rhIL-1α、1，25-(OH)-,2-D-,3-對人牙周膜成纖維細胞表達RANKL和OPG的影響.pdf

1、骨代謝是由成骨細胞的骨形成與破骨細胞的骨吸收之間構成的動態(tài)平衡過程，骨代謝平衡的維持不僅受很多調節(jié)因素如機械力、酶等作用，還受細胞本身活動的影響。在牙周組織中，參與牙槽骨改建的功能細胞除成骨細胞和破骨細胞外，還有一種特殊的細胞牙周膜細胞。牙周膜細胞是一組有異質性的細胞群，其中牙周膜成纖維細胞是牙周膜中最主要的細胞，研究證明其具有成骨細胞的許多特點，能表達多種細胞因子影響骨代謝活動。同成骨細胞一樣，人牙周膜成纖維細胞可以通過表達破骨細胞分

2、化因子(receptor activator nuclear factor kappa Bligand，RANKL)和骨保護因子(osteoprotegerin，OPG)來調節(jié)破骨細胞的活動。RANKL和OPG均由成骨細胞/成骨樣細胞合成和分泌，RANKL是腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)配體超家族成員，是一種跨膜蛋白，能與破骨細胞前體表面唯一的受體核因子-kB活化因子(receptor activat

3、or of nuclearfactor-kappa B，RANK)結合，通過一系列酶促級聯(lián)反應引起破骨細胞前體分化、增殖和成熟并激活破骨細胞使其從骨膜中釋放、轉移、粘附到骨質表面引起骨吸收，而OPG為TNF受體超家族成員，屬于一種可溶性糖蛋白，是RANKL的天然誘餌受體，能競爭性地與RANKL結合，阻斷RANK與RANKL的結合，從而抑制破骨細胞的生成、分化及其功能，抑制破骨細胞的骨吸收作用。RANKL/OPG的比值是骨代謝平衡的重要杠

4、桿，骨微環(huán)境中RANKL與OPG表達量的相對比值決定著骨代謝的方向。
　　 牙周膜細胞通過RANKL-RANK-OPG調節(jié)軸調節(jié)牙周膜細胞參與骨吸收活動，其代謝和功能并不是受單一因素的調節(jié)和影響。rhIL-1α及1,25-(OH)2D3都是骨代謝調節(jié)的重要因子，在牙槽骨改建過程中發(fā)揮重要作用。國內外研究表明rhIL-1α和1,25-(OH)2D3調節(jié)成骨細胞/基質細胞表達RANKL和OPG，影響RANKL/OPG比值，間接影響骨

5、代謝平衡。本課題旨在探討rhIL-1α及1,25-(OH)2D3對人牙周膜成纖維細胞表達RANKL和OPG的影響，進一步豐富我們對牙槽骨代謝和改建的認識。
　　 本實驗在體外培養(yǎng)人牙周膜成纖維細胞(human periodontal ligamentfibroblasts，HPDLFs)，鑒定細胞來源。并在轉錄和蛋白水平檢測正常HPDLFsRANKL和OPG的表達，探討HPDLFs參與調節(jié)牙槽骨改建的RANKL-OPG通路。初步

6、探討骨代謝調節(jié)因子rhIL-1α及1,25-(OH)2D3對HPDLFs表達RANKL和OPG的影響。本研究將實驗分為以下兩部分：
　　 一、HPDLFs的體外培養(yǎng)與鑒定以及正常HPDLFs RANKL和OPG的表達
　　 目的：
　　 (1)體外培養(yǎng)HPDLFs并鑒定細胞來源，為后續(xù)實驗做好可靠的實驗模型。
　　 (2)分別從轉錄和蛋白水平觀察正常HPDLFs RANKL和OPG的表達。
　　

