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前列腺素E2(PGE2)是一种多功能的骨代谢调节因子,PGE2通过其不同的受体介导的信号传递途径对成骨细胞和破骨细胞的分化及其功能发挥了重要的调节作用。破骨细胞抑制性凝集素(OCIL)是近年来新发现的一种重要的破骨细胞抑制因子。大鼠OCIL是一种由233个氨基酸组成的Ⅱ型跨膜C型凝集素,其组织分布与RANKAL非常相似。OCIL主要由骨组织中的成骨细胞和软骨细胞合成,主要作用是抑制RANKL诱导的破骨细胞生成。最近有研究发现,PGE2刺激原代培养的小鼠成骨细胞OCIL基因表达,提示OCIL可能参与了PGE2对骨代谢的调节过程,但PGE2调节OCIL基因表达的信号通路和具体的分子机制国内外均未见报道。为此,我们初步探讨了PGE2对大鼠成骨细胞OCIL基因表达的调节作用及其信号通路。为深入研究PGE2对OCIL基因表达的调控机制,我们首次成功克隆了大鼠OCIL基因启动子并构建了系列启动子荧光素酶报告基因载体,初步研究了PGE2对OCIL基因启动子转录活性的调节,为今后进一步鉴定出OCIL基因启动子中PGE2调控OCIL基因表达的功能性元件奠定了基础。在第一部分,我们首先研究了PGE2对原代培养的大鼠成骨细胞OCILmRNA表达水平的影响,发现PGE2明显上调OCIL mRNA表达。为确定PGE2对OCILmRNA表达的调节是否存在时间效应和剂量依赖关系,我们将大鼠UMR106成骨细胞用不同剂量的PGE2(0.01nM~1μM)处理不同时间(0、2h、4h、6h、12h和24h)后,采用实时荧光PCR检测细胞OCIL mRNA的表达水平。结果表明:PGE2对OCIL mRNA表达的调节存在明显的时间效应和剂量依赖关系,PGE2在其剂量为0.1μM、处理细胞6小时后对OCIL mRNA表达的上调幅度最大。为进一步明确何种信号通路介导了PGE2诱导的大鼠成骨细胞OCIL基因表达,我们采用不同信号通路的激动剂和阻断剂处理细胞,然后采用实时荧光定量PCR检测OCIL mRNA表达水平。结果表明:PKA激动剂FSK和db-cAMP明显促进OCIL mRNA表达,而PKA抑制剂KT-5720则下调PGE2刺激的OCIL mRNA表达,水平下降约56%(p<0.01)。钙离子载体A23187明显上调OCILmRNA表达,而钙通道阻断剂维拉帕米则下调PGE2刺激的OCIL mRNA表达,水平下降约40%(p<0.05),钙调蛋白抑制剂W7也显著下调PGE2刺激的OCIL mRNA表达,水平下降约60%(p<0.01)。ERK特异性阻断剂PD98059明显下调PGE2刺激的OCIL mRNA表达,水平下降约65%(p<0.01)。PKC激动剂PMA显著抑制OCIL mRNA表达,而其阻断剂chelerythrine则明显上调PGE2诱导的OCILmRNA的表达水平。以上研究结果表明:PKA、MAPK途径和钙信号途径介导了PGE2诱导的大鼠UMR106成骨细胞OCIL基因的表达。在第二部分,为深入研究PGE2调节OCIL基因表达的分子机制,我们构建了大鼠OCIL基因5′侧翼区(-2805~+118bp)DNA片段荧光素酶报告基因表达载体并将其转染入UMR106成骨细胞,证实其具有启动子转录活性。进一步研究表明:PGE2显著促进OCIL基因启动子的转录活性,表明PGE2至少在转录水平上调节大鼠OCIL基因表达。在此基础上我们构建了系列大鼠OCIL启动子报告基因载体5′端缺失体,通过细胞转染实验发现:这些启动子缺失体具有不同程度的转录活性,由此我们初步确定了OCIL基因最小启动子序列和OCIL启动子上可能存在重要调节元件的区域,为下一步寻找和鉴定OCIL基因启动子中PGE2调控OCIL基因表达的顺式作用元件奠定了良好的基础,同时也为今后深入研究PGE2或其它骨代谢调节因子对OCIL基因表达的调控机制提供了一个方便、有力的研究工具。