BMPs在小鼠椎間盤(pán)發(fā)育中差異表達(dá)譜及對(duì)椎間盤(pán)細(xì)胞影響的研究.pdf

1、青少年特發(fā)性脊柱側(cè)彎(adolescent idiopathic scoliosis AIS)是一種嚴(yán)重的發(fā)育畸形，特指初診年齡在10～18周歲的特發(fā)性脊柱側(cè)彎患兒。因其發(fā)病原因至今都不清楚，因此對(duì)于AIS的治療主要是對(duì)癥治療，治療效果并不十分理想。骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone morphogenetic proteins，BMPs)作為一種多功能的成骨相關(guān)因子，對(duì)胚胎期的骨形成及生后的成骨有極其重要的作用。提示我們可以從BMPs的角度，去

2、解釋臨床上一些骨形成方面異常的疾病如特發(fā)性脊柱側(cè)彎(idiopathic scoliosis IS)。
　　本研究將探索在小鼠脊柱椎間盤(pán)生長(zhǎng)過(guò)程中成骨相關(guān)BMPs的表達(dá)情況及對(duì)椎間盤(pán)細(xì)胞成骨和成軟骨的影響，為從骨骼發(fā)育異常角度解釋青少年特發(fā)性脊柱側(cè)彎的發(fā)生發(fā)展提供重要的基礎(chǔ)研究。
　　第一部分、骨形成蛋白信號(hào)分子在小鼠椎間盤(pán)發(fā)育中的表達(dá)
　　目的:探索促進(jìn)成骨相關(guān)的骨形成蛋白-2、-4、-6、-7、-9（BMP-2、-

3、4、-6、-7、-9）以及抑制成骨作用的BMP-3在小鼠不同發(fā)育年齡段椎間盤(pán)中的表達(dá)水平及變化趨勢(shì)，為椎間盤(pán)發(fā)育過(guò)程中BMP信號(hào)途徑的研究奠定重要基礎(chǔ)。
　　方法:解剖獲取出生后1d、3d、1周、1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月齡小鼠的椎間盤(pán)及胸腰椎脊柱。RT-PCR檢測(cè)BMP-2、-3、-4、-6、-7、-9在生后不同年齡段小鼠椎間盤(pán)的表達(dá)情況，免疫印跡及免疫組織化學(xué)驗(yàn)證在RT-PCR中有明顯表達(dá)差異的BMP-3、-6。
　　結(jié)果:

4、RT-PCR結(jié)果顯示BMP-2、-7、-9的表達(dá)在小鼠椎間盤(pán)組織中有一定的基礎(chǔ)表達(dá)，但隨著年齡增大沒(méi)有明顯的變化趨勢(shì)，而B(niǎo)MP-3和BMP-6的表達(dá)整體呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，BMP-4在椎間盤(pán)中無(wú)表達(dá)，免疫印跡及免疫組織化學(xué)結(jié)果也證實(shí)BMP-3和BMP-6，隨著小鼠椎間盤(pán)的發(fā)育表達(dá)降低。
　　結(jié)論:各成骨BMPs在正常小鼠脊柱的發(fā)育過(guò)程中表達(dá)水平不同，其中BMP-3和-6可能發(fā)揮著與其他成骨BMPs不同的生理作用。
　　第二部分

5、、BMPs對(duì)胚胎小鼠椎間盤(pán)細(xì)胞成軟骨及成骨作用
　　目的:探索成骨作用的BMP-2及抑制成骨作用的BMP-3對(duì)胚胎小鼠椎間盤(pán)細(xì)胞的成軟骨及成骨作用，為BMPs用于臨床治療椎間盤(pán)相關(guān)疾病提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　方法:利用腺病毒介導(dǎo)的BMP-2和-3在胚胎小鼠椎間盤(pán)細(xì)胞中過(guò)表達(dá)，RT-PCR檢測(cè) Osteocalcin(OC)、Osteoprotegerin(OPG)和Osteopontin(OPN)成骨相關(guān)指標(biāo)mRNA水平的表達(dá)，

6、Alkalinephosphatase(ALP)讀數(shù)及ALP染色檢測(cè)ALP的活性。
　　結(jié)果:BMP-2和BMP-3過(guò)表達(dá)對(duì)于椎間盤(pán)纖維環(huán)(annulus fibrosusAF)細(xì)胞的成骨沒(méi)有作用。但可促進(jìn)椎閭盤(pán)髓核(nucleus pulposus NP)細(xì)胞的成骨，其中BMP-2和BMP-3均可促進(jìn)OC mRNA的表達(dá)升高，而僅BMP-2可促進(jìn)其OPG和OPN的mRNA表達(dá)升高。NP細(xì)胞在BMP-2和-3腺病毒感染后ALP活性