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表皮生长因子受体的敲除对软骨内骨化的影响及其分子机制的研究

2020-11-29阅读(480)

表皮生长因子受体的敲除对软骨内骨化的影响及其分子机制的研究

论文摘要

表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR/ErbB1)属于受体酪氨酸激酶家族,其家族包括4个成员,分别为EGFR/ErbB1、HER2/ErbB2、HER3/ErbB3和HER4/ErbB4。EGFR和它的配体可作用于全身多种器官,发挥多种不同的功能,包括:细胞增殖、分化、运动和生存。EGFR的信号转导系统在机体多种组织、脏器的生长、发育过程中都起着极其重要的作用,如皮肤、肺脏、胃肠道以及额面部的生长、发育。在脊椎动物骨骼系统发育过程中,骨的形成有两种方式:膜内成骨及软骨内成骨。膜内成骨是由间充质细胞直接分化为成骨细胞,而软骨内成骨则需要肥大软骨的形成、血管的侵入以及破骨细胞、成骨细胞的募集几方面的精密配合[1,2,3]。软骨内骨化是脊椎动物骨骼正常发育及修复过程中最基本、也是最重要的方式。近年来一些动物实验表明:将EGFR基因从小鼠体内敲除,可以影响小鼠额面部软骨发育及膜内成骨过程,表现为发育不完全的下颚、狭窄突起的口鼻部及颚裂。以上结果提示了EGFR在骨骼发育过程中的重要作用。关于EGFR信号转导系统在软骨内骨化中的明确机制目前尚处于初步研究阶段。本实验对EGFR在软骨内骨化中的作用,做了深入的研究及探讨。本研究发现:EGFR敲除鼠初级软骨内骨化过程明显延迟,破骨细胞及成骨细胞向中央肥大软骨细胞区域募集的速度亦明显延迟。继之发生的是肥大软骨细胞区显著扩大、骨小梁形成减少及骨密度降低。EGFR敲除鼠软骨内骨化过程中破骨细胞募集的延迟,并非几种与之相关的基质金属蛋白酶分泌减少而来,而是由于其繁殖及生成减少所致;成骨细胞募集的延迟并不是Cbfa、OC、Col I及ALP分泌异常所致,其原因可能与破骨细胞募集延迟有关。上述结果提示:EGFR信号转导系统在软骨内骨化过程中起着重要作用,其作用机制可能与其促进破骨细胞的增殖及生成有关。本实验是首次对EGFR信号转导系统在软骨内骨化中作用予以报道,亦属首次发现EGFR信号转导系统在破骨细胞增殖及形成中的重要作用。该研究对于临床上骨折延迟愈合、骨不连、故退行性疾病及软骨发育不良等疾病的治疗具有重要指导意义。

