發(fā)布時(shí)間：2018-10-09 18:06

【摘要】：背景:隨著現(xiàn)代社會(huì)生活的改變,骨質(zhì)疏松癥、骨折延遲愈合和骨折不愈合的發(fā)病率逐年上升。機(jī)械應(yīng)力在骨的形成、骨的塑形及骨動(dòng)態(tài)平衡的維持中都發(fā)揮著重要作用,但這過(guò)程離不開(kāi)雌激素的協(xié)同作用及相關(guān)信號(hào)分子對(duì)力學(xué)信號(hào)的傳導(dǎo)。因此,研究和闡明機(jī)械應(yīng)力和雌激素對(duì)成骨細(xì)胞作用的具體機(jī)制對(duì)骨質(zhì)疏松癥、骨折延遲愈合和骨折不愈合的預(yù)防和治療有重要意義。流體剪切力是研究最多的一種機(jī)械應(yīng)力模式。本實(shí)驗(yàn)室前期研究已表明,流體剪切力可以通過(guò)活化ERK5促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖,但其具體分子機(jī)制知之甚少。目的:在本實(shí)驗(yàn)中對(duì)小鼠成骨MC3T3-E1細(xì)胞加載12dyne/cm2的流體剪切力,驗(yàn)證流體剪切力通過(guò)活化ERK5促進(jìn)了成骨細(xì)胞的增殖,并探索下一步實(shí)驗(yàn)中流體剪切力的加載時(shí)間;研究雌激素受體α(ER-α)在流體剪切力促進(jìn)細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶5(ERK5)活化中的作用;探索ER-α-ERK5信號(hào)通路在成骨細(xì)胞增殖中的具體分子機(jī)制。方法:給予小鼠成骨MC3T3-E1細(xì)胞孵育特異性ER-α抑制劑MPP(methyl-piperidino-pyrazole,1μmol/L),孵育高選擇性ERK5活性抑制劑XMD8-92(5μmol/L),和/或加載12 dyn/cm2流體剪切力處理。采用MTT實(shí)驗(yàn)檢測(cè)成骨細(xì)胞的增殖活性,采用蛋白免疫印記實(shí)驗(yàn)檢測(cè)ER-α、ERK5、p-ERK5、Cyclin D1(細(xì)胞周期蛋白)和CDK4(細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶)蛋白的表達(dá)水平。結(jié)果:生理強(qiáng)度(12 dyn/cm2)的流體剪切力作用于成骨MC3T3-E1細(xì)胞60min后能顯著促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖,促進(jìn)Cyclin D1和CDK4的表達(dá);同時(shí)ER-α和p-ERK5的表達(dá)顯著增加。成骨細(xì)胞孵育MPP抑制ER-α后,p-ERK5的表達(dá)顯著下降,Cyclin D1和CDK4表達(dá)也顯著降低。孵育XMD8-92抑制ERK5活性后,流體剪切力促進(jìn)的成骨細(xì)胞中Cyclin D1和CDK4表達(dá)水平顯著下降。結(jié)論:ER-α介導(dǎo)流體剪切力對(duì)小鼠成骨MC3T3-E1細(xì)胞ERK5的活化;流體剪切力通過(guò)ER-α-ERK5信號(hào)通路上調(diào)Cyclin D1和CDK4的表達(dá)水平,最終導(dǎo)致成骨MC3T3-E1細(xì)胞增殖。
[Abstract]:Background: with the change of modern society, the incidence of osteoporosis, delayed union and nonunion is increasing year by year. Mechanical stress plays an important role in the formation of bone, the formation of bone and the maintenance of dynamic balance of bone. However, this process can not be separated from the synergistic effect of estrogen and the transmission of mechanical signals by related signaling molecules. Therefore, it is important to study and clarify the mechanism of mechanical stress and estrogen action on osteoblasts for the prevention and treatment of osteoporosis, fracture delayed healing and fracture nonunion. Fluid shear force is one of the most studied mechanical stress modes. Previous studies in our laboratory have shown that fluid shear stress can promote the proliferation of osteoblasts by activating ERK5, but its molecular mechanism is poorly understood. Objective: to investigate the loading time of fluid shear force (12dyne/cm2) on mouse osteoblast MC3T3-E1 cells by activating ERK5 to promote the proliferation of osteoblasts. To study the role of estrogen receptor 偽 (ER- 偽) in the activation of extracellular signal-regulated kinase 5 (ERK5) induced by fluid shear stress, and to explore the molecular mechanism of ER- 偽 -ERK5 signaling pathway in osteoblast proliferation. Methods: mouse osteoblast MC3T3-E1 cells were incubated with MPP (methyl-piperidino-pyrazole,1 渭 mol/L), a highly selective inhibitor of ERK5 activity, XMD8-92 (5 渭 mol/L), and / or treated with 12 dyn/cm2 fluid shear stress. The proliferative activity of osteoblasts was detected by MTT assay, and the expression levels of ER- 偽 ERK5 (p-ERK5) cyclin D1 (cyclin D1) and CDK4 (cyclin dependent kinase) protein were detected by protein imprinting assay. Results: the physiological intensity (12 dyn/cm2) fluid shear stress could significantly promote the proliferation of osteoblasts, promote the expression of Cyclin D1 and CDK4, and increase the expression of ER- 偽 and p-ERK5. The expression of p-ERK5 in osteoblasts was significantly decreased after MPP inhibited ER- 偽. The expression of Cyclin D1 and CDK4 was also significantly decreased. After XMD8-92 inhibited ERK5 activity, the expression of Cyclin D1 and CDK4 in osteoblasts stimulated by fluid shear stress decreased significantly. Conclusion fluid shear stress mediates activation of ERK5 in mouse osteoblast MC3T3-E1 cells induced by fluid shear stress, and fluid shear stress up-regulates the expression of Cyclin D1 and CDK4 through ER- 偽 -ERK5 signaling pathway, which leads to the proliferation of osteoblast MC3T3-E1 cells.
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R68

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本文編號(hào)：2260270