跳躍運動對OPG-RANKL-RANK骨代謝信號通路影響的實驗研究.pdf

1、研究目的：
　　應力刺激是骨重塑過程中受到的最基本刺激之一。適當?shù)膽Υ碳た梢源龠M骨細胞的生長、分化和功能的維持，但過度或持續(xù)時間過長的機械力刺激會對骨細胞造成損害，其機制是骨細胞對應力刺激信號的感應及轉(zhuǎn)換為生物化學信號的過程，骨保護蛋白、核因子κB受體活化因子及其配體骨代謝信號通路是對應力敏感的通路之一。OPG/RANK/ RANKL信號通路是骨吸收與骨形成保持動態(tài)平衡的關(guān)鍵。此外，骨代謝信號通路也可以受激素調(diào)控，甲狀旁腺激素是

2、骨代謝信號通路重要的調(diào)控激素。持續(xù)運動應力刺激必然伴有運動應激，應力與應激是否能夠在信號通路上形成共刺激。因此，本實驗研究跳躍運動下，OPG、RANKL的變化規(guī)律，以及甲狀旁腺激素對骨代謝信號的調(diào)控規(guī)律，從基因水平來研究骨代謝，為其他的研究提供實驗依據(jù)。
　　研究方法：
　　本實驗采用自制半自動調(diào)時調(diào)壓大鼠跳躍籠對大鼠進行6周的跳躍運動，運動之后處死大鼠取血及脛骨。HE染色切片觀察骨組織的內(nèi)部變化，采用酶聯(lián)免疫吸附劑測定（e

3、nzyme linked immunosorbent assay,ELISA）法測定血清PTH的含量，實時熒光定量PCR（Real-time PCR）測定脛骨組織OPG、RANKL的mRNA水平。分析應力、應激的刺激下OPGmRNA、RANKLmRNA的變化規(guī)律。
　　研究結(jié)果：
　　1、HE染色切片中，隨著跳躍運動負荷的增加板層纖維排列開始紊亂，骨陷窩數(shù)量逐漸增加，骨陷窩逐漸增大，骨小梁疏松，骨溶解區(qū)域逐漸增大。
　

4、　2、對照組2周、4周、6周大鼠甲狀旁腺激素變化差異，無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），跳躍2周、4周與6周之間大鼠甲狀旁腺激素的含量有差異(P＜0.05)，具有統(tǒng)計學意義。跳躍負重2周、4周與6周間大鼠甲狀旁腺激素的含量有顯著性差異，具有統(tǒng)計學意義（p＜0.01）。跳躍負重組均高于對照、跳躍組。
　　3、2周對照組、跳躍組、跳躍負重組大鼠OPGmRNA的表達量逐漸遞減，有顯著性差異，具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）；4周對照組、跳躍組

5、、跳躍負重組大鼠OPGmRNA的表達量先增加后減少，有顯著性差異，具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）；6周對照組、跳躍組、跳躍負重組大鼠OPGmRNA的表達量是明顯增加后減少，有顯著性差異，具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。2周對照組、跳躍組、跳躍負重組大鼠RANKLmRNA的表達量有了輕微的增加，有顯著性差異，具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）；4周對照組、跳躍組、跳躍負重組大鼠RANKLmRNA的表達量先增加后減少（P＜0.01），有顯著性差

6、異，具有統(tǒng)計學意義；6周對照組、跳躍組、跳躍負重組大鼠RANKLmRNA的表達量逐漸遞增，有顯著性差異，具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。2周對照組、跳躍組、跳躍負重組大鼠OPG/RANKL比值逐漸遞減，有顯著性差異，具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）；4周對照組、跳躍組、跳躍負重組大鼠OPG/RANKL比值逐漸增加，有顯著性差異，具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）；6周對照組、跳躍組、跳躍負重組大鼠 OPG/RANKL比值先明顯增加后減少，有顯

7、著性差異，具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。
　　4、PTH與OPG、RANKL具有顯著相關(guān)性，具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。研究結(jié)論
　　1、大負荷的跳躍運動不但不會達到健骨的作用，反而還會影響骨的正常代謝，破壞骨吸收與骨形成動態(tài)平衡，骨組織被過度吸收，造成骨的微損傷甚至骨折。
　　2、應力刺激引起了應激水平的變化，不同組別大鼠的甲狀旁腺激素的含量不同，隨著跳躍運動負荷的增加，甲狀旁腺激素的含量也隨之增加，大負荷跳躍

8、運動可能會引起甲狀旁腺激素的急劇增加。
　　3、不同運動負荷的大鼠OPGmRNA、RANKLmRNA表達量及OPG/RANKL比值不同，隨著運動負荷的增加OPG表達量先增加后減少，RANKL表達量一直呈增加的趨勢，OPG/RANKL比值先增加然后又有了急劇下降的趨勢。
　　4、在甲狀旁腺激素的作用影響下，隨著PTH的增加，RANKLmRNA的表達量也持續(xù)增加，相反，OPGmRNA的表達量則是下降的趨勢。說明了長時間持續(xù)性的P