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Salubrinal抑制小鼠破骨细胞发育和骨细胞凋亡
骨质疏松是一种以骨量减少和骨微结构破环为特征而导致骨折危险性增加的疾病。 Salubrinal是真核翻译起始因子2α( eIF2α)的选择性抑制剂,保护细胞免于内质网应激。前期工作表明salubrinal可促进骨损伤愈合,但是对骨丢失的作用尚需探索。本实验使用骨量减少的动物模型--鼠尾悬吊小鼠,验证以下假设：salubrinal通过抑制小鼠破骨细胞发育和骨细胞凋亡治疗骨质疏松。 C57 BL/6雌性小鼠(14周龄)随机分为3组：年龄对照组、鼠尾悬吊对照组和治疗组(n=20)。悬吊治疗组每天皮下注射salubrinal (1mg/kg),持续2周,鼠尾悬吊对照组小鼠注射同等体积的溶剂。实验前后分别进行骨密度测量。给药2周后处死小鼠,取左侧股骨固定,石蜡包埋。应用HE和TRAP染色进行股骨的组织形态学分析。收集右侧股骨和胫骨骨髓来源细胞以观测破骨细胞的发育状态。采用TUNEL染色检测骨细胞的凋亡情况。结果显示,与年龄对照组相比,鼠尾悬吊组小鼠骨密度显著下降(P<0.001),骨小梁体积分数(BV/TV)显著减少(P<0.001),表明骨量丢失动物模型建立成功；salubrinal显著改善骨密度的降低( P<0.05),增加骨容量( P<0.001)。 TRAP染色显示悬吊组小鼠多核破骨细胞形成明显增加(P<0.001),给药后明显抑制活跃的破骨细胞(P<0.001)。原代骨髓细胞培养发现鼠尾悬吊后破骨细胞活跃,而salubrinal能抑制破骨细胞的形成、迁移和粘附。鼠尾悬吊后,骨细胞凋亡增加,局部给药可显著减少骨细胞凋亡数目(P<0.05),改善失重性骨丢失。本研究表明,鼠尾悬吊通过激活破骨细胞的发育和促进骨细胞的凋亡导致骨质疏松,是一种成功的骨质疏松和骨量减少动物模型。 Salubrinal给药通过抑制破骨细胞发育减少鼠尾悬吊小鼠的骨量丢失,同时,给药后显著抑制了骨细胞凋亡,并使骨丢失趋势下降。然而,salubrinal抑制失重性骨质疏松的分子机制还有待进一步探讨。我们的研究为salubrinal治疗骨质疏松提供了有力理论依据。
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绝经后骨质疏松症的细胞凋亡及其调控机制
绝经后雌激素水平降低引起骨形成、骨吸收脱偶联,从而导致骨质疏松的形成已得到证实,但骨形成、骨吸收脱偶联的原因及机制尚未完全阐明,为此,近年来学者们对此进行了大量的研究.1989年Tobia较早将骨细胞凋亡概念引入骨质疏松研究领域,此后人们逐渐认识到骨细胞异常凋亡在绝经后骨质疏松发病中的重要作用,骨细胞凋亡也成为骨质疏松研究的热点[1].有资料显示骨量的保持不仅取决于破骨细胞吸收功能和成骨细胞成骨功能,还取决于凋亡对两种细胞寿命长短的改变[2].因此绝经后成骨细胞、破骨细胞的异常凋亡即成骨细胞、破骨细胞寿命改变是骨形成、骨吸收脱偶联,导致绝经后骨质疏松发生的又一重要机制.近年来有关骨局部因子对骨细胞凋亡影响的研究表明,雌激素对骨细胞凋亡的影响主要是通过骨局部因子的改变来实现的,同时也初步阐明了绝经后骨质疏松发生的机制为雌激素水平降低、骨局部因子改变、骨细胞凋亡异常.现将绝经后骨细胞凋亡及骨局部因子的调控作用进行综述.
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绝经后骨质疏松的细胞凋亡与骨局部因子
绝经后雌激素低落引起骨形成、骨吸收脱偶联,这一绝经后骨质疏松(postmanopausal osteoporosis,PMOP)的形成机制已为既往研究所证明,但骨形成、骨吸收脱偶联的确切原因及机制尚未完全了.为此,近年来学者们进行了大量的研究.Tobia(1989)较早将骨细胞凋亡概念引入骨质疏松研究领域,此后人们逐渐认识到骨细胞异常凋亡在绝经后骨质疏松发病中的重要作用,骨细胞凋亡也因而成为骨质疏松研究领域的新热点[1].有资料显示,骨量的保持不仅取决于破骨细胞吸收功能和成骨细胞成骨功能的强弱,还取决于凋亡对两种细胞寿命长短的改变[2].可见绝经后成骨细胞、破骨细胞的异常凋亡,即成骨细胞、破骨细胞寿命改变,是骨形成、骨吸收脱偶联,导致绝经后骨质疏松发生的又一重要机理.
