摘要
骨保护素(osteoprotegerin,OPG)在调控骨发育和动态平衡中发挥着关键作用.本研究旨在探索梅花鹿(Cervus nippon)外周血OPG水平变化与鹿茸成骨的相关性,以及OPG在鹿茸间充质干细胞(reserve mesenchyme cells,RMCs)成骨过程中的可能机制.采用酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)和免疫组化检测梅花鹿外周血和鹿茸尖部OPG水平变化,通过对鹿茸RMCs成骨诱导,使用qRT-PCR和Western blot方法检测OPG在RMCs成骨过程中的表达水平.结果显示,梅花鹿外周血OPG水平于5月起递增,8月达到顶峰,12月达全年最低水平,并一直维持到第二年5月;OPG蛋白表达于RMCs的细胞膜和细胞质,在鹿茸尖端自上而下表达量递增并广泛表达于血管壁和骨腔隙周围;加入成骨诱导液,RMCs中碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性3d起开始升高;诱导至21 d,RMCs被诱导为成骨细胞,并出现红染的钙结节;在成骨诱导过程中RUNX家族转录因子2(RUNX family transcription factor 2,RUNX2)、Sp7转录因子(Sp7 transcription factor,Sp7)、富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白(secreted protein acidic and rich in cysteine,SPARC)、BGN(Biglycan)、肿瘤坏死因子受体超家族成员 11a(TNF receptor superfamily member 11a,RANK)基因表达水平均显著上调(P＜0.05),OPG/RANKL(TNF superfamily member 11)比值逆转;OPG蛋白水平在成骨过程中呈上升趋势.综上,梅花鹿外周血OPG水平与鹿茸的成骨过程呈正相关,鹿茸尖部表达的OPG蛋白可能通过OPG/RANKL比值的逆转,调节RMCs分化来促进成骨.本研究为鹿茸成骨机制研究提供新见解,为人类(Homo sapiens)骨质疏松的治疗提供新思路.
基金项目
山东省现代农业产业技术体系特种经济动物创新团队项目(SDAIT-21)
青岛农业大学2021年研究生创新计划项目(QNYCX21005)
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