低頻脈沖電磁場通過初級纖毛及NO-cGMP-PKG途徑促進(jìn)骨形成的研究.pdf

1、骨質(zhì)疏松癥（OP）是一種骨組織微細(xì)結(jié)構(gòu)受到破損、骨量減少、骨骼脆性增加并容易發(fā)生骨折的全身性系統(tǒng)性的代謝障礙疾病，常見病和多發(fā)病，會給中老年人患者的生活帶來嚴(yán)重困擾。目前關(guān)于OP預(yù)防與治療存在多種方法，然而目前研究表明電磁場是一種治療骨質(zhì)疏松癥有效方法，其具有操作簡便、無創(chuàng)傷、無毒副作用等明顯優(yōu)勢，但是到目前為止其作用的機(jī)理和作用的有效參數(shù)尚不清楚?；谶@些原因課題組在前期研究中已得出電磁場治療骨質(zhì)疏松的最佳參數(shù)，但作用機(jī)制尚不清楚。因

2、此本課題運(yùn)用50Hz0.6mT的低頻脈沖電磁場細(xì)胞處理儀研究了脈沖電磁場促進(jìn)成骨細(xì)胞礦化成熟與初級纖毛及一氧化氮(NO)信號途徑的關(guān)系，為闡明了電磁場治療骨質(zhì)疏松的分子機(jī)理提供一定基礎(chǔ)。
　　本實驗首先研究了低頻脈沖電磁場（PEMFs）對NO/cGMP/PKG信號通路的影響。用50Hz0.6mT脈沖電磁場分別照射處理大鼠顱骨成骨細(xì)胞（ROBs）0h、0.5h、1h、1.5h、2h，測定細(xì)胞培養(yǎng)液中NO含量的變化、成骨細(xì)胞內(nèi)cGMP

3、濃度的變化以及用Western blotting分析PI3K、AKT、eNOS、iNOS、PKG-1蛋白表達(dá)的變化情況。結(jié)果表明：經(jīng)脈沖電磁場處理后，NO含量呈現(xiàn)升高趨勢；cGMP含量在0.5h升高到最高值，隨后出現(xiàn)下降趨勢；PI3K、AKT、eNOS、iNOS、PKG-1的蛋白表達(dá)量均呈現(xiàn)不同程度的先升高后下降趨勢。表明脈沖電磁場激活了NO/cGMP/PKG信號途徑。
　　隨后，用一氧化氮合成酶（NOS）的阻斷劑L-NAME預(yù)處

4、理 ROBs以觀察脈沖電磁場促進(jìn)骨形成活性受到的影響，所檢測指標(biāo)包括ALP活性、成骨相關(guān)蛋白（BMP-2、Collagen-1、Osterix及破骨細(xì)胞調(diào)節(jié)因子Rankl）基因表達(dá)量和鈣鹽沉積量的變化。結(jié)果顯示：阻斷劑組的ALP活性、成骨性基因的表達(dá)量和鈣鹽沉積量均明顯降低。表明脈沖電磁場促進(jìn)骨形成作用依賴于NO/cGMP/PKG信號通路。
　　前期課題組研究發(fā)現(xiàn)，PEMFs通過初級纖毛促進(jìn)體外培養(yǎng)成骨細(xì)胞的成熟與礦化，那么PEM

5、Fs是否也通過初級纖毛/NO信號途徑參與骨形成呢？因此本課題研究了RNAi技術(shù)干擾初級纖毛后，脈沖電磁場激活NO/cGMP/PKG信號通路的影響。初級纖毛被干擾抑制后，電磁場處理不能提高 NO含量，亦不能使cGMP含量升高，iNOS、eNOS、PKG-1、sGC基因表達(dá)量不再升高，PI3K、iNOS、eNOS、PKG-1蛋白表達(dá)量也不能升高。說明干擾初級纖毛后，NO信號通路受到抑制，表明NO信號通路的激活離不開初級纖毛的參與。
　

6、　最后，研究了初級纖毛被干擾后，脈沖電磁場促進(jìn)成骨細(xì)胞礦化成熟的影響。RNAi干涉初級纖毛發(fā)生后，我們首先在第四章驗證了初級纖毛的干涉效率，在初級纖毛干涉效率良好的情況下，進(jìn)行了后續(xù)的實驗，研究了干涉初級纖毛后脈沖電磁場對成骨細(xì)胞礦化成熟的影響。結(jié)果顯示：RNAi干擾初級纖毛后，50Hz0.6mT PEMFs處理不能使ALP活性升高，鈣化結(jié)節(jié)數(shù)減少，成骨性分化指標(biāo) Osx、Col-1、BMP-2的基因表達(dá)量也減少。表明初級纖毛參與了脈沖