金属（钴、铬）离子诱导成骨样细胞RANKL/OPG表达及其信号转导分子机制的实验研究

论文摘要

目的:通过观察钴(Co2+)铬(Cr3+)离子对小鼠成骨细胞核因子KB受体活化因子配体（RANKL）、骨保护素（OPG）表达的影响及ERK信号通路在这一过程中作用,探讨金属离子与无菌性松动的关系,为防治假体周围骨溶解提供理论依据。方法:体外培养成骨细胞。根据培养液的不同,实验分三组:对照组:给予生理盐水干预（A组）;实验组1:给予钴、铬离子干预（B组）;实验组2:给予钴、铬离子+ERK信号通路抑制剂PD98059干预（C组）,运用MTT法、ELISA和RT-PCR法在多个时间点对金属离子细胞毒性和RANKL、OPG的分泌蛋白水平和基因水平进行检测。结果:MTT结果显示钴铬离子使成骨细胞的细胞活力明显下降。ELISA检测显示:共培养24h、48h后,B组RANKL的分泌量分别是A组的61.6倍、13.8倍,C组RANKL的分泌量分别是A组的44.4倍、10.5倍。与A组相比,共培养24小时后,B、C组OPG的分泌分别增长32.1%、30.4%,差异有统计学意义（p <0.05）;48小时后,OPG的分泌分别增长17.8%、19.8%,差异有统计学意义（p <0.05）。RT-PCR检测示共培养24h、48h后,各组中均有RANKL、OPG基因的表达;各时间点B、C组中RANKL、OPG基因的表达较A组显著增加,差异有统计学意义（P<0.05）,其中RANKL较OPG增加更显著。C组24h、48h时间点RANKL基因的表达量与B组相比显著降低,分别下降17.2%和19.6%,差异有统计学意义（P<0.01）,而OPG基因表达量下降不明显,但仍有统计学意义（P<0.01）。B、C组RANKL/OPG的比值不论是蛋白水平还是基因水平均较A组明显升高;C组RANKL/OPG的比值较B组明显下降,但仍高于A组比值。结论:钴铬离子对成骨细胞有细胞毒性,并可刺激成骨细胞RANKL、OPG蛋白和基因水平上表达增加,上调RANKL/OPG的比值。ERK信号通路抑制剂PD98059可一定程度抑制RANKL的表达,下调RANKL/OPG的比值,对减少假体周围骨溶解的发生可能起重要作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 前言
• 第2章 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 细胞株来源
• 2.1.2 试剂及其配制方法
• 2.1.3 主要仪器与设备
• 2.2 方法
• 2.2.1 成骨细胞培养
• 2.2.2 实验分组
• 2.2.3 MTT 比色试验检测细胞活力
• 2.2.4 ELISA 法检测RANKL、OPG 蛋白的表达
• 2.2.5 RT-PCR 检测RANKL、OPG 基因的表达
• 2.3 统计学处理
• 第3章 结果
• 3.1 MTT 比色试验检测细胞活力
• 3.2 钴、铬离子对RANKL、OPG 蛋白分泌的影响
• 3.3 钴、铬离子对RANKL、OPG mRNA 表达的影响
• 3.4 钴、铬离子对RANKL/OPG 比值的影响
• 第4章 讨论
• 4.1 金属离子与无菌性松动
• 4.2 成骨细胞与无菌性松动
• 4.3 RANKL、OPG 与骨的修复、重建
• 4.4 ERK 信号通路对RANKL 表达的影响
• 4.5 小结
• 第5章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果
• 综述