初級(jí)纖毛在微重力誘導(dǎo)骨流失過(guò)程中的作用與機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-10 10:46
隨著我國(guó)載人航天事業(yè)的快速發(fā)展,宇航員駐留空間的頻率越來(lái)越高、時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)?臻g微重力誘導(dǎo)的骨流失能引起宇航員腰椎、盆骨、股骨等部位產(chǎn)生骨質(zhì)疏松,是制約人類航天事業(yè)向長(zhǎng)時(shí)間深空發(fā)展的主要因素之一。然而,目前依舊缺乏能有效防治微重力導(dǎo)致骨流失的方法,究其根本原因,則是微重力引起骨流失的機(jī)制尚不明確。因此,研究微重力引起骨流失的機(jī)制對(duì)于人類航天事業(yè)的發(fā)展具有重要意義。初級(jí)纖毛是一種存在于大多哺乳動(dòng)物細(xì)胞表面的“天線”樣細(xì)胞器,其表面及內(nèi)部定位著大量的受體,離子通道和信號(hào)分子,可將細(xì)胞外的刺激轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,已被證明是細(xì)胞力學(xué)及化學(xué)刺激的感受器。鑒于上述研究,本論文旨在探究初級(jí)纖毛在微重力誘導(dǎo)骨流失中的重要作用。本論文以體外培養(yǎng)的大鼠顱骨成骨細(xì)胞為研究對(duì)象,利用三維回旋儀(RPM)來(lái)模擬微重力并處理成骨細(xì)胞,檢測(cè)了模擬微重力對(duì)成骨細(xì)胞初級(jí)纖毛、細(xì)胞骨架、cAMP/PKA/CREB信號(hào)通路的影響,探究了三者之間的關(guān)系及其在模擬微重力抑制骨形成過(guò)程中的作用,主要結(jié)果與結(jié)論如下:1.地面模擬微重力能夠顯著抑制成骨細(xì)胞的成骨性分化及礦化成熟,與此同時(shí),成骨細(xì)胞表面的初級(jí)纖毛逐漸萎縮變短并最...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:121 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 概述
1.2 微重力誘導(dǎo)骨流失的研究現(xiàn)狀
1.2.1 空間微重力引起骨流失的研究現(xiàn)狀
1.2.2 地面模擬微重力誘導(dǎo)骨流失的臨床研究
1.2.3 地面模擬微重力誘導(dǎo)骨流失的動(dòng)物研究
1.2.4 模擬微重力誘導(dǎo)骨流失的細(xì)胞水平研究
1.2.5 微重力誘導(dǎo)骨流失的機(jī)理研究進(jìn)展
1.3 初級(jí)纖毛及其功能
1.3.1 初級(jí)纖毛基本結(jié)構(gòu)
1.3.2 初級(jí)纖毛形成過(guò)程
1.3.3 初級(jí)纖毛相關(guān)的信號(hào)通路
1.3.4 初級(jí)纖毛與骨代謝
1.3.5 初級(jí)纖毛的長(zhǎng)度調(diào)控
1.4 細(xì)胞骨架與初級(jí)纖毛和微重力的關(guān)系
1.5 cAMP/PKA/CREB信號(hào)通路在骨代謝過(guò)程中的作用
1.5.1 cAMP/PKA/CREB信號(hào)通路基本組成
1.5.2 cAMP/PKA/CREB與骨代謝的關(guān)系
1.5.3 cAMP/PKA/CREB與初級(jí)纖毛和細(xì)胞骨架的關(guān)系
1.6 本研究的目的和意義
第2章 實(shí)驗(yàn)材料和方法
2.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 主要實(shí)驗(yàn)試劑和材料
2.3 主要實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 大鼠乳鼠顱骨成骨細(xì)胞的分離與培養(yǎng)
2.3.2 三維回轉(zhuǎn)儀(RPM)處理成骨細(xì)胞
2.3.3 成骨細(xì)胞藥物處理
2.3.4 成骨細(xì)胞ALP陽(yáng)性克隆染色
2.3.5 茜素紅染色
2.3.6 ALP活性檢測(cè)
2.3.7 RT-PCR檢測(cè)
2.3.8 Westernblot檢測(cè)
2.3.9 RNA干擾
2.3.10 免疫熒光染色
2.3.11 細(xì)胞骨架的Strahler分析
2.3.12 連接于纖毛根部微管的統(tǒng)計(jì)技術(shù)
2.3.13 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
