铁调素对成骨细胞成骨活性的影响及其机理的相关研究

铁调素对成骨细胞成骨活性的影响及其机理的相关研究

论文摘要

骨质疏松主要原因是骨代谢异常,其防治是一个既传统、又不断发展的多学科、多因素相关的课题,传统研究大多围绕着“钙离子代谢”展开,涉及的预防、治疗手段主要是钙的基础干预、成骨细胞干预、破骨细胞干预等。而在骨代谢异常众多影响因素中,近几年关于铁代谢与骨代谢的研究非常令人鼓舞和欣喜,针对体内“铁离子”代谢与骨质疏松症关系的研究报告越来越多,许多结果非常具有临床意义;目前这一领域主要观点是:(1)高龄女性大多伴有铁过载发生;(2)离体、在体、临床研究资料显示铁过载与骨质疏松指标显著相关;(3)运用降低铁过载的方法能明显改善骨质疏松相关指标;(4)在降低“铁过载”方法中,2001年发现的内源性“铁调素(hepcidin)”具有良好的临床运用前景。本课题主要研究铁调素干预成骨细胞(hFOB 1.19)后,观察细胞的增殖、凋亡、钙化活性情况、钙离子与钙离子通道变化情况,探究“铁调素对成骨细胞影响”、“铁调素对成骨细胞钙离子影响初步机理”,为运用铁调素干预骨质疏松提供部分实验资料。本研究主要分为以下三个部分:目的研究不同浓度铁调素(Hepcidin)、去铁胺(Desferrioxamine)、枸橼酸铁铵(FAC)对人成骨细胞增殖的影响,探讨铁在人体骨质疏松形成中的作用。方法取购自中国科学院上海细胞库的人成骨细胞株(hFOB1.19)在分别含有铁调素(0,100,200,400,800,1200 nmol/L),去铁胺(0,2,10,100,200μmol/L)和枸橼酸铁铵(0,2,10,100,200μmol/L)的培养基中培养24、48小时后,采用MTT法检测成骨细胞增殖活性的变化。结果24、48小时后,浓度为(10-200μmol/L)的去铁胺和枸橼酸铁铵可抑制成骨样细胞增殖,与对照组相比,差异有显著性(P<0.05),且具有一定的剂量时间效应。铁调素(100-800 nmol/L)对成骨样细胞增殖无明显影响作用(P>0.05),并无时间效应,在高剂量铁调素(1200 nmol/L)对成骨细胞有抑制作用(P<0.05)。结论成骨细胞培养环境的铁离子过高或过低都会显著抑制成骨细胞增殖;铁调素对成骨细胞增殖无影响剂量范围明显增大,这些区别可能与铁调素主要通过结合细胞膜上的“膜转铁蛋白(Ferroportin)”来调控铁离子的胞内胞外平衡相关。目的探讨铁调素对人成骨细胞hFOB1.19的增殖、凋亡和矿化等成骨功能指标的影响。方法取购自中国科学院上海细胞库的人成骨细胞hFOB1.19细胞株进行体外实验:分为空白对照组、100 nmol/L铁调素组、200 nmol/L铁调素组共3组。采用四甲基偶氮唑盐比色法(MTT)观察铁调素作用48小时对成骨细胞的增殖、Annexin V/PI染色和流式细胞仪检测铁调素作用48小时对成骨细胞的凋亡变化影响、Von kossa钙化染色法检测铁调素作用15天对成骨细胞的矿化能力的影响。结果MTT显示铁调素干预对成骨细胞的增殖与空白对照组相比无明显变化(P>0.05),在实验剂量范围内,铁调素对成骨细胞具有显著的抗凋亡作用(P<0.01),钙结节的产生数量可随铁调素剂量增加而增加且具有显著的统计学意义(P<0.01)。结论铁调素对成骨细胞的增殖无明显影响,但可显著降低成骨细胞hFOB1.19的凋亡率,增强成骨细胞的矿化功能。目的研究电压门控钙离子通道的在铁调素(Hepcidin)对成骨细胞(hFOB1.19)胞内钙离子变化的作用。方法实验分组三部分:1、双蒸水和铁调素(100nmol/l)分别干预成骨细胞(hFOB1.19)1小时;2、尼莫地平(2×10-5mol/L)预处理成骨细胞(hFOB1.19)10分钟,用相同体积的双蒸水和铁调素(100 nmol/l)分别干预成骨细胞(hFOB1.19)1小时;3、EDTA(2 mmol/l)预处理成骨细胞(hFOB1.19)10分钟,用相同体积的双蒸水和铁调素(100 nmol/l)分别干预成骨细胞(hFOB1.19)1小时。收集以上各组细胞进行钙离子荧光剂(fluo-3/AM)染色,流式细胞仪检测细胞内钙离子荧光强度变化,以钙离子荧光强度的高低表示钙离子浓度的高低。结果1、铁调素(100 nmol/l)作用可以显著升高成骨细胞内钙离子荧光强度(P<0.01);2、用尼莫地平预处理后,与双蒸水相比,铁调素干预对细胞内钙离子的荧光强度无明显升高(P>0.05);3、用EDTA(2×10-5mol/L)预处理后,与双蒸水相比,铁调素干预细胞内钙离子的荧光强度无明显升高。结论铁调素可使胞外的钙离子通过电压门控钙离子通道进入细胞内,可能对细胞内的钙库无明显作用。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 序言
  • 第一部分:铁调素、去铁胺、枸橼酸铁铵对成骨细胞(HF081.19)增殖的比较研究
  • 材料和方法
  • 结果
  • 讨论
  • 参考文献
  • 第二部分:铁调素(HEPCIDIN)对人成骨细胞(HF081.19)增殖、凋亡、钙化功能影响
  • 材料和方法
  • 结果
  • 讨论
  • 参考文献
  • 第三部分:铁调素对人成骨细胞(HFOB 1.19)内钙离子转运影响的初步研究
  • 材料和方法
  • 结果
  • 讨论
  • 参考文献
  • 研究小结
  • 1.本研究的主要发现和研究意义
  • 附:研究意义示意图
  • 综述
  • 参考文献
  • 中英文对照缩略词表
  • 附图
  • 攻读学位期间公开参与发表的论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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