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

1、成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞為骨組織的主要功能細(xì)胞，成骨細(xì)胞增殖和分化可形成新骨；破骨細(xì)胞活動則誘導(dǎo)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(jié)果，因此作為牙周組織靶細(xì)胞的成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞前體細(xì)胞-骨髓單核/巨噬細(xì)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(xì)胞壁的主要成分脂多糖(Lipopolysaccharide，LPS)為一種非常重要的細(xì)胞因子，可作用于牙周組織介導(dǎo)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(xì)胞．成骨細(xì)胞和骨髓單核細(xì)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(xì)胞在牙槽骨吸收中的作用，探討了Escherichia coli LPS對成骨細(xì)胞和骨髓單核細(xì)胞的影響及其可能的作用機(jī)理和藥物干預(yù)機(jī)制。

3、 本論文綜合應(yīng)用激光共聚焦顯微術(shù)、流式細(xì)胞術(shù)、細(xì)胞免疫化學(xué)和免疫印跡等現(xiàn)代研究技術(shù)，分別從細(xì)胞、分子水平研究了LPS對成骨細(xì)胞分化的影響及其誘導(dǎo)破骨細(xì)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(xì)胞骨形成和E.coli-LPS誘導(dǎo)的骨吸收干預(yù)及其可能的作用機(jī)理。 本研究利用LPS誘導(dǎo)成骨細(xì)胞凋亡研究了LPS對成骨細(xì)胞生長和分化的影響。結(jié)果表明LPS能明顯抑制成骨細(xì)胞骨形成，

4、并誘導(dǎo)成骨細(xì)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(jìn)LPS抑制成骨細(xì)胞生長和Akt失活，而且應(yīng)用P13K激活劑IGF-Ⅰ(insulin-like growth factor Ⅰ，IGF-Ⅰ)可減弱P13K抑制劑LY24002誘導(dǎo)的成骨細(xì)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(yīng)沒有影響。提示LPS可抑制成骨細(xì)胞增殖分化，其機(jī)制可能是通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和Ak

5、t失活而進(jìn)行，但與P13K活性無關(guān)。 同時，本研究還建立LPS誘導(dǎo)骨吸收模型，探討了LPS誘導(dǎo)破骨細(xì)胞形成和骨吸收作用。結(jié)果顯示LPS能誘導(dǎo)破骨細(xì)胞形成、骨吸收并激活A(yù)kt而導(dǎo)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(xì)胞形成和Akt的活化，并誘導(dǎo)成熟破骨細(xì)胞凋亡，表明LPS誘導(dǎo)破骨細(xì)胞分化、吸收和存活可能與P13K/Akt信號通路激活有關(guān)。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(yù)作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)葛根素可明顯促進(jìn)骨形成并誘導(dǎo)Akt活化和核轉(zhuǎn)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(dǎo)的骨吸收和Akt活化，并促進(jìn)成熟破骨細(xì)胞及其前體細(xì)胞．骨髓單核細(xì)胞凋亡。由此可知，葛根素可促進(jìn)骨形成和抑制LPS誘導(dǎo)骨吸收，其機(jī)理可能與P13K/Akti通路激活或滅活相關(guān)。 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(dǎo)

7、成骨細(xì)胞凋亡模型，論證了E.coli-LPS可抑制牙周靶細(xì)胞-成骨細(xì)胞增殖與分化而影響牙槽骨形成。 2．利用LPS誘導(dǎo)破骨細(xì)胞形成和骨吸收證實了E.coli-LPS可刺激牙周另一靶細(xì)胞-骨髓單核細(xì)胞分化為破骨細(xì)胞，并促進(jìn)骨吸收，提示刺激骨髓單核細(xì)胞的分化、融合可誘導(dǎo)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(dǎo)牙周靶細(xì)胞凋亡和骨吸收模型中的作用研究，為深入探討LPS誘導(dǎo)的牙槽骨吸收和