摘要:目的:探讨分析低氧诱导因子-1α介导鼠胚成骨细胞凋亡实验特点。方法:由本文作者与某医科大学中心实验室合成完成鼠胚成骨细胞原代培养、鉴定;行成骨细胞低氧状态下培养。结果:经氯化钴处理后,低氧组Caspase-3mRNA 和HIF-1α的表达呈渐趋增加表现,具统计差异(P<0.05),经观察,除第0d外,均较常氧组高(P<0.05),而各时间段常氧组变化不明显(P>0.05)。Bcl-2mRNA表达呈下降显示,除0d外,均较常氧组低(P<0.05),各时间段常氧组变化无差异(P>0.05)。结论:通过氯化钴可对低氧状态化学进行的模拟,使成骨细胞有了大量的HIF-1α表达,其可通过对Bcl-2和Caspase-3的表达调节,促进成骨细胞凋亡,且此种促进作用与细胞缺氧的时间具密切相关性。
骨折愈合有众多细胞参与,机制较为复杂,所处的愈合阶段不同,参与的细胞也存在较大差异,但以一些骨系细胞为主,如破骨细胞、成骨细胞等。骨折发生后,创伤处呈低氧状态,在骨折愈合过程中,低氧诱导因子-1α起着重要的调控作用[1]。本次研究从细胞凋亡角度展开探讨,了解在氯化钴诱导的化学模拟低氧条件下,对鼠胚成骨细胞凋亡情况进行研究,探讨其凋亡途径,现回顾结果如下。
1、材料与方法
1.1 实验动物和仪器、试剂 由Gibco公司对高糖DMEM培养基提供,由大连宝生物公司对DL2000DNA Marker提供,实验动物及其余试剂由某医科大学动物中心及PCR实验室提供。
1.2 方法 (1)由本文作者与某医科大学中心实验室合成完成鼠胚成骨细胞原代培养、鉴定;(2)成骨细胞低氧状态下培养:取第3代传代培养的细胞,培养液为含125umol/L终浓度氯化钴的DMEM,行不同时间的培养,对缺氧情况化学模拟;(3)依据RNA提取盒相关操作步骤,对总RNA提取,行OD260、OD280吸光值测定,对RNA提取结果检测。(4)从GeneBank中查找GAPDH等序列,对引物设计。利用TaKaRa一步法检测半定量RT-PCR;(3)测定PCR:取PCR产物5微摩尔,实施2%琼脂糖凝胶电泳操作,在紫外灯下实施细致观察,经凝胶扫描系统实施光密度计分扫描,计算HIF-1a等与CAPDH光密度积分比值,并完成相关定量分析。(4)抽取蛋白质及分析Western blot:对呈对数生长期的相关细胞收获,用三去污裂解液重悬细胞,并行3-5min反复吹打,完成混匀操作后,于4度条件下,行温育20min操作,在12000转离心操作20min,将上清取出,作为细胞总蛋白质,在-70度分装储存。取蛋白质样品50-100μg与等体积上样缓冲液混合,变性5min,于8%或12%聚丙烯酰胺凝胶样品孔中加载,以恒压60v电泳至溴酚蓝达凝胶底边,将凝胶取出,用电转仪行转移1-3h操作,室温封闭8%脱脂奶粉2h,分别取Caspase-3多克隆抗体、人兔抗鼠Bcl-2于4度条件下温育过液,后取酶标记的山羊抗兔IgG室温温育2h,ECL显色,对结果观察。
