Escherichia coli脂多糖對牙周靶細胞-成骨細胞和骨髓單核細胞的影響及其機制研究.pdf

1、成骨細胞和破骨細胞為骨組織的主要功能細胞，成骨細胞增殖和分化可形成新骨；破骨細胞活動則誘導骨吸收。有研究表明牙槽骨丟失是骨吸收增加或骨形成降低或兩者共同作用的結果，因此作為牙周組織靶細胞的成骨細胞和破骨細胞前體細胞-骨髓單核/巨噬細胞在牙周炎的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要的作用。同時牙齦卟啉菌(Porphyromotlas gingival，Pg)和伴放線桿菌(Actinobacillus actinomycetemcomitan，Aa)等革蘭

2、氏陰性菌細胞壁的主要成分脂多糖(Lipopolysaccharide，LPS)為一種非常重要的細胞因子，可作用于牙周組織介導牙周炎的發(fā)生和牙周組織損傷。但大腸桿菌(Escherichia coli)LPS對牙周組織靶細胞．成骨細胞和骨髓單核細胞分化和功能的影響目前還不清楚。本研究著眼于以上兩個靶細胞在牙槽骨吸收中的作用，探討了Escherichia coli LPS對成骨細胞和骨髓單核細胞的影響及其可能的作用機理和藥物干預機制。

3、 本論文綜合應用激光共聚焦顯微術、流式細胞術、細胞免疫化學和免疫印跡等現(xiàn)代研究技術，分別從細胞、分子水平研究了LPS對成骨細胞分化的影響及其誘導破骨細胞骨吸收作用，并探討了P13K/Akt信號通路在以上模型中的作用。此外，還研究了中藥單體葛根素對成骨細胞骨形成和E.coli-LPS誘導的骨吸收干預及其可能的作用機理。 本研究利用LPS誘導成骨細胞凋亡研究了LPS對成骨細胞生長和分化的影響。結果表明LPS能明顯抑制成骨細胞骨形成，

4、并誘導成骨細胞凋亡、骨架F-actin重排、線粒體膜電位丟失和Akt的去磷酸化。阻斷P13K活性可明顯促進LPS抑制成骨細胞生長和Akt失活，而且應用P13K激活劑IGF-Ⅰ(insulin-like growth factor Ⅰ，IGF-Ⅰ)可減弱P13K抑制劑LY24002誘導的成骨細胞生長抑制和Akt去磷酸化作用，但是IGF-Ⅰ對LPS所刺激的上述反應沒有影響。提示LPS可抑制成骨細胞增殖分化，其機制可能是通過誘導細胞凋亡和Ak

5、t失活而進行，但與P13K活性無關。 同時，本研究還建立LPS誘導骨吸收模型，探討了LPS誘導破骨細胞形成和骨吸收作用。結果顯示LPS能誘導破骨細胞形成、骨吸收并激活Akt而導致p-AktSer473和p-AktThr308水平明顯增加。而且P13K的另一抑制劑Wortmanin可顯著抑制破骨細胞形成和Akt的活化，并誘導成熟破骨細胞凋亡，表明LPS誘導破骨細胞分化、吸收和存活可能與P13K/Akt信號通路激活有關。此外，本研究

6、還探討了葛根提取物-葛根素對骨形成和骨吸收的干預作用。結果發(fā)現(xiàn)葛根素可明顯促進骨形成并誘導Akt活化和核轉位，且這種活化作用能被LY294002所阻斷。同時，葛根素還可顯著抑制LPS誘導的骨吸收和Akt活化，并促進成熟破骨細胞及其前體細胞．骨髓單核細胞凋亡。由此可知，葛根素可促進骨形成和抑制LPS誘導骨吸收，其機理可能與P13K/Akti通路激活或滅活相關。 綜上所述，本研究主要創(chuàng)新體現(xiàn)在： 1．本研究通過建立LPS誘導

7、成骨細胞凋亡模型，論證了E.coli-LPS可抑制牙周靶細胞-成骨細胞增殖與分化而影響牙槽骨形成。 2．利用LPS誘導破骨細胞形成和骨吸收證實了E.coli-LPS可刺激牙周另一靶細胞-骨髓單核細胞分化為破骨細胞，并促進骨吸收，提示刺激骨髓單核細胞的分化、融合可誘導或加重牙槽骨吸收。 3．本研究通過對P13K/Akti通路在E.coli-LPS誘導牙周靶細胞凋亡和骨吸收模型中的作用研究，為深入探討LPS誘導的牙槽骨吸收和