一、前言骨形成過程和成骨細胞關(guān)系密切。成骨細胞分化受體內(nèi)多種因子及信號通路影響或調(diào)控。MAPK信號通路可介導(dǎo)體內(nèi)多種反應(yīng),其下游ERK1/2通路激活可促進成骨細胞內(nèi)RUNX2的表達,以發(fā)揮促進成骨細胞分化的調(diào)控作用。趨化因子CXCL2在人體內(nèi)多種器官均可表達并分泌,其中以肝臟及骨骼表達量最高。通過與膜受體CXCR1及CXCR2特異性結(jié)合激活下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo),其下游包括ERK1/2通路。近年來研究發(fā)現(xiàn)趨化因子可參與人體內(nèi)非免疫相關(guān)反應(yīng),但尚未有研究涉足CXCL2是否可影響骨形成。二、目的探討CXCL2與骨質(zhì)疏松間的關(guān)系及其對骨形成和成骨分化的影響,研究其具體分子生物學機制,旨在拓展對趨化因子的認識,同時為骨質(zhì)疏松癥的治療提供新的思路。三、材料和方法臨床經(jīng)篩選后共收集外周血標本20例,髓腔血標本16例。按患者雙光子骨密度結(jié)果分組。ELISA檢測標本中CXCL2表達量,對比差異,分析外周髓腔血中CXCL2與骨密度的相關(guān)性。建立去卵巢小鼠(OVX)骨質(zhì)疏松小鼠模型。免疫熒光雙染標記OCN及CXCL2,觀察成骨細胞內(nèi)CXCL2表達量,計算CXCL2+OCN+細胞與總成骨細胞數(shù)比值。為OVX及老年骨質(zhì)疏松小鼠行髓腔注射CXCL2中和抗體。Micro-CT對比骨密度參數(shù)差異。免疫組化染色對比成骨細胞數(shù)與骨小梁面積比值。通過RNA干擾及質(zhì)粒轉(zhuǎn)染敲低或過表達CXCL2。CCK8檢測增殖能力,流式細胞術(shù)檢測凋亡率。應(yīng)用Real-time PCR、Western blot檢測RUNX2、OCN表達量,并行ALP及茜素紅染色評價分化、礦化能力。最后將細胞聯(lián)合處理SCH772984或C6神經(jīng)酰胺行拯救實驗,檢測pERK1/2、RUNX2及OCN表達量,并行成骨分化染色。四、結(jié)果髓腔血標本CXCL2表達量顯著高于外周血,并與骨密度呈顯著負相關(guān),骨質(zhì)疏松組患者CXCL2顯著高于對照組。OVX小鼠成骨細胞CXCL2表達量明顯多于假手術(shù)組,CXCL2+成骨細胞比值顯著高于假手術(shù)組。抗體注射組骨小梁表面成骨細胞數(shù)顯著多于正常對照組,成骨細胞數(shù)/骨小梁面積前者顯著高于后者,Micro-CT證實中和CXCL2可有效改善骨質(zhì)疏松。CXCL2過表達后,CCK8增殖曲線變得更為平緩,RUNX2及OCN的表達受到抑制,堿性磷酸酶表達及礦化結(jié)節(jié)則顯著減少;敲低CXCL2后則出現(xiàn)相反結(jié)果。聯(lián)合處理SCH772984及C6神經(jīng)酰胺均可逆轉(zhuǎn)原有轉(zhuǎn)染后細胞的功能變化。五、結(jié)論CXCL2與骨質(zhì)疏松顯著相關(guān),并呈現(xiàn)向骨組織積聚趨勢;骨質(zhì)疏松小鼠成骨細胞CXCL2表達量升高;中和CXCL2可有效緩解小鼠骨質(zhì)疏松進展,促進骨形成;成骨細胞內(nèi)CXCL2通過降低RUNX2上游ERK1/2通路的活性抑制成骨細胞分化,從而發(fā)揮抑制骨形成的作用;CXCL2有望成為未來治療骨質(zhì)疏松的新靶標。
【學位單位】：南方醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：R580
【部分圖文】：