第3章 初級(jí)纖毛消失是微重力抑制骨形成的重要原因
3.1 前言
3.2 研究結(jié)果
3.2.1 模擬微重力引起成骨細(xì)胞初級(jí)纖毛消失
3.2.2 模擬微重力抑制大鼠顱骨成骨細(xì)胞的成熟礦化
3.2.3 細(xì)胞松弛素D抵御微重力引起的初級(jí)纖毛消失
3.2.4 Cyto D能夠抵御微重力抑制骨形成的能力
3.2.5 去除初級(jí)纖毛能夠抑制CytoD抵御骨形成下降的能力
3.3 討論
第4章 微重力通過(guò)初級(jí)纖毛解聚微管來(lái)抑制骨形成
4.1 前言
4.2 研究結(jié)果
4.2.1 微重力抑制初級(jí)纖毛的發(fā)生和成骨細(xì)胞的分化
4.2.2 模擬微重力引起細(xì)胞微管解聚
4.2.3 穩(wěn)定微管對(duì)微重力抑制初級(jí)纖毛的發(fā)生無(wú)影響
4.2.4 去除初級(jí)纖毛抑制微重力引起的微管解聚
4.2.5 微重力減少連接于纖毛根部微管的數(shù)量
4.2.6 穩(wěn)定微管能夠抵御微重力抑制骨形成的現(xiàn)象
4.3 討論
第5章 cAMP信號(hào)通路在微重力抑制骨形成過(guò)程中的作用
5.1 前言
5.2 研究結(jié)果
5.2.1 成骨細(xì)胞表達(dá)9種腺苷酸環(huán)化酶
5.2.2 sAC定位于初級(jí)纖毛根部
5.2.3 磷酸化的PKA定位于初級(jí)纖毛
5.2.4 模擬微重力激活cAMP/PKA/CREB信號(hào)通路
5.3 討論
第6章 總結(jié)和展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 縮略詞表
致謝
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]初級(jí)纖毛在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用與機(jī)制[J]. 石文貴,馬小妮,陳克明. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版). 2014 (03)
[2]G蛋白偶聯(lián)受體與G蛋白相互作用的最新研究進(jìn)展[J]. 姜云璐,龔磊,白波,陳京. 生命科學(xué). 2014(02)
[3]隨機(jī)定位模擬微重力促進(jìn)人前破骨細(xì)胞增殖和分化[J]. 狄升蒙,田宗成,高翔,騫愛(ài)榮,Maria Luisa Brandi,商澎. 航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2012(01)
[4]PTH對(duì)骨代謝雙重作用的研究進(jìn)展[J]. 萬(wàn)啟龍,王強(qiáng),李祖兵. 中國(guó)口腔頜面外科雜志. 2011(04)
[5]Wnt信號(hào)通路及其與疾病的關(guān)系[J]. 韓萍萍,鄭若男. 生物技術(shù)通報(bào). 2009(11)
[6]G蛋白和G蛋白偶聯(lián)受體[J]. 楊潔,華維一. 中國(guó)藥科大學(xué)學(xué)報(bào). 1996(01)
本文編號(hào):3179231
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:121 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 概述
1.2 微重力誘導(dǎo)骨流失的研究現(xiàn)狀
1.2.1 空間微重力引起骨流失的研究現(xiàn)狀
1.2.2 地面模擬微重力誘導(dǎo)骨流失的臨床研究
1.2.3 地面模擬微重力誘導(dǎo)骨流失的動(dòng)物研究
1.2.4 模擬微重力誘導(dǎo)骨流失的細(xì)胞水平研究
1.2.5 微重力誘導(dǎo)骨流失的機(jī)理研究進(jìn)展
1.3 初級(jí)纖毛及其功能
1.3.1 初級(jí)纖毛基本結(jié)構(gòu)
1.3.2 初級(jí)纖毛形成過(guò)程
1.3.3 初級(jí)纖毛相關(guān)的信號(hào)通路
1.3.4 初級(jí)纖毛與骨代謝
1.3.5 初級(jí)纖毛的長(zhǎng)度調(diào)控
1.4 細(xì)胞骨架與初級(jí)纖毛和微重力的關(guān)系
1.5 cAMP/PKA/CREB信號(hào)通路在骨代謝過(guò)程中的作用
1.5.1 cAMP/PKA/CREB信號(hào)通路基本組成
1.5.2 cAMP/PKA/CREB與骨代謝的關(guān)系