1.3 统计学分析 采用spss13.0统计学软件,计数资料行x2检验,P<0.05具统计学差异。
2、结果
经氯化钴处理后,低氧组Caspase-3mRNA和HIF-1α的表达呈渐趋增加表现,具统计差异(P<0.05),经观察,除第0d外,均较常氧组高(P<0.05),而各时间段常氧组变化不明显(P>0.05)。Bcl-2mRNA表达呈下降显示,除0d外,均较常氧组低(P<0.05),各时间段常氧组变化无差异(P>0.05)。见表1。
表1各时间段RT-PCR测得的相关指标表达
3、讨论
骨折愈合病理生理过程均较复杂,骨折发生时,常造成程度不等的骨折端及附近血管、骨膜受损,促使骨折端局部呈缺氧、缺血状况,心氧分压在创伤中可呈0-2%降低[2]。后机体经各种机制,可促使骨折部位发生再血管化,使此部位血供渐趋提高,正常的氧分压得以恢复。机体需再血管化的时间通常约1-2周。但创伤发生后,在氧浓度下降时,复杂的骨再生过程即已开始。在缺氧过程中,机体会有一种由低氧信号参与调控的转录因子-HIF-1α表达。多项研究已证实,HIF-1α在骨折愈合过程中,可通过对VEGF的表达诱导,对骨折处血管生成加以促进,进而加快骨折愈合进程[3]。此外,在骨折愈合早期,在成骨细胞凋亡进程中,HIF-1α可能发挥中枢纽带价值。
细胞凋亡主要经2种途径,属细胞自身程序性死亡,一种是死亡依赖途径,由Caspase家族的分子参与,以Caspase-3最为常见;另一种为线粒体依赖途径,由Bcl-2分子参与。Caspase-3属对凋亡有促进作用分子,而Bcl-2属对凋亡抑制的分子。据相关研究示,依据细胞类型差异,HIF-1α对细胞凋亡除有促进作用产生外,也有抑制作用产生[4-5]。如HIF-1α可经结合ARNT形成二聚体,进而对多数肿瘤细胞凋亡抑制,在肿瘤侵袭过程中发挥促进作用;相反,HIF-1α对神经元细胞、椎间盘细胞的凋亡具一定的促进作用。本次研究结果也证实,相较常氧组,低氧环境下的成骨细胞有较高的发生凋亡的比例,故低氧环境对成骨细胞的凋亡有促进作用。
综上,氯化钴可对低氧状态化学模拟,使成骨细胞有大量的HIF-1α表达,其可通过对Bcl-2和Caspase-3的表达调节,对成骨细胞凋亡加以促进,且此种促进作用与细胞缺氧的时间具密切相关性。
参考文献:
[1]高文魁,王德元,李智钢,等.低氧条件下成骨细胞的增殖与分化[J].中国组织工程研究与临床康复,2011,15(46):8591-8594.
[2]郎红梅,金小岚,万勇,等.低氧对小鼠破骨细胞分化影响的时间依赖关系[J].中国组织工程与临床康复,2010,14(28):5136-5140.
施华丽.低氧诱导因子-1α介导鼠胚成骨细胞凋亡的实验探讨[J].临床医药文献电子杂志,2017,4(12):2373-2374. DOI:10.3877/j.issn.2095-8242.2017.12.168.
