Periostin又稱為成骨細胞特異性因子2（osteoblast-specific factor 2， OSF-2），是近幾年來新確定的一種骨粘附分子，其分于量約90kDa，主要 由成骨細胞及其前體細胞所分泌產生，可有效促進成骨細胞的粘附和伸展， 并特異地表達于骨膜和牙周膜組織，在骨及牙齒的形成過程中可能起著獨 特的作用。目前，學者們己從小鼠和人的cDNA文庫中克隆到Periostin基 因，該基因與昆蟲胚胎的中樞神經(jīng)系統(tǒng)粘附分子fasciclinⅠ屬同一家族，結 構中均含有4個相似的重復序列，且其主要功能均為細胞粘附作用。但 Periostin作為成骨細胞特異表達的分子，其在礦化組織形成中的作用尚不十 分清楚，而有關這方面的研究正逐漸受到學者們的關注。本課題為了對 Periostin的結構與功能有更深入的認識，采用分子生物學技術，對小鼠 Periostin C端cDNA進行了克隆，原核表達和純化，并制備了抗Periostin 抗體，進行了蛋白印跡（Western blot）和免疫組化的研究，從蛋白和分子 水平探討了Periostin的組織表達特異性，同時利用所獲得的具有活性的 Periostin，研究了其對牙周膜細胞的一系列生物學效應，為今后進一步研究 其生理功能和用于臨床奠定了基礎。本研究分為以下4部分： 一、小鼠Periostin C端編碼區(qū)cDNA克隆及其序列分析 采用異硫氰酸胍一步法從成年昆明小鼠牙周組織中抽提總RNA，用 Oligo(dt)作引物逆轉錄合成cDNA，然后利用PCR技術，從cDNA中擴增 出小鼠Periostin C末端編碼區(qū)的基因片段（約940bp），將所得基因片段插 入pRSET-B載體，轉化大腸桿菌DH5α后隨機挑選數(shù)個克隆，提取質粒 DNA，通過限制性酶切和核苷酸序列分析鑒定陽性克隆。結果表明：重組 第凹軍醫(yī)大學博士學位論義 一 質粒pRSETE干eriostin的酶切圖譜和序列分析結果與國外文獻報道的序列 一致。 二、小鼠互組Perinstin C端膚在大腸桿菌中的表達及活性鑒定 將編碼小鼠 Periostin C端肽的基因片段克隆到大腸桿菌表達載體 —”””——”————”’—””一’——～’ 一 盡 pRSETS上，使其受控于 T7啟動于，構建成表達質粒pRS七Ieriostin，以 大腸桿菌 E．COlt BL21（DE3）為宿主菌。對工程菌用異丙基硫代一p—D一半 乳糖苦（IPTG）誘導表達，表達產物純化后進行復性處理，再通過觀察成 骨細胞的粘附性和伸展性檢測其生物學活性。結果顯示：經(jīng)IP＊G誘導sh， 工程菌在SDS．PAGE上出現(xiàn)一條新蛋白帶，分子質量與預期的一致約為 36kDa，主要以包涵體形式存在，所得包涵體經(jīng)純化和復性處理，得到純度 高于 95％的小鼠重組 Periostin C端肽。 為檢測重組Periostin的活性，采用固相結合分析實驗以及四陛鹽比色 （MTT法）等細胞生物學技術，觀察成骨細胞在 Periostin基質上的粘附能 力和伸展率。結果表明：成骨細胞在Perio悅in基質上的粘附和伸展良好， 當濃度在20m勿L以上時，作用尤其顯著（P＜0．01），與在纖維結合蛋白（FN） 基質上生長相似。即小鼠重組Periostin可有效促進成骨細胞的粘附和伸展。 三、抗Pertostin抗體的制合和組織裹達特異性研究 以重組、純化的小鼠Periostin為抗原，混入弗氏完全佐劑充分乳化后， 免疫新西蘭大白兔：用雙向免疫擴散試驗檢測抗體效價，將獲得的多克隆 抗血清初步純化后，用Western blot和免疫組化檢測小鼠Periostin的組織表 達特異性。Western blot顯示：在小鼠顱蓋骨及牙周組織總蛋白中有特異性 表達，而在肝、腎和腦組織總蛋白中沒有表達。免疫組化檢測，下頜骨表 面骨膜和牙周膜組織中的Periostin染色呈強陽性，而在牙骨質、牙本質、 第4頁 共98頁 第＊軍醫(yī)大學博士學位論義 一 牙槽骨和牙髓組織中則為陰性，提示Periostin在這兩種組織中的高水平表 4。 四、Periostin對人牙周膜細胞的生物學作用 1．為了了解小鼠重組 Periostin對牙周膜細胞（PDL細胞）粘附、伸展 及移動的影響，我們采用了固相結合分析以及細胞機械創(chuàng)傷模型等方法， 0＿＿＿、＿、＿ 觀察PDL細胞在Periostin基質上的粘附率。伸展率及其定向移動的能力。 結果顯示：Periostin可促進PDL細胞的粘附、伸展和移動，且當濃度在40 mg幾時，作用最為顯著。 2．應用Mry比色試驗及酶動力學方法，測定了小鼠重組Periostin對 PDL細胞的增殖和 ALP活性的作用。觀察到 Periostin僅在濃度為 40mg／L 時，可顯著促進PDL 細胞的增殖，其余濃度則無作用，而其濃度在 10mg幾－80mg幾范圍中時，均可顯著提高 PDL細胞 ALP活性水平，說明 小鼠重組Periostin對PDL
【學位單位】：第四軍醫(yī)大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2001
【中圖分類】：R781.02

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本文編號：2809695