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本文从以下两部分进行了阐述。 第一部分RANKL介导Ghrelin抑制血管平滑肌细胞成骨样分化的机制研究。 第一章Ghrelin下调RANKL在小鼠血管平滑肌细胞的表达。 目的:观察核因子-κB受体活化因子配体(receptor activator fornuclear factor-κBligand,RANKL)在小鼠血管平滑肌细胞(vascularsmooth muscle cells,VSMCs)成骨样分化过程中的表达,以及Ghrelin对RANKL表达的影响。 方法:分离小鼠的原代VSMCs,细胞免疫化学法及Western blot法检测平滑肌肌动蛋白α(smooth muscleα-actin,SMα-actin),鉴定其细胞表型;使用10mMβ-甘油磷酸钠(β-glycerophosphate,β-GP)诱导小鼠原代VSMCs向成骨样细胞分化,以10-6~10-8M的Ghrelin干预β-GP诱导的小鼠VSMCs,Western blot分析法检测Runt相关转录因子2(Runt-related transcription factor2,Runx2)蛋白的表达;荧光定量PCR(polymerase chain reaction)检测RANKL、Runx2、骨形成蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)mRNA的表达;酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测RANKL蛋白的分泌量;碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)试剂盒检测ALP活性;茜素红染色观察矿化结节的形成情况。 结果:(1)成功分离了小鼠原代VSMCs,细胞免疫化学法及Westernblot结果显示SMα-actin表达阳性; (2)β-GP可显著增加Runx2和BMP-2的表达,增强ALP活性,促进矿化结节形成;在β-GP诱导的小鼠VSMCs向成骨样细胞分化的过程中RANKL mRNA和蛋白的表达量均显著增加; (3)10-6~10-8M的Ghrelin呈时间和剂量依赖性抑制ALP活性和RANKL表达。 结论:成功分离了小鼠原代VSMCs,并构建VSMCs向成骨样细胞分化的体外细胞模型;Ghrelin抑制VSMCs向成骨样细胞分化,并下调RANKL的表达。 第二章RANKL介导Ghrelin抑制小鼠血管平滑肌细胞的成骨样分化。 目的:探讨RANKL在Ghrelin抑制小鼠VSMCs成骨样分化中的作用。 方法:构建RANKL过表达质粒,以RANKL过表达质粒转染小鼠VSMCs,使用Ghrelin干预过表达RANKL的小鼠VSMCs。荧光定量PCR检测RANKL、Runx2 mRNA的表达,ALP试剂盒检测ALP活性。 结果:(1) RANKL过表达质粒可显著增加RANKL的表达; (2) RANKL过表达后,Ghrelin抑制ALP活性和Runx2表达的作用消失,说明RANKL阻断了Ghrelin抑制VSMCs向成骨样细胞分化的作用。 结论:RANKL介导了Ghrelin抑制VSMCs的成骨样分化。 第三章Ghrelin抑制小鼠血管平滑肌细胞成骨样分化的机制研究。 目的:研究Ghrelin抑制小鼠VSMCs向成骨样细胞分化的作用机制。 方法:以10-6M的Ghrelin干预小鼠VSMCs,提取细胞总蛋白和磷酸化蛋白,行Western blot并观察5~60min不同时间点促分裂素原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)和磷脂酰肌醇3激酶/Akt(PI3K/Akt)磷酸化蛋白的表达;结合 ERK通路阻断剂PD98059和PI3K阻断剂LY294002,检测ERK和Akt信号通路阻断后,RANKL、Runx2表达和ALP活性的变化,进一步探讨Ghrelin抑制小鼠VSMCs向成骨样细胞分化的作用机制。 结果:(1) Ghrelin激活p-ERK和p-Akt的表达,但对P38和JNK磷酸化没有激活作用; (2) ERK阻断剂PD98059和PI3K阻断剂LY294002均可阻断Ghrelin抑制RANKL与Runx2的表达和ALP的活性。 结论:Ghrelin通过ERK/RANKL和Akt/RANKL信号通路抑制小鼠VSMCs向成骨样细胞分化。 第二部分Ghrelin抑制成骨细胞MC3T3-E1凋亡的作用机制研究。 第一章Ghrelin抑制无血清饥饿诱导的小鼠成骨细胞MC3T3-E1凋亡 目的:研究10-9~10-11M的Ghrelin对无血清饥饿诱导小鼠成骨细胞MC3T3-E1凋亡的影响。 方法:以10-9~10-11M Ghrelin干预小鼠成骨细胞MC3T3-E1,分别以TUNEL(terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP-biotinnick end labeling)法和ELISA法检测MC3T3-E1细胞凋亡情况。Western blot法检测Bcl-2、Bax蛋白表达以及caspase-3的分泌。 结果:(1) l0-9~10-11M的Ghrelin呈剂量依赖性抑制无血清饥饿诱导的MC3T3-E1细胞凋亡; (2)10-9~10-11M的Ghrelin呈剂量依赖性促进Bcl-2蛋白表达,抑制Bax蛋白表达以及caspase-3分泌。 结论:Ghrelin抑制无血清饥饿诱导的小鼠成骨细胞MC3T3-E1凋亡。 第二章Ghrelin通过GHSR/ERK和GHSR/Akt信号通路抑制MC3T3-E1细胞凋亡 目的:探讨Ghrelin抑制小鼠成骨细胞MC3T3-E1凋亡的作用机制。 方法:RT-PCR和Western blot法检测GHSR在小鼠成骨细胞MC3T3-E1的表达。使用RNA干扰技术阻断GHSR表达。10-9M的 Ghrelin干预MC3T3-E1细胞,Western blot法检测不同时间点p-ERK、ERK、p-JNK、JNK、p-p38、p38、p-Akt、Akt表达。联合ERK阻断剂PD98059和PI3K阻断剂LY294002,观察Ghrelin抑制MC3T3-E1细胞凋亡的细胞信号机制。 结果:(1) GHSR在小鼠成骨细胞MC3T3-E1表达,并且GHSR表达被GHSR-siRNA阻断; (2)10-9M的Ghrelin激活p-ERK和p-Akt,但不激活p-JNK和p-p38;ERK阻断剂PD98059和PI3K阻断剂LY294002及GHSR-siRNA均可阻断Ghrelin激活ERK和Akt信号通路。 (3) ERK和Akt信号通路被阻断或GHSR敲除后,Ghrelin抑制MC3T3-E1细胞凋亡的作用消失。 结论:Ghrelin通过GHSR/ERK和GHSR/Akt信号通路抑制小鼠成骨细胞MC3T3-E1凋亡。