽伸可使其激活而發(fā)生生物學(xué)效應(yīng)，參與了干細(xì)胞成骨過(guò)程。ROCK是RhoA家族主要的下游受體，近年研究發(fā)現(xiàn)RhoA/ROCK信號(hào)分子影響干細(xì)胞的分化命運(yùn)。同理推測(cè)，在調(diào)控TSCs的成骨分化方面，RhoA/ROCK信號(hào)分子可能發(fā)揮了重要作用。機(jī)械牽伸是否是通過(guò)RhoA/ROCK信號(hào)分子的表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)TSCs成骨分化，目前還需要進(jìn)一步探討。 基于前人的報(bào)道和我們既往的工作基礎(chǔ)上，我們提出以下假說(shuō)：機(jī)械牽伸載荷引起TSCs中RhoA/ROCK信號(hào)分子表達(dá)變化，從而促進(jìn)TSCs向成骨方向分化，抑制TSCs的RhoA/ROCK信號(hào)分子的表達(dá)，機(jī)械牽伸TSCs后成骨分化減弱。根據(jù)以上假設(shè)，我們將課題研究分三部分。 1.不同機(jī)械牽伸條件對(duì)TSCs成骨分化的影響 1.1分別從基因表達(dá)和蛋白表達(dá)兩個(gè)方面著手，研究TSCs在不同牽伸條件下，成骨分化指標(biāo)BMP2和Runx2的表達(dá)水平及變化趨勢(shì)。 1.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1.2.1不同牽伸強(qiáng)度對(duì)BMP2、Runx2基因表達(dá)影響 BMP2在牽伸1天時(shí)4%、8%牽伸強(qiáng)度下mRNA表達(dá)無(wú)顯著變化，在牽伸2天和3天時(shí)，4%牽伸強(qiáng)度下mRNA表達(dá)無(wú)顯著變化，，8%牽伸強(qiáng)度下BMP2mRNA表達(dá)變化上升，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。 Runx2在不同時(shí)間點(diǎn)（1天、2天、3天），4%和8%牽伸強(qiáng)度下mRNA表達(dá)與對(duì)照組相比有顯著差異（P＜0.05），并且隨牽伸強(qiáng)度的增加而增加。 1.2.2不同牽伸強(qiáng)度對(duì)BMP2、Runx2蛋白表達(dá)影響 BMP2在不同時(shí)間點(diǎn)4%強(qiáng)度下對(duì)照組相比無(wú)顯著差異（P＞0.05），在牽伸1天、2天時(shí)，8%牽伸強(qiáng)度下BMP2表達(dá)與對(duì)照組相比無(wú)顯著提高（P＞0.05），牽伸3天時(shí)與對(duì)照組相比顯著提高。（P＜0.05）。 Runx2在牽伸1天、2天、3天時(shí)，4%強(qiáng)度下與對(duì)照組相比無(wú)顯著提高（P＞0.05）；在牽伸1天時(shí)，8%牽伸強(qiáng)度下Runx2表達(dá)與對(duì)照組相比無(wú)顯著提高（P＞0.05），牽伸2天、3天時(shí)與對(duì)照組相比顯著提高。（P＜0.05）。 1.2.3機(jī)械牽伸對(duì)細(xì)胞增殖的影響 在不同牽伸時(shí)間（1天、2天、3天）的各組中，牽伸應(yīng)變量為4%時(shí)，對(duì)細(xì)胞增殖影響不顯著；牽伸應(yīng)變量為8%時(shí)，細(xì)胞增殖降低，與對(duì)照組相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。 1.3小結(jié) 1.3.1一定的機(jī)械牽伸可使TSCs中BMP2和Runx2表達(dá)上調(diào)。 1.3.2BMP2和Runx2表達(dá)水平隨牽伸強(qiáng)度的增加而增加。 