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人重组甲状旁腺素治疗骨质疏松及其骨折的研究进展
人体天然甲状旁腺素(hPTH)含有84个氨基酸.人重组甲状旁腺素1-34具有与人体天然甲状旁腺素N端34个氨基酸序列完全相同的结构,其生物学作用亦是通过与特异性高亲和性人体天然甲状旁腺素-Ⅰ受体结合介导的.PTH的N端与C端在骨代谢中发挥作用不尽相同,N端主要与经典PTH Ⅰ型受体结合,影响成骨作用;而C端则通过与另一类受体结合,发挥其他生物学作用,甚至促进骨细胞凋亡[1].
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破骨细胞在激素性股骨头坏死发展中的作用
激素性股骨头坏死(osteonecrosis of femoral head,ONFH)是由于长期使用激素类药物,以股骨头血供受损,骨细胞及骨髓成份死亡及随后修复,继而导致股骨头结构改变、股骨头塌陷、关节功能障碍为特征的代谢性疾病[1].目前,对ONFH发病机制的研究较多,包括骨内高压学说、凝血机制改变学说、脂肪栓塞学说、骨质疏松学说、骨细胞凋亡学说等[2-3].
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醋酸铅对大鼠成骨细胞凋亡影响
成骨细胞(OB)是骨形成细胞,对骨组织的生长发育骨代谢平衡,骨量维持和损伤修复起关键作用[1].细胞凋亡[2](Ap)参与机体许多病理生理过程.骨代谢动态平衡不仅是由破骨细胞分化成熟引起的骨降解,也包括成骨细胞凋亡的参与[3].有报道认为骨质疏松发生与OB过度凋亡有关[4],而许多研究认为铅能导致骨质疏松症[5],由此推断铅可能造成OB凋亡增加.本研究采用原代细胞培养方法观察铅对OB凋亡相关基因Fas和Bcl-2的表达情况及细胞凋亡情况,为进一步研究铅对骨骼系统毒作用机制提供依据.
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激素性股骨头坏死早期细胞凋亡相关基因表达及阿仑磷酸钠的干预
背景:近年研究发现激素性股骨头坏死病例中凋亡的骨细胞增多,因此认为激素性股骨头坏死是骨细胞凋亡所致,而并非缺血性坏死.目的:观察大鼠激素性股骨头坏死早期bcl-2、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(cysteinyl aspartate specific protease 3,caspase-3)的表达,以及阿仑磷酸钠的干预效果.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2006-03/2007-02在吉林大学基础医学院病理实验审完成.材料:健康Wister大鼠100只,随机分为正常对照组、激素模型组、藻酸双酯钠组、阿仑磷酸钠组、联合用药组,20只,组.藻酸双酯钠片为占林东丰制药厂产品,阿仑磷酸钠为杭州默沙东制药有限公司产品.方法:除正常对照组外,其余4组大鼠均给予醋酸泼尼松龙臀肌注射建立激素性股骨头坏死模型.藻酸双酯钠组、阿仑磷酸钠组分别灌服对应药物,联合用药组灌服藻酸舣酯钠+阿仑磷酸钠.各组肌注用药1次/周,灌服药1次/d,实验持续6周.所有大鼠均强迫间断站立,4 h/d.主要观察指标:光镜观察股骨头病理变化.S-P免疫组织化学染色法检测股骨头组织bcl-2、caspase-3的表达.结果:给药第4周与正常对照组比较,激素模型组股骨头坏死现象明显,骨小梁变细甚至断裂,空骨陷窝数量明显增多(t=2.629,P＜0.01);藻酸双酯钠组骨小梁和空骨陷窝数量介于前2组之间(t=1.713,P＜0.01);阿仑磷酸钠组、联合用药组骨小梁和宅骨陷窝数量接近正常对照组(t=1.462,t=1.657,P＞0.05).与激素模型组比较,藻酸双酯钠组、阿仑磷酸钠组、联合用药组股骨头组织bcl-2阳性细胞率均明显升高(t=2.146,P＜0.05t t=2.815,P＜0.01;t=2.947,P＜0.01),caspase-3阳性细胞率均明显降低(t=2.97,P＜0.01;t=2.462,P＜0.01;t=1.854,P＜0.05),其中阿仑磷酸钠组及联合用药组升高尤为明显(t=2.503,t=1.959,P＜0.05).结论:大剂量激素可能通过抑制bcl-2表达和促进caspase-3表达引起股骨头坏死.阿仑磷酸钠可能通过与其相反的途径来防止骨细胞凋亡,从而预防早期激素性股骨头坏死.