1.5.3 cAMP/PKA/CREB與初級(jí)纖毛和細(xì)胞骨架的關(guān)系
1.6 本研究的目的和意義
第2章 實(shí)驗(yàn)材料和方法
2.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 主要實(shí)驗(yàn)試劑和材料
2.3 主要實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 大鼠乳鼠顱骨成骨細(xì)胞的分離與培養(yǎng)
2.3.2 三維回轉(zhuǎn)儀(RPM)處理成骨細(xì)胞
2.3.3 成骨細(xì)胞藥物處理
2.3.4 成骨細(xì)胞ALP陽(yáng)性克隆染色
2.3.5 茜素紅染色
2.3.6 ALP活性檢測(cè)
2.3.7 RT-PCR檢測(cè)
2.3.8 Westernblot檢測(cè)
2.3.9 RNA干擾
2.3.10 免疫熒光染色
2.3.11 細(xì)胞骨架的Strahler分析
2.3.12 連接于纖毛根部微管的統(tǒng)計(jì)技術(shù)
2.3.13 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
第3章 初級(jí)纖毛消失是微重力抑制骨形成的重要原因
3.1 前言
3.2 研究結(jié)果
3.2.1 模擬微重力引起成骨細(xì)胞初級(jí)纖毛消失
3.2.2 模擬微重力抑制大鼠顱骨成骨細(xì)胞的成熟礦化
3.2.3 細(xì)胞松弛素D抵御微重力引起的初級(jí)纖毛消失
3.2.4 Cyto D能夠抵御微重力抑制骨形成的能力
3.2.5 去除初級(jí)纖毛能夠抑制CytoD抵御骨形成下降的能力
3.3 討論
第4章 微重力通過(guò)初級(jí)纖毛解聚微管來(lái)抑制骨形成
4.1 前言
4.2 研究結(jié)果
4.2.1 微重力抑制初級(jí)纖毛的發(fā)生和成骨細(xì)胞的分化
4.2.2 模擬微重力引起細(xì)胞微管解聚
4.2.3 穩(wěn)定微管對(duì)微重力抑制初級(jí)纖毛的發(fā)生無(wú)影響
4.2.4 去除初級(jí)纖毛抑制微重力引起的微管解聚
4.2.5 微重力減少連接于纖毛根部微管的數(shù)量
4.2.6 穩(wěn)定微管能夠抵御微重力抑制骨形成的現(xiàn)象
4.3 討論
第5章 cAMP信號(hào)通路在微重力抑制骨形成過(guò)程中的作用
5.1 前言
5.2 研究結(jié)果
5.2.1 成骨細(xì)胞表達(dá)9種腺苷酸環(huán)化酶
5.2.2 sAC定位于初級(jí)纖毛根部
5.2.3 磷酸化的PKA定位于初級(jí)纖毛
5.2.4 模擬微重力激活cAMP/PKA/CREB信號(hào)通路
5.3 討論
第6章 總結(jié)和展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 縮略詞表
致謝
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]初級(jí)纖毛在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用與機(jī)制[J]. 石文貴,馬小妮,陳克明. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版). 2014 (03)
[2]G蛋白偶聯(lián)受體與G蛋白相互作用的最新研究進(jìn)展[J]. 姜云璐,龔磊,白波,陳京. 生命科學(xué). 2014(02)
[3]隨機(jī)定位模擬微重力促進(jìn)人前破骨細(xì)胞增殖和分化[J]. 狄升蒙,田宗成,高翔,騫愛(ài)榮,Maria Luisa Brandi,商澎. 航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2012(01)
[4]PTH對(duì)骨代謝雙重作用的研究進(jìn)展[J]. 萬(wàn)啟龍,王強(qiáng),李祖兵. 中國(guó)口腔頜面外科雜志. 2011(04)
[5]Wnt信號(hào)通路及其與疾病的關(guān)系[J]. 韓萍萍,鄭若男. 生物技術(shù)通報(bào). 2009(11)
[6]G蛋白和G蛋白偶聯(lián)受體[J]. 楊潔,華維一. 中國(guó)藥科大學(xué)學(xué)報(bào). 1996(01)
本文編號(hào):3179231
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