CKIP-1在失重性骨質(zhì)疏松發(fā)生和進展中的作用研究.pdf

1、骨骼是不斷更新的動態(tài)組織。機械負荷（力學(xué)刺激）是調(diào)節(jié)骨平衡和骨重建的關(guān)鍵因素，通過改變骨骼形態(tài)和結(jié)構(gòu)增強或降低骨容量和強度以適應(yīng)環(huán)境力學(xué)刺激的變化。研究表明，骨骼在生長期對生理負重的刺激最為敏感，而青春期后，負重活動對于骨密度和骨強度的維持至關(guān)重要。而廢用導(dǎo)致的力學(xué)刺激減少可引起骨容量減少和骨強度下降，最終導(dǎo)致骨質(zhì)疏松，多見于顱腦、脊髓等神經(jīng)損傷或嚴重外傷而臥床制動的患者，負重活動顯著減少的老年人群以及暴露在空間失重環(huán)境中的航天員。其中

2、，與老年生理性廢用導(dǎo)致的骨質(zhì)疏松具有相同病理學(xué)特點的失重性骨質(zhì)疏松，從人類第一次進入太空開始就成為航天醫(yī)學(xué)研究的熱點和有待急需解決的問題。但是，目前由于失重性骨質(zhì)疏松的分子機制尚不清楚，所以目前缺乏行之有效的對抗措施。既往研究表明，CKIP-1是E3泛素連接酶Smurf1輔助活化劑，可負向調(diào)控成骨細胞功能和骨形成。但是，CKIP-1是否參與失重性骨質(zhì)疏松的發(fā)病尚無定論。因此，本文中對CKIP-1在失重性骨質(zhì)疏松發(fā)生及進展中的作用及機制進

3、行初步研究和探討。
　　首先，我們比較了不同年齡階段（3、6、12、18月齡）野生型（CKIP-1+/+）和CKIP-1基因敲除型（CKIP-1-/-）小鼠脛骨近端干骺端的骨形態(tài)學(xué)變化，我們的發(fā)現(xiàn)CKIP-1+/+及CKIP-1-/-小鼠在整個生長、發(fā)育、成年、老化過程中未見顯著的外觀表型差異，但CKIP-1+/+小鼠隨年齡增長成骨細胞功能下降，骨形成能力降低，表現(xiàn)為顯著的骨量減少及骨強度降低，而骨組織中的CKIP-1mRNA水平

4、呈升高趨勢。CKIP-1-/-小鼠隨年齡增長同樣出現(xiàn)骨量減少及骨強度降低，其骨量丟失幅度明顯低于同窩對照WT小鼠，表明CKIP-1在年齡相關(guān)性骨丟失中發(fā)揮重要的作用，負向調(diào)控成骨功能。
　　然后建立小鼠和原代前成骨細胞失重模型，在動物整體水平和細胞水平研究和探討CKIP-1在失重性骨丟失中的作用。與對照組相比，CKIP-1+/+與CKIP-1-/-小鼠尾吊28天后均出現(xiàn)骨形成下降、骨量減少，但CKIP-1-/-小鼠對失重引起的骨丟

5、失表現(xiàn)出明顯的抵抗效應(yīng)，尾吊28天后骨容量、骨強度、成骨細胞功能均高于野生型同窩對照小鼠。尾吊小鼠脛骨骨組織mRNA基因芯片分析顯示:和CKIP-1+/+同窩小鼠比較，CKIP-1-/-小鼠MAPK信號通路部分基因轉(zhuǎn)錄表達增強。CKIP-1-/-小鼠顱骨原代前成骨細胞的增殖、分化能力優(yōu)于CKIP-1+/+小鼠:經(jīng)歷120小時回轉(zhuǎn)模擬失重后，CKIP-1+/+原代成骨細胞CKIP-1表達增加，具有一定的時間依賴性，而MEKK2表達下降，但

6、Smurf1表達不受失重和時間影響。提示CKIP-1在失重性骨丟失中是通過增加MEKK2的降解，抑制下游轉(zhuǎn)錄因子AP-1活性實現(xiàn)的。
　　最后，我們使用RNA干擾技術(shù)，利用香港浸會大學(xué)張戈教授研究團隊研發(fā)的第二代“CKIP-1-siRNA成骨細胞靶向遞送系統(tǒng)”特異性靜默成骨細胞CKIP-1轉(zhuǎn)錄后表達，驗證CKIP-1基因靜默對失重性骨質(zhì)疏松挽救治療作用。我們發(fā)現(xiàn)WT小鼠給予尾靜脈注射“CH6-LNPs-siRNA”抑制CKIP-1