腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子促進(jìn)多發(fā)性骨髓瘤骨質(zhì)破壞的作用及機(jī)制研究.pdf

1、第一部分:BDNF對(duì)骨髓基質(zhì)細(xì)胞表達(dá)RANKL的影響和機(jī)制研究
　　目的：體外實(shí)驗(yàn)探討MM細(xì)胞分泌的BDNF對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分泌RANKL的影響和相關(guān)信號(hào)通路
　　方法：分離培養(yǎng)正常人的原代骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞并進(jìn)行鑒定;在體外應(yīng)用人重組BDNF刺激人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞,RT-PCR或WesternBlot法檢測(cè)BDNF對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分泌RANKL的影響;加入BDNF高親和力受體TrkB的拮抗劑K252a,ELISA法檢測(cè)K

2、252a對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分泌RANKL的影響;WesternBlot法檢測(cè)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞內(nèi)ERK、AKT和I-kB的磷酸化水平,免疫熒光法檢測(cè)NF-kBp65亞基的核轉(zhuǎn)位情況;利用0.4μmTranswell構(gòu)建MM-BMSCs兩系共培養(yǎng)和MM-BMSCs-preOC三系共培養(yǎng)體系,并以K252a進(jìn)行干預(yù),檢測(cè)MM細(xì)胞分泌的BDNF對(duì)兩系和三系共培養(yǎng)體系中破骨細(xì)胞形成的影響。
　　結(jié)果：人間充質(zhì)干細(xì)胞表達(dá)CD44、CD105和

3、CD29,不表達(dá)CD14,CD45,通過成骨細(xì)胞誘導(dǎo)液誘導(dǎo)能向成骨細(xì)胞定向分化;人重組BDNF能在mRNA水平和蛋白水平促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞內(nèi)RANKL的表達(dá),這種作用具有時(shí)間和劑量依賴性,而且能被K252a部分拮抗;25ng/mlBDNF刺激人間充質(zhì)干細(xì)胞5min后,能檢測(cè)到磷酸化ERK水平的升高,15min達(dá)到峰值;同濃度BDNF作用于人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞5min后磷酸化的AKT水平顯著增加;BDNF對(duì)人間充質(zhì)干細(xì)胞內(nèi)I-kB水平和p

4、65亞基的核轉(zhuǎn)位沒有明顯影響;ERK抑制劑U0126能顯著阻斷BDNF對(duì)人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分泌RANKL的促進(jìn)作用,AKT抑制劑LY204002對(duì)RANKL的分泌也存在抑制,但是這種作用不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.069),提示MEK/ERK是BDNF促進(jìn)人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分泌RANKL的主要調(diào)控通路。人間充質(zhì)干細(xì)胞與MM細(xì)胞系和原代MM細(xì)胞共培養(yǎng)能促進(jìn)RANKLmRNA的表達(dá),K252a能部分抑制這種促進(jìn)作用;當(dāng)preOC與多種MM細(xì)胞

5、共培養(yǎng)或者preOC與MM細(xì)胞、人間充質(zhì)干細(xì)胞三系共培養(yǎng)時(shí),破骨細(xì)胞的數(shù)目均有顯著增加;BDNF的中和性抗體能部分抑制這種上調(diào)作用,OPG則能完全拮抗該作用。
　　結(jié)論：人重組BDNF能促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞內(nèi)RANKL的表達(dá);這種作用可能是通過MEK/ERK信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)的;在兩系和三系共培養(yǎng)體系中,MM細(xì)胞通過分泌BDNF能促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞內(nèi)RANKL的表達(dá)和破骨細(xì)胞形成。
　　第二部分:基因沉默骨髓瘤細(xì)胞BDNF的表達(dá)

6、抑制小鼠骨髓瘤模型的骨質(zhì)破壞和腫瘤生長(zhǎng)
　　目的：通過慢病毒shRNA載體下調(diào)BDNF在骨髓瘤細(xì)胞系A(chǔ)RH77和RPMI8226的表達(dá),建立SCID-rab-ARH77和SCID-RPMI8226小鼠人骨髓瘤模型,在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中研究基因沉默BDNF對(duì)骨髓瘤骨質(zhì)破壞和腫瘤負(fù)荷的影響及可能機(jī)制。
　　方法：構(gòu)建能反向抑制BDNF的shRNA序列,利用慢病毒載體將其轉(zhuǎn)染至骨髓瘤ARH77和RPMI8226細(xì)胞,流式細(xì)胞分選術(shù)篩選出e

7、GFP陽(yáng)性、穩(wěn)定轉(zhuǎn)染BDNFshRNA的細(xì)胞群,使用WesternBlot法驗(yàn)證該shRNA載體對(duì)BDNF的基因沉默作用;構(gòu)建SCID-rab-ARH77模型時(shí),將新鮮兔骨移植至NOD/SCID小鼠皮下,待移植骨存活后,將穩(wěn)定轉(zhuǎn)染BDNFshRNA的ARH77細(xì)胞(AS組)注射至小鼠皮下兔骨的骨髓腔;構(gòu)建SCID-RPMI8226模型時(shí),將穩(wěn)定轉(zhuǎn)染了BDNFshRNA的RPMI8226細(xì)胞(AS組)直接通過尾靜脈注射入SCID小鼠體內(nèi),

8、并以非特異性序列轉(zhuǎn)染的細(xì)胞作為空載體組(EV組);小動(dòng)物熒光活體成像實(shí)驗(yàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)骨髓瘤細(xì)胞的體內(nèi)生長(zhǎng)情況,觀察總體存活時(shí)間,按Kaplan-Meier法繪制生存曲線,用Log-rank檢驗(yàn)比較生存率;X線和骨密度檢測(cè)觀察荷瘤小鼠的骨質(zhì)損害情況;H&E染色觀察腫瘤浸潤(rùn)和骨質(zhì)破壞情況;抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色檢測(cè)骨髓切片破骨細(xì)胞的密度;免疫組化、WesternBlot和ELISA方法檢測(cè)動(dòng)物模型體內(nèi)中BDNF和RANKL的含量;<

9、br>　　結(jié)果：SCID-rab-ARH77模型小鼠的骨骼X線拍攝顯示,低表達(dá)內(nèi)源性BDNF的AS組小鼠,其皮下兔骨的溶骨性損害程度明顯低于EV組(每組12只,P=0.02);H&E染色顯示AS組骨片具有相對(duì)正常的骨結(jié)構(gòu)和連續(xù)的骨皮質(zhì),而EV組的兔骨正常結(jié)構(gòu)被破壞、骨小梁被吸收、腫瘤突破骨皮質(zhì);相對(duì)于接種MM細(xì)胞前,EV組的BMD降低68％±5%,而AS組BMD僅下降15%±8%(P<0.05);TRAP染色顯示AS組骨片的破骨細(xì)胞密度

10、顯著低于EV組(P<0.01);接種了AS-ARH細(xì)胞的兔骨,其髓漿內(nèi)BDNF和RANKL濃度明顯低于EV組(P<0.01);在腫瘤負(fù)荷方面,AS組小鼠外周血循環(huán)中的人IgG含量明顯低于EV組(n=12,P<0.05),總體生存期較EV組顯著延長(zhǎng)(P<0.05)。類似地,在SCID小鼠經(jīng)尾靜脈注射MM細(xì)胞的骨髓瘤模型,我們發(fā)現(xiàn),與EV組相比,低表達(dá)內(nèi)源性BDNF的AS組小鼠其骨質(zhì)破壞程度低、腫瘤負(fù)荷和血管新生水平低、生存期延長(zhǎng)。