谷氨酸受體對(duì)骨質(zhì)疏松的作用及其機(jī)制的研究.pdf

1、目的：L-谷氨酸是一類(lèi)興奮性氨基酸，是哺乳動(dòng)物中樞神經(jīng)重要的神經(jīng)遞質(zhì)。成骨細(xì)胞上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有谷氨酸受體的存在。谷氨酸受體有很多種，其中N甲基D天冬氨酸(NMDA)受體是研究最為廣泛的一種受體。其開(kāi)放后會(huì)引起鈣離子內(nèi)流。本研究探討NMDA受體激活后成骨細(xì)胞增殖和分化情況以及其可能參與其中的和鈣離子有關(guān)的信號(hào)傳導(dǎo)通路變化情況。鑒于NMDA和機(jī)械拉力都可以促進(jìn)成骨細(xì)胞內(nèi)鈣離子的內(nèi)流。因此，我們假設(shè)NMDA可以增強(qiáng)成骨細(xì)胞對(duì)機(jī)械拉力的反應(yīng)。在有神

2、經(jīng)遞質(zhì)NMDA的條件下，研究機(jī)械應(yīng)力對(duì)分化的成骨細(xì)胞的作用，以及可能參與其中的MAPK信號(hào)傳導(dǎo)通路。 方法：取大鼠原代成骨細(xì)胞。ELISA方法測(cè)定堿性磷酸酶(ALP)以及骨鈣素變化。茜素紅礦化結(jié)節(jié)染色。用不同濃度的NMDA(NMDA受體激動(dòng)劑)0.02-0.5 mM以及MK801(NMDA受體阻斷劑)0.05-0.2 mM處理成骨細(xì)胞，觀察成骨細(xì)胞增殖和分化情況。Western blot方法檢測(cè)MAPK信號(hào)通路(ERK1/2，p

3、38以及JNK通路)。同時(shí)觀察PKA，PKC，PI3K通路變化情況?；蛐酒夹g(shù)觀察成骨細(xì)胞NMDA受體激活后下游基因改變情況。在有或無(wú)NMDA的條件下，給予大鼠原代成骨細(xì)胞反復(fù)拉力刺激48小時(shí)測(cè)定成骨細(xì)胞分化標(biāo)志物，在有或無(wú)NMDA條件下，給予成骨細(xì)胞拉力刺激，觀察MAPK信號(hào)通路變化情況。 結(jié)果：NMDA可以促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖，促進(jìn)ALP以及骨鈣素的表達(dá)，呈濃度和時(shí)間依賴(lài)性(p<0.001)。NMDA也可以促進(jìn)成骨細(xì)胞礦化結(jié)節(jié)

4、生成，這一效應(yīng)被MK801所抑制。NMDA受體激活后可以激活ERK1/2，PKA，PKC，PI3K.信號(hào)通路。NFκB，Ddit3主要是NMDA影響成骨細(xì)胞的下游基因。經(jīng)0.5 mM NMDA預(yù)處理的成骨細(xì)胞，給予拉力之后，成骨細(xì)胞分化標(biāo)志物明顯增多，而MK801(NMDA受體阻斷劑)可以阻斷這一效應(yīng)。為了進(jìn)一步研究該現(xiàn)象可能存在的機(jī)制，無(wú)NMDA存在時(shí)，拉力可以刺激ERK1/2磷酸化，這一磷酸化出現(xiàn)的高峰在刺激15分鐘的時(shí)候，但是p3

5、8和JNK通路沒(méi)有變化。經(jīng)NMDA預(yù)處理之后，NMDA可以增強(qiáng)拉力刺激引起的ERK1/2磷酸化程度。U0126(ERK1/2通路的阻斷劑)可以阻斷NMDA以及拉力引起的成骨細(xì)胞分化標(biāo)志物的增加，并且可以阻斷其ERK1/2信號(hào)通路磷酸化。 結(jié)論：NMDA可以促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖與分化，這一效應(yīng)是通過(guò)激活ERK1/2，PKA，PKC，PI3K信號(hào)傳導(dǎo)通路起作用的。NMDA可以直接通過(guò)成骨細(xì)胞上NMDA受體發(fā)揮作用，這將是谷氨酸在骨改變上