1.3.3在不同牽伸時(shí)間點(diǎn)，4%牽伸強(qiáng)度對(duì)TSCs增殖影響不顯著，8%牽伸強(qiáng)度使TSCs增殖降低，4%與8%牽伸強(qiáng)度之間可能為“適度牽伸”與“過(guò)度牽伸”的臨界點(diǎn)。 2.不同機(jī)械牽伸條件對(duì)TSCs中RhoA/ROCK信號(hào)分子表達(dá)的影響 2.1分別從基因表達(dá)和蛋白表達(dá)兩個(gè)方面著手，研究TSCs在不同牽伸條件下，RhoA、ROCK分子的表達(dá)水平及變化趨勢(shì)。 2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果 2.2.1機(jī)械牽伸對(duì)TSCs中RhoA、ROCK基因表達(dá)水平的影響 在不同牽伸時(shí)間(1天、2天、3天)的各組中，RhoA、ROCK基因表達(dá)均隨牽伸強(qiáng)度的增加呈遞增趨勢(shì)；具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。 2.2.2機(jī)械牽伸對(duì)TSCs中RhoA、ROCK蛋白表達(dá)的影響 在牽伸1天后，不同應(yīng)變量下RhoA、ROCK蛋白表達(dá)水平變化不顯著（P＞0.05），牽伸2天、3天后，4%、8%牽伸應(yīng)變量與對(duì)照組相比，RhoA、ROCK蛋白表達(dá)呈遞增趨勢(shì)（P＜0.05）。 2.3小結(jié) 2.3.1機(jī)械牽伸可使TSCs中RhoA和ROCK信號(hào)分子表達(dá)上調(diào)。 2.3.2RhoA和ROCK表達(dá)水平隨牽伸強(qiáng)度增加而上升。 3.抑制RhoA/ROCK信號(hào)分子對(duì)牽伸誘導(dǎo)的TSCs成骨分化的影響。 3.1在牽伸條件下，從基因表達(dá)方面，研究RhoA、ROCK分子對(duì)TSCs成骨分化指標(biāo)Runx2表達(dá)的影響。 3.1.1實(shí)驗(yàn)條件及分組 牽伸應(yīng)變量為8%；牽伸頻率為1Hz；牽伸時(shí)間為4h/d，牽伸3d；實(shí)驗(yàn)分組：TSCs不牽伸；TSCs+牽伸；TSCs+C3毒素+牽伸；TSCs+Y27632+牽伸 3.1.2收集細(xì)胞進(jìn)行Real-time PCR檢測(cè)。 3.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果 3.2.1TSCs在8%牽伸強(qiáng)度，4h/d，連續(xù)牽伸3天條件下成骨分化相關(guān)因子Runx2基因表達(dá)增加。 3.2.2加入RhoA抑制劑C3毒素的TSCs在上述條件牽伸后Runx2基因表達(dá)較沒(méi)有添加C3毒素組下調(diào)。 3.2.3加入ROCK抑制劑Y27632的TSCs在上述條件牽伸后Runx2基因表達(dá)較沒(méi)有添加Y27632毒素組下調(diào)。 3.3小結(jié) 3.3.1C3毒素抑制RhoA后，可使機(jī)械牽伸誘導(dǎo)的TSCs成骨分化相關(guān)因子表達(dá)水平下降。 3.3.2Y27632抑制ROCK后，可使機(jī)械牽伸誘導(dǎo)的TSCs成骨分化相關(guān)因子表達(dá)水平下降。 3.3.3RhoA/ROCK分子在機(jī)械牽伸誘導(dǎo)的TSCs成骨分化中起著重要作用。 總結(jié) 機(jī)械牽伸可使TSCs成骨分化的標(biāo)志物表達(dá)上升，并且隨牽伸強(qiáng)度的增加而增加，RhoA/ROCK信號(hào)分子在TSCs異常成骨分化中起到了一定的作用，可能成為肌腱病防治研究的新的信號(hào)分子。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R686
【目錄】：

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本文編號(hào)：204462