首页 > 文献资料
-
c-Jun氨基末端激酶介导的细胞凋亡和自噬参与调控磷酸三钙磨损颗粒诱导的小鼠颅骨假体周围骨细胞死亡
目的 探讨c-Jun氨基末端激酶(JNK)介导的细胞凋亡和自噬是否参与调控磷酸三钙(TCP)磨损颗粒诱导假体周围骨细胞死亡.方法 取雄性ICR小鼠36只,随机分为3组:正常对照组(control,n=12)、TCP磨损颗粒组(模型组,n=12)和SP6000125组(n=12).采用TCP磨损颗粒30 mg置于颅骨顶后缝合皮肤构建小鼠颅骨溶解模型,SP6000125组小鼠于术后第2天颅顶注射JNK通路特异性抑制剂SP600125(1.0 mg/kg),每3日1次.持续干预2周后处死小鼠取颅骨.Calcein-AM探针标记和HE染色观察各组假体周围骨细胞形态和活性变化;通过酶消化法获取假体周围骨细胞,应用流式细胞术检测假体周围骨细胞凋亡情况;Western blotting法检测假体周围骨细胞中Bcl-2、Bax、磷酸化JNK (p-JNK)、Beclin-1和微管相关蛋白1轻链3(LC-3)等蛋白的表达变化.结果 与control组比较,TCP组假体周围骨细胞活性明显降低,空骨陷窝比例显著增加,骨细胞凋亡明显(P＜0.05),JNK通路被活化,p-JNK蛋白表达明显上调(P＜0.05);自噬相关蛋白Beclin-1和LC-3表达显著上调,且LC-3Ⅰ向LC-3Ⅱ转换明显增加(P＜0.05);与TCP组比较,SP600125组假体周围骨细胞凋亡显著减少、自噬被明显抑制(P＜0.05).结论 JNK介导的细胞凋亡和自噬参与调控TCP磨损颗粒诱导的假体周围骨细胞死亡,促进假体周围骨溶解.
-
PERK-eIF2α-ATF4信号通路参与调控磷酸三钙磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解
目的 探讨蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)-真核细胞起始因子2α(eIF2α)-活化转录因子4(ATF4)介导的内质网应激通路在磷酸三钙(TCP)磨损颗粒诱导假体周围骨溶解中的作用.方法 取雄性ICR小鼠30只,随机分为3组:假手术组(sham,n=10)、TCP磨损颗粒组(模型组,n=10)和salubrinal干预组(SAL,n=10).采用TCP磨损颗粒诱导小鼠颅骨溶解模型,于术后第2天颅顶局部注射SAL(1 mg/kg),每隔2d1次,持续干预2周.实验结束后处死动物取颅骨和外周血.Western blotting法检测TCP磨损颗粒植入部位周围骨组织中内质网应激分子伴侣葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、C/EBP同源蛋白(CHOP)表达水平及PERK-eIF2α-ATF4信号通路的活化情况;HE染色和抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色观察SAL对假体周围骨溶解和破骨细胞形成的影响;Real-time PCR检测SAL对破骨细胞活化相关基因抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)和c-fos的mRNA水平;ELISA法检测SAL对血清中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)和前列腺素E2(PGE2)水平的影响.结果 TCP磨损颗粒可诱导假体周围骨组织发生内质网应激反应,同时激活PERK-eIF2α-ATF4信号通路,表现为TCP磨损颗粒组小鼠颅骨组织中内质网应激通路蛋白GRP78、CHOP和磷酸化PERK(p-PERK)、磷酸化eIF2α(p-eIF2α)和ATF4蛋白表达均显著上调,而PERK和eIF2α蛋白明显下调(P＜0.05);而颅顶局部注射eIF2α特异性抑制剂SAL可明显阻止TCP磨损颗粒诱导假体周围破骨细胞形成和骨溶解,减少TRAP、MMP-9和cathepsin K的mRNA水平(P＜0.05);同时抑制TNF-α、PGE2和IL4β等炎症因子的产生(P＜0.05).结论 PERK-eIF2α-ATF4介导的内质网应激通路参与调控TCP磨损颗粒诱导的小鼠颅骨溶解;抑制该信号通路可减轻TCP磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解和关节松动.
-
低强度脉冲超声对磷酸三钙磨损颗粒诱导的假体周围骨细胞损伤的影响
目的:观察低强度脉冲超声(LIPUS)对磷酸三钙(tricalcium phosphate,TCP)磨损颗粒诱导的假体周围骨细胞(osteocyte)损伤的影响,并探讨其可能作用机理.方法:取6～8周龄ICR雄性小鼠30只,随机分为正常组、模型组和LIPUS治疗组,每组10只.模型组和LIPUS治疗组小鼠分别于第1、3、5、7、9和第11周向颅顶注射TCP磨损颗粒建立小鼠颅骨溶解模型.正常组小鼠颅顶皮肤仅接受阴性超声探头按压处理,治疗组小鼠颅顶皮肤接受LIPUS干预治疗3个月,实验结束后取颅骨.采用Micro-CT分析各组小鼠颅骨TCP磨损颗粒植入部位周围溶解情况;应用HE染色比较各组假体周围骨细胞活性;通过流式细胞术定量检测各组假体周围骨细胞凋亡情况;采用免疫印迹技术检测各组假体周围骨细胞牙本质基质蛋白(DMP-1)、骨硬化蛋白(SOST)、葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、肌醇依赖酶1α(IRE1α)、X盒结合蛋白(XBP1s)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)及磷酸化JNK(p-JNK)等蛋白表达水平.结果:与正常组比较,模型组小鼠假体周围骨细胞活性明显降低,细胞凋亡显著(P＜0.05),其特征蛋白DMP-1显著下调,SOST明显上调,造成DMP-1/SOST增加(P＜0.05),且内质网应激通路蛋白GRP78、IRE1α、XBP1s和p-JNK表达水平显著增加(P＜0.05).而LIPUS治疗组假体周围骨细胞损伤及内质网应激反应显著减弱,表现为假体周围骨细胞活性、数量和DMP-1/SOST明显增加(P＜0.05),且IRE1α-XBP1-JNK通路的活化被显著抑制(P＜0.05).结论:LIPUS可阻止TCP磨损颗粒诱导的假体周围骨细胞损伤,其作用机制可能与抑制IRE1α-XBP1-JNK信号通路介导的内质网应激反应密切相关.
关键词： 低强度脉冲超声(LIPUS) 磷酸三钙磨损颗粒 骨溶解 骨细胞 内质网应激