圖１－１骨的主要結(jié)構(gòu)圖。生長板－ｇｒｏｗｔｈ?ｐｌａｔｅ，骨飯－ｅｐｉｐｈｙｓｉｓ，松質(zhì)骨－ｃａｎｃｅｌｌｏｕｓ?ｂｏｎｅ，干??飯端－ｍｅｔａｐｈｙｓｉｓ，皮質(zhì)骨－ｃｏｍｐａｃｔ?ｂｏｎｅ，骨髓腔－ｍｅｄｕｌｌａｒｙ?ｃａｎａｌ，骨髓－ｂｏｎｅ?ｍａｒｒｏｗ，骨??外膜－ｐｅｒｉｏｓｔｅｕｍ，骨干－ｄｉａｐｈｙｓｉｓ，哈佛氏管－Ｈａｖｅｒｓｉａｎ?ｃａｎａｌ，哈佛氏系統(tǒng)－Ｈａｖｅｒｓｉａｎ?ｓｙｓｔｅｍ，??福克曼管－Ｖｏｌｋｍａｎｎ?ｃａｎａｌ，骨單位－ｏｓｔｅｏｎ。??１．１．２骨組織的更新代謝及骨組織細胞的作用??骨組織是動態(tài)的活性組織，即使骨骼完全成熟后，骨的更新與代謝也并未??終止。骨量的增加或減少是骨組織更新代謝的重要表現(xiàn)。通常認為，骨組織生??長、發(fā)育及骨形態(tài)發(fā)生變化與骨構(gòu)塑密切相關(guān)，而骨組織的循環(huán)性代謝則是骨??重建的直接結(jié)果，一般不伴有骨形態(tài)的變化，是骨組織為維護自身的相對穩(wěn)定??而進行的骨形成與骨吸收。骨形成與骨吸收之間的動態(tài)平衡為骨重建能夠有序??地進行奠定了基礎(chǔ)［１’２］。骨重建的基本單位是骨重建單位（ｂｏｎｅ?ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ?ｕｎｉｔ，??ＢＲＵ），其基本過程可歸納為骨吸收一骨形成一骨靜止一骨吸收，循環(huán)往復(fù)周??

？２０１０?Ｍｅｒｒｉａｍ－Ｖｅｂｓｔｅｒ，?Ｉｎｃ．?？？?＿＿??圖１－１骨的主要結(jié)構(gòu)圖。生長板－ｇｒｏｗｔｈ?ｐｌａｔｅ，骨飯－ｅｐｉｐｈｙｓｉｓ，松質(zhì)骨－ｃａｎｃｅｌｌｏｕｓ?ｂｏｎｅ，干??飯端－ｍｅｔａｐｈｙｓｉｓ，皮質(zhì)骨－ｃｏｍｐａｃｔ?ｂｏｎｅ，骨髓腔－ｍｅｄｕｌｌａｒｙ?ｃａｎａｌ，骨髓－ｂｏｎｅ?ｍａｒｒｏｗ，骨??外膜－ｐｅｒｉｏｓｔｅｕｍ，骨干－ｄｉａｐｈｙｓｉｓ，哈佛氏管－Ｈａｖｅｒｓｉａｎ?ｃａｎａｌ，哈佛氏系統(tǒng)－Ｈａｖｅｒｓｉａｎ?ｓｙｓｔｅｍ，??�？寺埽郑铮欤耄恚幔睿�?ｃａｎａｌ，骨單位－ｏｓｔｅｏｎ。??１．１．２骨組織的更新代謝及骨組織細胞的作用??骨組織是動態(tài)的活性組織，即使骨骼完全成熟后，骨的更新與代謝也并未??終止。骨量的增加或減少是骨組織更新代謝的重要表現(xiàn)。通常認為，骨組織生??長、發(fā)育及骨形態(tài)發(fā)生變化與骨構(gòu)塑密切相關(guān)，而骨組織的循環(huán)性代謝則是骨??重建的直接結(jié)果，一般不伴有骨形態(tài)的變化，是骨組織為維護自身的相對穩(wěn)定??而進行的骨形成與骨吸收。骨形成與骨吸收之間的動態(tài)平衡為骨重建能夠有序??地進行奠定了基礎(chǔ)［１’２］。骨重建的基本單位是骨重建單位（ｂｏｎｅ?ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ?ｕｎｉｔ

?、心?，??圖１－２骨多細胞單位在骨組織中的骨重建過程??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ?ｏｆ?ｂｏｎｅ?ｔｉｓｓｕｅ?ｂｙ?ｂｏｎｅ?ｍｕｌｔｉｃｅｌｌｕｌａｒ?ｕｎｉｔｓ．??（圖片弓Ｉ?自：Ｓｅｅｍａｎ?Ｅ，?Ｄｅｌｍａｓ?Ｐ?Ｄ．?Ｂｏｎｅ?ｑｕａｌｉｔｙ—ｔｈｅ?ｍａｔｅｒｉａｌ?ａｎｄ?ｓｔｍｃｔｕｒａｌ?ｂａｓｉｓ?ｏｆ?ｂｏｎｅ??ｓｔｒｅｎｇｔｈ?ａｎｄ?ｆｒａｇｉｌｉｔｙ?［Ｊ］．?Ｎ?Ｅｎｇｌ?Ｊ?Ｍｅｄ，２００６，３５４（２１）：２２５０－２２６１）??１．２成骨細胞的分化及其調(diào)控機制??１．２．１成骨細胞的分化路徑??成骨性譜系細胞包括間充質(zhì)干細胞、成骨前體細胞、成骨細胞、骨襯細胞??以及骨細胞。骨髓腔內(nèi)的間充質(zhì)千細胞可分化為成骨細胞前體（ｐｒｅｏｓｔｅｏｂｌａｓｔ），??４??
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本文編號：2852298