股骨头坏死组织中Caspase-3调控成骨细胞分化的研究

论文摘要

目的:探讨半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（Caspase）-3在无菌性股骨头坏死（Avascular/Aseptic Necrosis of Femoral Head,ANFH）进展过程中的表达及意义。方法:股骨头坏死患者22例（22髋）取股骨头病灶周围骨松质,其中早期组（6髋）,中期组（8髋）,晚期组（8髋）,另取19例（19髋）新鲜股骨颈骨折的股骨头对应部位骨松质为对照组。采用原位末端标记（TUNEL）法、空骨陷窝计数法检测细胞凋亡水平,比色法检测股骨头组织Caspase-3活性,茜素红染色检测成骨细胞成骨能力。另用不同浓度的Caspase-3特异性抑制剂z-DEVD-FMK处理早期ANFH成骨细胞,RT-PCR检测Caspase-3活性抑制对成骨通路调节因子及成骨标志物mRNA水平的影响。结果:骨陷窝空虚率、骨细胞凋亡率等凋亡指标均随ANFH临床分期进展而显著升高,Caspase-3活性在ANFH各组均显著高于骨折对照组,但并不随着ANFH病变进展而增强;钙结节染色面积代表的成骨能力在早期ANFH组织高于对照组,同时Caspase-3活性水平升高,成骨能力及Caspase-3活性在中、晚期均进行性下降,组间差异均有统计学显著性（P<0.05）;Caspase-3活性与成骨能力指标具有统计学相关性（R2=0.119,P<0.05）。用z-DEVD-FMK高度抑制Caspase-3活性致成骨指标表达显著下调,轻度抑制会提高成骨指标的表达,抑制Caspase-3活性对成骨分化调节因子Dlx5、Msx2及成骨标志物BGP的mRNA表达水平的影响较显著。结论:1)在ANFH进展过程中,Caspase-3对细胞凋亡有一定的促进作用;2)Caspase-3还能促进ANFH成骨细胞的成骨分化,可能通过影响成骨分化调节因子Dlx5、Msx2的表达,进而调控成骨分化;3)Caspase-3具有执行凋亡和促进成骨的双重作用,ANFH的病变进展是成骨修复先增强后减弱,而凋亡持续增强的过程,适当上调Caspase-3活性的药物或制剂可能成为早期ANFH一种新的治疗手段。

论文目录

• 主要英文缩略词表
• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 材料与方法
• 一、研究对象与分组
• 二、主要仪器、试剂
• 三、实验方法
• 1 骨组织切片制作
• 2 HE 染色与光镜下形态学观察
• 3 TUNEL 法细胞凋亡检测
• 4 Caspase-3 活性检测
• 5 股骨头成骨细胞分离纯化与培养
• 6 钙结节茜素红（Alizarin red S）染色
• 7 成骨信号相关基因的检测（RT-PCR 法）
• 结果
• 一、骨组织切片观察
• 二、成骨细胞成骨分化能力的测定
• 1 股骨头成骨细胞培养
• 2 ANFH 成骨细胞钙结节染色面积测定
• 三、CASPASE-3 活性检测
• 1 各组Caspase-3 活性
• 2 相关性分析
• 四、CASPASE-3 活性抑制对成骨分化通路的影响
• 1 特异性抑制剂z-DEVD-FMK 对Caspase-3 活性的影响
• 2 Caspase-3 活性抑制对成骨信号通路相关因子表达的影响
• 讨论
• 一、Caspase-3 与细胞凋亡
• 二、Caspase-3 与成骨能力
• 三、Caspase-3 与成骨分化通路
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 文献综述
• 参考文献