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成骨细胞是骨组织中重要组分,在骨骼发育过程中分化产生骨基质,负责骨基质的合成、分泌和矿化。它将特定的骨钙蛋白,碱性磷酸酶和I型胶原分泌到细胞外基质中,形成具有支撑功能的骨的最重要部分。成骨细胞上的缺陷会导致骨疾病的发生,通过靶向成骨细胞会促进骨形成,能加速骨结构与功能性疾病的修复,所以成骨细胞在骨组织中发挥着重要的作用。Fbxw7是SCF(Skp-Cullin-F-box)泛素连接酶E3复合物中底物特异性识别的关键因子,控制细胞中大多数蛋白质的降解。研究表明:Fbxw7可通过骨中的内皮细胞Notch MiR-497-195簇靶向Fbxw7和P4HTM,进而影响CD31hi Emcnhi骨内皮细胞中的Notch,从而调节血管跟骨组织,这提示我们Fbxw7与骨组织之间有重要联系。泛素化因子通常被广泛报道用于肿瘤研究中,可泛素化在骨骼发育和骨代谢平衡也发挥着重要的作用,泛素连接酶的功能障碍与骨疾病的发展密切相关。有实验证明:Smurfl,一种HECT类型的泛素连接酶,是重要的骨形成负调控因子,它的高表达会引起骨量下降。这提示泛素化因子与骨代谢有关联。骨代谢过程包括骨吸收与骨形成,合成骨基质的成骨细胞是骨组织不可或缺的组分,在骨代谢中起着重要的作用。Fbxw7是泛素化的重要因子,部分泛素化因子会影响骨代谢。但是,目前尚无确切研究证明Fbxw7基因是否会参与骨代谢,也无研究报道成骨细胞中Fbxw7基因对骨代谢的的作用。因此本研究旨在通过Cre-Loxp系统构建成骨细胞(Bglap)敲除Fbxw7基因的转基因小鼠模型验证:Fbxw7基因是否参与了骨代谢,如果参与了骨代谢,Fbxw7基因在成骨细胞中发挥着怎样的作用。探究Fbxw究对细胞和动物体内的成骨细胞、破骨细胞、相关物质的影响,为骨疾病的防治提供新的依据。本实验应用Cre-Loxp系统构建成骨细胞(bglap)中敲除Fbxw7基因的转基因小鼠,通过PCR、western blot、免疫组织化学验证转基因小鼠的敲除效果。然后通过HE染色、Mirco-CT分析Fbxw7基因对小鼠骨组织形态、结构的影响。通过Trap染色、Ocn染色、ALP染色分析成骨细胞中Fbxw7基因对小鼠骨组织成分的影响。另外通过QPCR、western blot、免疫组织化学,探究成骨细胞中Fbxw7基因对小鼠骨组织中的蛋白通路的影响。通过以上实验方法论证:Fbxw7基因是否参与了骨代谢过程。由于成骨细胞是成熟个体中骨髓造血微环境的关键构成成分,成骨细胞功能的变化与多种血液相关疾病有关联,因此本课题还通过流式细胞仪、血常规仪观察Bglap-Fbxw7小鼠的造血功能。主要实验结果如下:1、Fbxw7基因参与了骨代谢过程。2、成骨细胞敲除Fbxw7基因后,小鼠体重、体长无变化,但敲除组小鼠骨小梁数量,骨小梁厚度数值显著上升。3、成骨细胞敲除Fbxw7基因后,成骨细胞数量增多。4、成骨细胞敲除Fbxw7基因后,使PCNA蛋白上升、Runx2蛋白下降,成骨细胞增殖增多,成骨细胞分化减少。综上所述,我们研究表明:Fbxw7基因参与了骨代谢,成骨细胞中敲除Fbxw7基因,会使小鼠骨小梁数量,骨小梁厚度数值升高,成骨细胞增殖增加,成骨细胞分化减少,成骨细胞数目增加。提示在今后骨疾病防治中,Fbxw7基因可能是一个潜在靶点。