分享:
生物医学是实验性科学,是以实验和创新为基本研究方法的学科[3]。在教学和科研相结合的高校中,生物与转化医学实验教学是学校教育教学的重要组成部分,更是培养生命科学创新型人才的重要环节[4]。实验课程有助于学生将学习到的理论知识转化为实际操作能力,并帮助其加深理解[5]。通过实验,学生可以建立直观明了的联系,进而促进理解和记忆,以获得更全面的真实认识。
2024-04-19全身麻醉或ICU(Intensive care unit)患者高氧血症发生率高达83%,高氧可能对机体产生毒性作用。肺泡Ⅱ型上皮细胞(alveolar epithelial type Ⅱ cell, AECⅡ)是高氧介导肺损伤的关键细胞,AECⅡ分泌的二棕榈酰卵磷脂(DPPC),是肺表面活性物质的主要成分,对维持肺泡形态稳定具有重要作用。
2024-03-28白细胞介素-8(IL-8)又称为趋化因子CXCL8,是一种具有强大中性粒细胞趋化活性的细胞因子,会引起组织损伤。各种免疫细胞、上皮细胞均可分泌IL-8。IL-8介导细胞发育和炎症反应过程中的中性粒细胞迁移,因此其与许多炎症性疾病和肿瘤性疾病相关。目前,IL-8已经从一种中性粒细胞趋化剂演变为多种炎症及肿瘤性疾病的治疗靶点。
2024-03-19河豚毒素(tetrodotoxin, TTX)是一种天然存在的神经毒素,最初从河豚鱼的卵巢中分离纯化并命名,之后研究人员相继从蝾螈、斑纹胸膜鳃鱼、蓝环章鱼、海洋蠕虫等生物体内检测出TTX。TTX在生物体内具有相似的毒性水平和分布规律。。TTX的结构性质稳定,人类传统的腌制、日晒、高温烹饪加工均不能去除其毒性。
2024-03-01肺部细菌感染在治疗后还会存在较为严重的气道黏膜损伤、气道反应性升高,其临床表现常见于咳嗽症状迁延不愈等,最终会转变为慢性持续性感染疾病。miRNAs是当下感染疾病领域的研究中的热点,研究显示,miR-146a在人体肺泡上皮细胞中会发挥重要调控作用,其常参与各种肺部疾病的发生发展。本
2024-02-26三乌胶丸是彝族名方三乌汤剂型改良而成,具有祛寒除湿、祛风通络、活血止痛、强筋健骨等功效,主要用于风寒湿邪、风痰、淤血引起的风湿麻木、骨节肿痛、腰腿疼痛、四肢瘫痪、陈伤劳损、中风偏瘫、口眼歪斜、失语及风湿性关节炎、类风湿关节炎、风湿性肌炎、骨质增生、坐骨神经痛、肩周炎、创伤性关节炎等疾病。
2024-02-24目前越来越多的证据表明,肠道菌群参与了慢性肾脏病的进展以及并发症的发生,包括肠屏障功能的维持,而慢性肾脏病(Chronic renal disease, CKD)状态下肠道菌群发生了明显的失调,在早期CKD患者中就可以观察到肠道细菌的定量和定性发生变化。因此,肠道菌群的变化与肠屏障功能息息相关。
2024-02-23海马体是大脑边缘系统的重要组成部分,位于内侧颞叶深处,大脑两侧各有1个。它在认知功能(即学习和记忆)、情绪调节和情感行为中发挥着重要作用,并与许多神经、精神系统疾病的发生密切相关。
2024-02-08糖尿病视网膜病变(DR)作为糖尿病最为常见的并发症之一,现阶段已成为大多数患者致盲的首要原因[1]。随着糖代谢发生紊乱,引起视网膜微血管系统损伤,最终引起血管周围组织细胞凋亡、血管舒缩调节功能异常等病理改变[2]。有研究表示,DR的发生发展与体内自由基产生增加及抗氧化能力减弱有关,同时伴随机体内血液浓度水平升高,蛋白激酶B(Akt)表达降低,并出现视网膜组织细胞凋亡现象[3]。
2024-01-25近视是常见的屈光不正类型,近年来患病率不断上升,已成为导致视力下降的主要原因,预计到2050年全球近视率将上升到50%。在屈光度大于-6.00 D的情况下,近视可能会导致视网膜、脉络膜等结构的变化,还会增加青光眼、视网膜脱离和脉络膜新生血管等疾病的风险。
2024-01-09人气:16719
人气:13995
人气:13164
人气:12951
人气:12747
我要评论
期刊名称:实验与检验医学
期刊人气:1150
主管单位:江西省卫生健康委员会
主办单位:中华医学会江西分会
出版地方:江西
专业分类:医学
国际刊号:1674-1129
国内刊号:36-1298/R
邮发代号:44-94
创刊时间:1983年
发行周期:双月刊
期刊开本:大16开
见刊时间:7-9个月
影响因子:0.913
影响因子:0.000
影响因子:0.384
影响因子:0.173
影响因子:2.400
400-069-1609
您的论文已提交,我们会尽快联系您,请耐心等待!
你的密码已发送到您的邮箱,请查看!