【摘 要】
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研究背景及目的:骨重建的过程包括骨吸收和骨形成两个过程。IGF-1与骨量的获得密切相关，血清IGF-1主要影响皮质骨的生长，而基质IGF-1则与小梁骨的获得密切相关。目前IGF-1在体
【出 处】
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北京协和医学院 中国医学科学院 清华大学医学部
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研究背景及目的:骨重建的过程包括骨吸收和骨形成两个过程。IGF-1与骨量的获得密切相关，血清IGF-1主要影响皮质骨的生长，而基质IGF-1则与小梁骨的获得密切相关。目前IGF-1在体内环境下对骨髓间充质干细胞的增殖、分化和凋亡的影响机制仍未阐明，因此本实验通过诱导选择性基因敲除小鼠建立间充质干细胞追踪系来研究IGF-1对骨髓间充质干细胞的影响。 研究方法:本实验首先建立Nes-CreER::ROSA26-EYFPflox/+报告基因小鼠模型验证Nes-CreER重组酶的作用。我们同时建立Nestin-CreER::Igf(1)rflox/flox诱导性基因敲除小鼠系，在3-7周龄期间注射他莫西芬（0.1mg/Kg.q3d）诱导敲除骨髓间充质干细胞的IGF-1R。在此期间定期测量小鼠体重、身长，并于第7周末对下肢股骨进行MicroCT分析。最后我们取小鼠下肢行H&E染色及免疫组化染色观察骨表面成骨祖细胞和成熟成骨细胞数量的变化。 实验结果:Nes-CreER::ROSA26-EYFPflox/+报告基因小鼠股骨免疫荧光染色发现大量表达过Nestin的细胞(YFP+)分布于骨髓腔及骨表面。诱导选择性基因敲除小鼠体重、身长、股骨长度与对照组相比无明显差异，而MicroCT则发现雌性小鼠股骨远端次级骨松质的体积骨分数(BV/TV)和骨小梁厚度(Tb.Th)与对照组相比明显减少(P＜0.05)。通过免疫组化进一步发现，单位骨表面Osterix+成骨祖细胞数量（14.80±2.36）和对照组（14.22±1.39）相比无明显差异(P=0.726)，而Osteocalcin+成熟成骨细胞（8.77±0.36）与对照组（14.88±0.66）相比明显减少(P＜0.001)。 实验结论:在体内环境下Nestin+骨髓间充质干细胞主要向成骨细胞和成纤维细胞方向分化。诱导选择性敲除Nestin+骨髓间充质干细胞IGF-1R并不影响小鼠正常生长，但会导致小梁骨量减少。同时，在体内环境下IGF-1主要作用为促进成骨祖细胞向成骨细胞的分化，而不影响骨髓间充质于细胞的迁移。
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