7、(3)探討HPDLFs參與牙槽骨改建的RANKL/OPG通路。
　　 方法：
　　 組織貼塊法培養(yǎng)HPDLFs，免疫組化鑒定細胞來源。采用熒光定量RT-PCR法檢測正常HPDLFs RANKL和OPG在轉錄水平的表達，同時使用免疫組化和ELISA法檢測跨膜蛋白RANKL和分泌蛋白OPG的表達。
　　 結果：
　　 (1)成功培養(yǎng)HPDLFs，細胞來源可靠。
　　 (2)無論是轉錄還是蛋白水平HPD

8、LFs都分泌和表達RANKL和OPG，并且OPG的表達強于RANKL的表達，以維持牙周膜內環(huán)境的穩(wěn)定。
　　 (3)HPDLFs通過RANKL-OPG通路參與調節(jié)牙槽骨改建。
　　 結論：
　　 HPDLFs同成骨細胞一樣，通過RANKL-OPG通路調節(jié)牙槽骨改建。在正常生理情況下，OPG的表達強于RANKL的表達，以維持牙周膜內環(huán)境的穩(wěn)定。
　　 二、rhIL-1α、1,25-(OH)2D3對人牙周膜成

9、纖維細胞表達RANKL和OPG的影響
　　 目的：
　　 (1)探討骨代謝調節(jié)因子rhIL-1α對HPDLFs表達RANKL和OPG的影響。
　　 (2)初步探討rhIL-1α與1,25-(OH)2D3聯(lián)合作用對HPDLFs表達RANKL和OPG的影響，豐富我們對牙槽骨改建的認識。
　　 方法：
　　 (1)用不同濃度rhIL-1α(0、5、10、20ng/ml)作用于體外培養(yǎng)的HPDLFs，于2

10、4h后收集細胞，利用熒光定量RT-PCR技術檢測RANKL mRNA和OPGmRNA的表達。
　　 (2)10ng/ml rhIL-1α與1×10-8mol/L1,25-(OH)2D3聯(lián)合作用于體外培養(yǎng)的HPDLFs，于48h后收集細胞，利用熒光定量RT-PCR技術檢測RANKL mRNA和OPG mRNA的表達，探討RANKL/OPG比值的變化。
　　 結果：
　　 (1)HPDLFs在不同濃度rhIL-1α作

11、用下RANKL和OPG mRNA的表達發(fā)生變化(F=48.870，P＜0.05)。rhIL-1α不僅上調HPDLFs表達RANKL mRNA，還同時穩(wěn)定上調OPG mRNA的表達，但其對RANKL mRNA的調節(jié)幅度要大于OPG，RANKL/OPG的比值增加，在10ng/ml的作用濃度時對RANKL/OPG比值影響最為明顯，C組與B、D組比較均有統(tǒng)計學差異(P＜0.05)。
　　 (2)rhIL-1α和I,25-(OH)2D3都

12、影響HPDLFs表達RANKL和OPG。rhIL-1α單獨作用上調HPDLFs表達RANKL和OPG，增加RANKL/OPG比值(P＜0.05)；而1,25-(OH)2D3單獨作用則上調表達RANKL，下調表達OPG，增加RANKL/OPG比值(P＜0.05)。這兩種調節(jié)因子聯(lián)合作用對HPDLFs RANKL表達有協(xié)同作用，但對RANKL/OPG比值的影響無協(xié)同效應(P＞0.05)。
　　 結論：
　　 (1)rhIL-

13、1α與牙槽骨改建密切相關，rhIL-1α不僅上調HPDLFs表達RANKLmRNA，還同時穩(wěn)定上調OPG mRNA的表達，但其對RANKL mRNA的調節(jié)幅度要大于OPG，RANKL/OPG的比值增加。
　　 (2)rhIL-1α和1,25-(OH)2D3都通過RANKL-OPG途徑調節(jié)HPDLFs參與牙槽骨改建，兩種調節(jié)因子聯(lián)合作用對RANKL表達的影響明顯優(yōu)于單因素誘導效果，但對RANKL/OPG比值的影響并沒有產生協(xié)同效應