关键词： 激索性股骨头坏死 早期 骨细胞凋亡 Bcl-2 半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3 -
激素性股骨头坏死发病机制研究
糖皮质激素诱导性股骨头缺血坏死可能是多种病理因素协同作用的结果.由于糖皮质激素作用的复杂性和技术手段的限制,对其发病机制的认识迄今尚不统一.合理应用激素已成为预防股骨头坏死的重中之重,了解其发病机制可从多角度全方位系统化阻止或延缓股骨头坏死的发生.
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利塞膦酸钠对骨质疏松大鼠牙槽骨Bcl-2、BAX表达的影响
目的:观察利塞膦酸钠对骨质疏松大鼠下颌牙槽骨显微结构、抗凋亡因子Bcl-2、凋亡因子BAX表达以及骨细胞凋亡的影响.方法:30只6月龄雌性SD大鼠,随机分为3组(每组10只),即Sham组(假手术组)、OVX组(接受双侧卵巢切除术)和RIS组(接受双侧卵巢切除术,然后给予利塞膦酸钠);造模3个月后,取各组大鼠下颌骨进行micro-CT扫描,并通过TUNEL染色以及Bcl-2、BAX免疫组织化学染色检测下颌骨骨细胞的凋亡.采用SPSS 13.0软件包对组间数据进行比较.结果:与Sham组相比,OVX组牙槽骨丧失和骨细胞凋亡明显增多;RIS组与OVX组相比,骨细胞凋亡显著减少,BV/TV显著增加,Bcl-2表达增加,Bcl-2/BAX比值增加(P＜0.05).结论:利塞磷酸钠增加下颌牙槽骨中Bcl-2的表达和Bcl-2/BAX的比值,部分逆转去卵巢骨质疏松大鼠的牙槽骨丧失,减少下颌骨骨细胞凋亡.
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普拉固对兔激素性股骨头坏死骨细胞凋亡的干预研究
目的:采用激素(地塞米松,Dexamethasone)制作成兔股骨头坏死(Steroid-induced Femoral Head Necrosis, SIFHN) 模型,探讨普拉固(Pravastatin)是否能干预SIFHN中骨细胞凋亡.方法:12～18周龄日本大白兔34只,雌雄不限,体重(2.5±0.6) kg,随机分为3组:对照组(A组):6只,单纯标准饲料及草料喂养.实验组(B组):14只,Dexamethasone 2.5 mg/kg·d-1 肌注.干预组(C组):14只,Dexamethasone 2.5 mg/kg·d-1肌注+普拉固2.5 mg/kg·d-1口服.期间每组均予青霉素80万单位/只,肌注,链霉素1.0 g/只,肌注,2次/周,防止感染.分别于6、8、10、12周处死每组兔子各3只,实验开始及处死前均检查血脂、血Prothrombin Time(PT)、tissue plasminogen(t-PA),处死后行光镜下细胞凋亡分析.结果:C组的兔血脂较B均降低(P<005),PT较实验组均降低 (P<0.05),t-PA较B组升高(P<0.01).与B组比较,光镜示细胞凋亡分析指数减少(P<0.01).结论:地塞米松能在兔体内成功造成股骨头坏死模型,而他汀类药物普拉固能有效干预SIFHN中骨细胞凋亡,其作用机制可能与降脂、抗凝、调控凋亡基因表达等因素有关.
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骨细胞凋亡与股骨头坏死的相关研究
股骨头坏死又名缺血性股骨头坏死或无菌性股骨头坏死,主要发生于中青年人,发病年龄大多在30～59 岁之间[1].本病发展到后期可导致股骨头塌陷并继发退变性关节炎,严重影响病人的正常生活,是一种致残率相当高的疾病.
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过氧化氢通过激活氧化应激诱导成骨细胞凋亡
目的：探讨氧化应激状态诱导成骨细胞系 MC3T3-E1凋亡中线粒体途径的作用。方法：采用 MTT 法检测不同浓度过氧化氢处理后 MC3T3-E1的增殖情况；Annexin V-FITC/PI流式细胞学检测细胞凋亡；JC-1流式细胞学检测线粒体膜电位；DCFH-DA流式检测ROS活性。结果：MC3T3-E1过氧化氢处理后，细胞增殖明显抑制呈剂量效应关系，ROS 活性和凋亡增加，线粒体膜电位降低。结论：过氧化氢可以增加细胞内 ROS 水平，通过激活线粒体途径诱导细胞凋亡。
