论文部分内容阅读
背景:机体骨量的平衡由骨吸收和骨形成所维持,破骨细胞是体内唯一具有骨吸收功能的细胞,其数量和活性增加将导致骨质疏松症发生。数据统计显示骨质疏松使得老年人发生髓部骨折的机会增加50%,这给社会和家庭都带来了沉重的负担。目前对于骨质疏松主要以雌激素替代及药物治疗为主,但是副作用明显,甚至增加肿瘤发生的风险,因此寻求新的治疗方式对临床意义重大。破骨细胞分化受多条信号通路调控,经典的RANK/RANKL(Receptor Activator for Nuclear Factor-κB Ligand)信号通路是对破骨细胞分化最为重要。低频脉冲电磁场(pulsed electromagnetic felds,PEMF)作为新的治疗手段已经应用于骨质疏松症的局部治疗,取得了令人满意的临床效果。许多基础也研究证实PEMF能够影响破骨细胞分化,但是具体的机制未完全阐明。细胞内活性氧(ROS)是细胞线粒体电子链传递过程中相关酶促反应的副产物。近年来的研究显示,细胞内ROS的变化与破骨细胞分化成熟密切相关。有一些文献报道PEMF可降低其他细胞内ROS水平,因此我们猜想PEMF可能通过调控细胞内ROS水平抑制破骨细胞分化,为临床治疗骨质疏松症提供新的思路。目的:(1)探究PEMF是否抑制RANKL诱导的破骨细胞分化;(2)探究PEMF是否通过调控细胞内活性氧抑制RANKL诱导的破骨细胞分化;内容和方法:(1)采用CCK-8试剂盒检测PEMF对RAW264.7细胞增殖活性的影响;(2)使用RANKL作为诱导剂处理细胞4天,根据不同的实验分组分别处理细胞,TRAP染色后对比各组所诱导分化的破骨细胞数目,检测破骨细胞分化过程中标志基因及蛋白的表达水平的变化;(3)探索PEMF对细胞分化过程中ROS的影响,细胞在诱导2天后使用DCFH-DA作为ROS探针,检测不同干预条件下ROS水平的变化。(4)探究ROS与破骨细胞分化的关系,使用ROS清除剂DPI处理RANKL诱导的破骨细胞,经TRAP染色后计数破骨细胞形成数目,检测各组相关蛋白表达水平的变化,验证ROS与破骨细胞分化之间的关系。结果:我们的实验证实PEMF并不影响RAW264.7细胞的增殖活性。PEMF能抑制RANKL诱导的破骨细胞分化。与RANKL组细胞相比,PEMF+RANKL组成熟破骨细胞数目及TRAP酶活性明显降低,破骨细胞分化相关标志基因、蛋白(CTSK、TRAP、NFATc1)表达水平均显著下降,组间差异具有统计学差异。PEMF具有抗氧化性,能降低破骨细胞分化过程中细胞内ROS水平。ROS与破骨细胞分化密切相关,使用RANKL诱导破骨细胞分化后,细胞内ROS水平明显升高。但是,使用ROS清除剂DPI降低细胞内ROS水平能显著抑制RANKL诱导的破骨细胞分化。结论:1.在体外培养条件下,PEMF可抑制RANKL诱导的RAW264.7细胞向破骨细胞分化。2.细胞内ROS水平的变化与破骨细胞分化密切相关,降低细胞内ROS水平可显著抑制破骨分化,ROS可能成为治疗骨质疏松症的潜在靶点。3.在体外培养条件下,PEMF可能通过降低细胞内ROS水平抑制RANKL诱导的破骨细胞分化。