谷氨酸受體對骨質(zhì)疏松的作用及其機制的研究.pdf

1、目的：L-谷氨酸是一類興奮性氨基酸，是哺乳動物中樞神經(jīng)重要的神經(jīng)遞質(zhì)。成骨細胞上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有谷氨酸受體的存在。谷氨酸受體有很多種，其中N甲基D天冬氨酸(NMDA)受體是研究最為廣泛的一種受體。其開放后會引起鈣離子內(nèi)流。本研究探討NMDA受體激活后成骨細胞增殖和分化情況以及其可能參與其中的和鈣離子有關(guān)的信號傳導(dǎo)通路變化情況。鑒于NMDA和機械拉力都可以促進成骨細胞內(nèi)鈣離子的內(nèi)流。因此，我們假設(shè)NMDA可以增強成骨細胞對機械拉力的反應(yīng)。在有神

2、經(jīng)遞質(zhì)NMDA的條件下，研究機械應(yīng)力對分化的成骨細胞的作用，以及可能參與其中的MAPK信號傳導(dǎo)通路。 方法：取大鼠原代成骨細胞。ELISA方法測定堿性磷酸酶(ALP)以及骨鈣素變化。茜素紅礦化結(jié)節(jié)染色。用不同濃度的NMDA(NMDA受體激動劑)0.02-0.5 mM以及MK801(NMDA受體阻斷劑)0.05-0.2 mM處理成骨細胞，觀察成骨細胞增殖和分化情況。Western blot方法檢測MAPK信號通路(ERK1/2，p

3、38以及JNK通路)。同時觀察PKA，PKC，PI3K通路變化情況?；蛐酒夹g(shù)觀察成骨細胞NMDA受體激活后下游基因改變情況。在有或無NMDA的條件下，給予大鼠原代成骨細胞反復(fù)拉力刺激48小時測定成骨細胞分化標志物，在有或無NMDA條件下，給予成骨細胞拉力刺激，觀察MAPK信號通路變化情況。 結(jié)果：NMDA可以促進成骨細胞增殖，促進ALP以及骨鈣素的表達，呈濃度和時間依賴性(p<0.001)。NMDA也可以促進成骨細胞礦化結(jié)節(jié)

4、生成，這一效應(yīng)被MK801所抑制。NMDA受體激活后可以激活ERK1/2，PKA，PKC，PI3K.信號通路。NFκB，Ddit3主要是NMDA影響成骨細胞的下游基因。經(jīng)0.5 mM NMDA預(yù)處理的成骨細胞，給予拉力之后，成骨細胞分化標志物明顯增多，而MK801(NMDA受體阻斷劑)可以阻斷這一效應(yīng)。為了進一步研究該現(xiàn)象可能存在的機制，無NMDA存在時，拉力可以刺激ERK1/2磷酸化，這一磷酸化出現(xiàn)的高峰在刺激15分鐘的時候，但是p3

5、8和JNK通路沒有變化。經(jīng)NMDA預(yù)處理之后，NMDA可以增強拉力刺激引起的ERK1/2磷酸化程度。U0126(ERK1/2通路的阻斷劑)可以阻斷NMDA以及拉力引起的成骨細胞分化標志物的增加，并且可以阻斷其ERK1/2信號通路磷酸化。 結(jié)論：NMDA可以促進成骨細胞增殖與分化，這一效應(yīng)是通過激活ERK1/2，PKA，PKC，PI3K信號傳導(dǎo)通路起作用的。NMDA可以直接通過成骨細胞上NMDA受體發(fā)揮作用，這將是谷氨酸在骨改變上