论文目录

  • 提要
  • 英文缩写词表
  • 第一篇 绪论
  • 第一章 脊椎动物骨骼发育的两种形式
  • 第二章 软骨内骨化过程的生物学调节
  • 1. 软骨细胞生长、发育的调节因素
  • 1.1 全身系统因素
  • 1.2 局部可溶性细胞外因子
  • 1.3 细胞外基质成份
  • 1.4 转录因子
  • 2. 软骨内骨化过程中细胞外基质降解的调节机制
  • 2.1 基质金属蛋白酶
  • 2.2 聚集蛋白多糖酶
  • 3. 软骨内骨化过程血管、细胞募集的调节机制
  • 第三章 表皮生长因子受体及其信号转导途径
  • 1. EGFR 的结构特征
  • 2. EGFR 的活化
  • 3. EGFR 的信号转导途径
  • 3.1 Ras/Raf/细胞分裂素活化蛋白激酶
  • 3.2 磷脂酰肌醇3 激酶
  • 3.3 磷脂酶Cγ
  • 3.4 信号转导与转录活化因子
  • 3.5 Scr 激酶途径
  • 4.E GFR 传导途径－肿瘤治疗的新靶点
  • 4.1 EGFR 激活及其作用的新观点
  • 4.2 EGFR 及其下游信号分子的基因突变
  • 4.3 由二次突变所致的对抗 EGFR 制剂的获得性耐药
  • 5.E GFR 信号转导途径在骨骼发育中的作用
  • 5.1 EGFR 及其家族成员信号转导途径在软骨细胞生长、发育中的作用
  • 5.2 EGFR 及其家族成员信号转导途径在成骨细胞中的作用
  • 5.3 EGFR 与破骨细胞
  • 第四章 骨折后几种不同的愈合机制
  • 第二篇 实验研究
  • 第一章 表皮生长因子受体的敲除对小鼠初级软骨内骨化、破骨细胞的募集及其功能方面的影响
  • 第一节 材料与方法
  • 1. 实验材料
  • 1.1 药品与试剂
  • 1.2 主要仪器
  • 2. 实验方法
  • 2.1 实验标本的采集及制备
  • 2.2 PCR 方法将实验动物基因分型
  • 2.3 Trichrome Masson 组织学染色
  • 2.4 原位杂交
  • 2.5 明胶酶谱分析
  • 2.6 RT-PCR 方法检测EGFR mRNA 在破骨细胞上的表达
  • 2.7 Northern Blot
  • 2.8 骨髓单核细胞的分离和破骨细胞形成实验
  • 2.9 骨髓源性破骨细胞增殖实验
  • 2.10 抗九石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色
  • 2.11 定量实时PCR
  • 2.12 统计学分析
  • 第二节 实验结果
  • 1. EGFR 杂合子小鼠及野生型小鼠基因型鉴定
  • 2. EGFR 敲除鼠初级软骨内骨化过程延迟，肥大软骨细胞区域延长
  • 3. EGFR 敲除鼠破骨细胞向中央肥大软骨细胞区域的募集延迟
  • 4. 破骨细胞上表达 EGFR mRNA
  • 5. EGFR 的敲除对金属蛋白酶分泌的影响
  • 6. EGFR 的敲除对金属蛋白酶9 活性的影响
  • 7. EGFR 的敲除对 VEGF 分泌的影响
  • 8. 影响破骨细胞形成的几种重要基因的表达情况
  • 9. EGFR 抑制因子对鼠骨髓原性破骨细胞的增生及其生成的影响
  • 第二章 表皮生长因子受体的敲除对小鼠骨密度及成骨细胞募集的影响
  • 第一节 材料和方法
  • 第二节 实验结果
  • 第三节 讨论
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读博士学位期间发表的学术论文
  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 致谢

    • 相关论文文献

    • [1].表皮生长因子受体的敲除对小鼠骨密度以及成骨细胞募集的影响[J]. 吉林大学学报(医学版) 2008(03)
    • [2].生长发育期骨性Ⅱ类错(牙合)患儿颅颌结构变化的追踪观察[J]. 河北医科大学学报 2009(03)
    • [3].应用骨骼染色评价胎鼠骨发育的3种方法[J]. 现代医药卫生 2013(06)
    • [4].Hedgehog信号通路与骨发育[J]. 中国组织工程研究与临床康复 2011(37)
    • [5].不同胎龄新生儿骨代谢血清标志物及IGF-I检测[J]. 贵阳医学院学报 2016(02)
    • [6].反转录病毒载体介导Indian hedgehog信号蛋白在C3H10T1/2细胞中的表达及成骨诱导潜能[J]. 中国组织工程研究 2012(24)
    • [7].长期多代饮奶对近交BALB/C小鼠骨生长发育的影响[J]. 中医正骨 2009(04)
    • [8].Foxl2基因对小鼠软骨及骨发育的调控研究[J]. 实用骨科杂志 2017(02)
    • [9].孕母维生素C、钙缺乏对胎儿骨发育的影响[J]. 现代预防医学 2008(06)
    • [10].骨培养探讨脂多糖对小鼠骨骼发育及矿化的影响[J]. 第三军医大学学报 2016(11)
    • [11].缺氧诱导因子通路在骨发育中的作用及研究进展[J]. 中华老年口腔医学杂志 2020(02)
    • [12].脑性瘫痪儿童的骨发育特点分析[J]. 中国康复理论与实践 2015(02)
    • [13].骨形态发生蛋白2与血管钙化的相关性研究进展[J]. 山东医药 2014(26)
    • [14].胎儿和出生后骨发育:评论机械刺激和营养的作用[J]. 营养健康新观察 2009(01)
    • [15].地方性燃煤型氟中毒病区儿童尿氟与氟骨症的相关性[J]. 中国学校卫生 2017(10)
    • [16].贵州省6～12岁苗族与汉族儿童骨骼生长发育状况及其影响因素比较研究[J]. 中国妇幼保健 2013(14)
    • [17].二噁英致大鼠先天骨骼发育畸形中软骨细胞的病理学改变[J]. 中国实验动物学报 2008(01)
    • [18].HIF-1α在软骨内骨化过程中的表达研究[J]. 四川解剖学杂志 2010(03)

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